3G和4G技术之间的区别
内容
3G和4G可以 有区别的 技术合规性,数据传输速率,容量,IP体系结构和连接数量等。3G代表第三代,其中开发了优化的移动设备,以使数据和宽带服务具有更好的连接性。 4G LTE代表第4代,可提供更多容量,以提供更快和即兴的移动宽带体验,并允许更多连接。
3G和4G技术 与移动通信标准相关联。移动通信是不断发展的领域之一,可提供更快,更好的移动宽带体验。与以前的技术相比,每种新技术在性能和功能上均具有显着的进步。它提供了通过选项卡,笔记本电脑,台式机和手机等不同设备访问Internet的功能。
- 比较表
- 定义
- 关键差异
- 建筑
- 好处
- 局限性
- 结论
比较表
比较基础 | 3G技术 | 4G技术 |
---|---|---|
数据带宽 | 2 Mbps-21 Mbps | 2 Mbps-1 Gbps |
峰值上传率 | 5 Mbps的 | 500 Mbps的 |
峰值下载率 | 21 Mbps的 | 1 Gbps |
切换技术 | 分组交换 | 分组交换, 交换 |
标准品 | IMT 2000 3.5G HSDPA 3.75克HSUPA | 单一统一标准Wimax和LTE |
技术 堆 | 数字宽带分组数据CDMA 2000,UMTS,EDGE等 | 数字宽带分组数据Wimax2和LTE的发展。 |
频带 | 1.8 – 2.5 GHz | 2 – 8 GHz |
网络架构 | 基于广域网 | 无线局域网和广域网的整合 |
前向纠错 | 3G使用Turbo码进行纠错。 | 级联代码用于4G中的错误纠正。 |
不可触摸 | 卧式 | 水平和垂直 |
3G技术的定义
3G 是一个 标准的产生 满足以下条件的移动电信服务 国际移动通信-2000(IMT-2000) 提供了在同一网络上同时传输语音和数据(音乐下载,s和即时消息)的功能。
它提供宽带容量,以比其前身2G更低的增量成本支持大量语音和数据客户。 3G用途 电路切换 用于语音通讯,以及 分组交换 用于数据通信。
3G支持的最大数据传输速率:
- 固定设备为2.05 Mbit / s。
- 设备缓慢移动时为384 Kbit / s。
- 设备高速移动时为128 Kbit / s。
3GPP的形成
3GPP(第三代合作伙伴计划)在理事机构的形成过程中得到了发展,其中包括GSM和UMTS的合作。 3GPP正在观察 ITU-R(国际电信联盟无线电通信部门) 国际电联的部门之一。
它负责管理国际无线电频谱,以确保频谱的有效利用并定义技术系列,并将频谱的特定部分与这些系列相关联。
ITU最终批准了5个3G标准系列,这是3G框架的一部分,称为 IMT-2000,尝试建立一个单一的3G标准后:
- 基于CDMA(码分多址)的三个标准,即:
- CDMA2000
- WCDMA(宽带码分多址)/ HSPA +(高速分组接入)
- TDSCDMA。
- 基于TDMA(时分多址)的两种标准分别是:
- FDMA / TDMA
- TDMA-SC(EDGE)。
4G技术的定义
4G代表 第四代技术,并且是将当前的2G(第二代),3G(第三代),WLAN(无线局域网),短距离,固定有线系统开发并集成到单个广播中的,具有完整功能,一致且连贯的网络。
它是 3G技术 提供由定义的功能 ITU(国际电信联盟) IMT(国际移动电信)中的I / O包括可扩展性,灵活性,效率,自治性,安全性以支持与不同类型的网络接口以及大量新的和现有的服务。
它以高达100 Mbps的数据速率提供完全融合的定制服务(语音,数据和多媒体),并广泛用于以下方面的移动访问:
- 高分辨率移动电视
- IP电话
- 游戏服务
- 视频会议
- 3D电视
当前技术的增强版本涵盖了GSM,GPRS,CDMA,IMT-2000,W-CDMA,CDMAone,无线LAN和蓝牙,这些技术已集成到4G中。期望通过端到端Internet协议进行高质量的音频/视频流传输。
手机版本 LTE(长期演进) 和 WiMAX(微波访问的全球互操作性) 在统一支持下,远低于1 Gbit / s峰值速率的服务提供商将其标记为4G,但还没有完全遵守IMT-Advanced。
4G LTE的主要目标是实现高移动性和全球连接性。
IP核心网络得到了进一步发展,以更有效地支持高数据速率,高级应用服务以及IP和无线电网络的管理,并具有更加严格的要求。
在3G中使用的扩频无线电技术被替换为:
- OFDMA(正交频分多址)多载波传输。
- FDE(频域均衡)策略。
结果,它传输非常高的比特率,而不受巨大的多径无线电传播的影响。
对于 MIMO(多输入多输出) 在通信方面,通过使用智能天线阵列可以进一步提高峰值比特率。用于广播的最高阶调制高达64 QAM和MBMS(多媒体广播多播服务)。
以下涵盖了3G和4G技术之间的区别:
- 在数据带宽方面,3G可提供21 Mbps,而4G可提供1 Gbps的最大数据带宽。
- 3G的最大上传速率为5 Mbps,而500 Mbps是4G的最高上传速率。
- 3G的最高下载速率为21 Mbps。针对4G提供1Gbps的峰值下载速率。
- 3G使用数据包交换进行数据传输。另一方面,分组和交换都用于4G。
- 在4G中,使用混合网络架构。相反,3G使用基于广域网的网络。
- CDMA用于3G。与之相反,4G利用OFDMA(正交频分多址)。
- 在3G中,交接管理是垂直完成的,但在4G中,交接管理都是垂直和水平完成的。
- 4G支持基于完全IP的网络。但是,在3G的情况下,它是基于电路和数据包的。
3G / UMTS架构
3G UMTS网络的组成部分是
• 移动台: 它可以是可用作数据和语音功能的手机,标签或计算机等最终用户。
• RAN(无线接入网):它由基站和无线电访问控制器组成,它们桥接了移动站和核心网络之间的差距。它还控制和管理整个网络的空中接口。
• CN(核心网):它提供子系统的主要处理和管理。 3G UMTS网络体系结构是从GSM迁移而来的,对核心网络元素进行了一些增强。
核心网络分为两部分,即电路交换域和分组交换域。- 电路交换域:它使用电路交换网络,其中为特定时间段的用户提供专用的链路或信道。电路交换域中显示的两个块是:
- MSC – 移动交换中心管理电路交换呼叫。
- GMSC – 网关MSC充当内部和外部网络之间的中介。
- 分组交换域:它使用IP网络,其中IP负责在两个或多个设备之间传输和接收数据。分组交换域中显示的两个块是:
- SGSN(服务GPRS支持节点):SGSN提供的各种功能是移动性管理,会话管理,计费,与网络其他区域的通信。
- GGSN(网关GPRS支持节点):它可以被认为是非常复杂的路由器,并且可以处理外部分组交换网络和UMTS分组交换网络之间的内部操作。
- IMS(IP多媒体子系统):这是一个提供IP多媒体服务的架构框架。
4G LTE架构
4G LTE网络的组成部分是
- 用户设备(UE):可以是能够建立通信功能的任何设备,例如手机,标签,计算机等。
- 演进的UMTS地面无线接入网(E-UTRAN): 它控制用户设备和EPC之间的无线电通信。 LTE移动设备一次只能连接一个小区和一个基站。 EBS(演进基站)执行的主要操作
- LTE空中接口的模拟和数字处理功能用于向所有启用LTE的设备发送和接收无线电传输。
- 通过发出信号和命令来处理低级操作。
- 演进分组核心(EPC):它与内部和外部分组数据网络以及IP多媒体子系统进行通信。它包含以下块:
- HSS: 家庭订户服务器将有关所有网络运营商订户的所有信息保存在中央数据库中。
- MME: 移动性管理实体通过信令和HSS处理高层操作。
- S-GW: 信令网关执行移动性锚定并在PDN网关和基站之间转发数据。
- P-GW:Packet Data Network Gateway与PDN的使用接口进行通信。它执行IP地址分配和数据包过滤之类的操作。
- PCRF: 策略和计费规则功能负责在策略控制执行功能(PCEF)和策略控制决策中控制基于流的计费操作。
3G的优势
- 它采用带宽高达230MHz的2G频段来实现 全球漫游 和 多服务。
- 支持高速服务的宽带无线电信道-无线电载波信道使用高达20M的带宽,即兴使用 芯片率 和 抗多径衰落。
- 在宽带通道中,可以通过应用时间复用和代码重用来控制业务质量。选择不同的扩展因子,不同的QOS可以映射到宽带信道中的各种速率需求,以实现多业务和 多速率传输.
- 为了提高性能 下行传输 采用通道快速闭环功率控制技术。
- 为了自适应地调整功率,降低系统自干扰并增强接收器灵敏度并增加系统容量,在3G基站上采用了自适应天线阵列。
WCDMA,主要包括以下两个方面,即信道编码和功率控制。 - 开关技术 终端不稳定时,将其位置从一个基站的覆盖范围切换到另一个基站的覆盖范围时,需要使用此选项进行终端和移动网络的通信。
4G的优势
- 减少了两者的延迟 建立连接 和 传输延迟.
- 增加的用户 数据吞吐量.
- 增加 小区边缘比特率.
- 采用增强功能,将每位成本降至最低 频谱效率.
- 简化版 网络架构.
- 无缝 流动性 包括不同之间 无线电接入技术.
- 合理 能量消耗 用于移动设备。
- 最小化 设备费用 因为它消除了接收机上昂贵的频率均衡器的需求。
- 它提供 综合安全服务.
3G的局限性
- 蜂窝基础设施升级基站的成本非常高。
- 漫游和数据/语音工作尚未共同实施。
- 功率利用率高。
- 需要短距离基站并且价格昂贵。
4G的局限性
- 位置协调和资源协调不足以添加新设备。
- 有限的语音通话和服务可以处理一次。
- 作为集中数据服务,它需要宽带宽。
- 由于无线网络的需求,它无法在农村地区提供良好的服务,并且4G网络在这些地区还没有得到很好的扩展。
结论
与3G技术相比,4G技术可提供更好的服务;在数据吞吐量,小区边缘比特率,成本,移动性,移动设备的功耗方面。但是,4G中存在一些兼容性问题。