İçerik

• Karşılaştırma Tablosu
• 3G Teknolojisinin Tanımı
• 4G Teknolojisinin Tanımı
• 3G / UMTS Mimarisi
• 4G LTE Mimarisi
• 3G'nin Avantajları
• 4G'nin Avantajları
• 3G'nin Sınırlamaları
• 4G Sınırlamaları
• Sonuç

3G ve 4G olabilir ile ilgili ayırt teknoloji uyumluluğu, veri aktarım hızı, kapasite, IP mimarisi ve bağlantı sayısı vb. 3G, veri ve geniş bant hizmetlerini daha iyi bir bağlantıyla sağlamak için optimize edilmiş mobil cihazların geliştirildiği 3. nesil anlamına gelir. 4G LTE, daha hızlı ve doğaçlama mobil genişbant deneyimleri için daha fazla kapasite sunan ve daha fazla bağlantı sağlayan 4. nesil anlamına gelir.

3G ve 4G teknolojisi mobil iletişim standartları ile ilişkilidir. Mobil İletişim, daha hızlı ve daha iyi mobil geniş bant deneyimleri sunmak için sürekli gelişen alanlardan biridir. Her yeni teknoloji, kendinden öncekilere kıyasla performans ve yeteneklerde önemli bir ilerleme sunuyor. Sekme, dizüstü bilgisayar, masaüstü ve cep telefonları gibi farklı cihazlardan internete erişebilme imkanı sağlar.

1. Karşılaştırma Tablosu
2. Tanım
3. Anahtar Farklılıklar
4. Mimari
5. Avantajları
6. Sınırlamalar
7. Sonuç

Karşılaştırma Tablosu

Karşılaştırma için temel	3G Teknolojisi	4G Teknolojisi
Veri Bant Genişliği	2 Mb / sn - 21 Mb / sn	2 Mb / sn - 1 Gb / sn
Tepe Yükleme Hızı	5 Mb / sn	500 Mb / sn
Tepe İndirme Hızı	21 Mbps	1 Gb / sn
Anahtarlama Tekniği	Paket değiştirme	Paket değiştirme, anahtarlama
Standartlar	IMT 2000 3.5G HSDPA 3.75G HSUPA	Tek Birleşik standart Wimax ve LTE
teknoloji yığın	Dijital Geniş Bant Paket Veri CDMA 2000, UMTS, EDGE vs.	Dijital Geniş Bant Paket Veri Wimax2 ve LTE Advances.
Frekans bandı	1,8 - 2,5 GHz	2 - 8 GHz
Ağ mimarisi	Geniş Alan Hücre Tabanlı	Kablosuz LAN ve Geniş Alanın Entegrasyonu
İleri Hata Düzeltme	3G hata düzeltme için turbo kodlarını kullanır.	Birleştirilmiş kodlar, 4G'deki hata düzeltmesi için kullanılır.
Dokunma	Yatay	Yatay ve dikey

3G Teknolojisinin Tanımı

3G bir standartların oluşturulması tatmin edici mobil telekomünikasyon hizmetleri için Uluslararası Mobil Telekomünikasyon -2000 (IMT-2000) aynı ağ üzerinden ses ve veri aktarımı (müzik indirme, anlık mesajlaşma) ve aynı anda aktarma olanağı sağlar.

Geniş bant kapasitesi sunar, önceki sürüm 2G'den daha düşük artımlı maliyetle daha fazla sayıda ses ve veri müşterisini destekler. 3G kullanır Devre anahtarlama sesli iletişim için ve Paket değiştirme Veri İletişimi için.

3G tarafından desteklenen maksimum veri aktarım hızları:

• Sabit cihazlar için 2,05 Mbits / saniye.
• Yavaş tempoda hareket eden cihazlar için 384 Kbit / saniye.
• Yüksek hızda hareket eden cihazlar için 128 Kbit / saniye.

3GPP FORMASYONU

3GPP (3. Nesil Ortaklık Projesi), hem GSM hem de UMTS işbirliğini içeren yönetim organlarının oluşumu sırasında gelişti. 3GPP gözlem altında çalışıyordu ITU-R (Uluslararası Telekomünikasyon Birliği-telekomünikasyon sektörü) İTÜ sektörlerinden biri.

Spektrumun etkin kullanımını sağlamak ve teknoloji ailelerini tanımlamak, spektrumun belirli kısımlarını ailelerle ilişkilendirmek, uluslararası radyo frekansı spektrumunu yönetmekten sorumludur.

ITU nihayet olarak bilinen 3G çerçevesinin bir parçası olan beş 3G standardı ailesini onayladı. IMT-2000, tek bir 3G standardı oluşturmaya çalıştıktan sonra:

• Yani, CDMA (Kod Bölmeli Çoklu Erişim) tabanlı üç standart:
  1. CDMA2000
  2. WCDMA (Geniş Bant Kod Bölmeli Çoklu Erişim) / HSPA + (Yüksek Hızlı Paket Erişimi)
  3. TDSCDMA.
• TDMA'ya (Zaman Bölmeli Çoklu Erişim) dayanan iki standart, yani:
  1. FDMA / TDMA
  2. TDMA-SC (EDGE).

4G Teknolojisinin Tanımı

4G anlamına gelir 4. Nesil Teknolojive mevcut 2G (2. Nesil), 3G (3. Nesil), WLAN (Kablosuz Yerel Alan Ağı), kısa menzilli, sabit kablo sistemlerini tek bir yayın haline getirmek, tamamen işlevsel, tutarlı ve uyumlu ağlar.

Bu bir uzantısıdır 3G teknolojisi tarafından tanımlanan yetenekleri sağlayan ITU (Uluslararası Telekomünikasyon Birliği) IMT’de (Uluslararası Mobil Telekomünikasyon) ölçeklenebilirlik, esneklik, verimlilik, öz yönetim, farklı tipteki ağlarla ara yüzleşmeyi destekleme güvenliği ve çok sayıda yeni ve mevcut hizmet gibi özellikler içerir.

100 Mbps'ye kadar veri hızında ve aşağıdakiler için yaygın mobil erişim: Tamamen birleştirilmiş özelleştirilmiş hizmetler (ses, veri ve multimedya) sunar:

• Yüksek çözünürlüklü mobil televizyon
• IP telefonu
• Oyun servisleri
• Video konferans
• 3D televizyon

Mevcut teknolojilerin geliştirilmiş sürümleri GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, Kablosuz LAN ve Bluetooth'u 4G'ye entegre ediyor. Uçtan uca İnternet Protokolü'nden yüksek kalitede ses / video akışı bekleniyor.

Mobil Sürümleri LTE (Uzun Süreli Evrim) ve WiMAX (Mikrodalga Erişimi için Dünya Çapında Birlikte Çalışabilirlik) Unison desteğinde 1 Gbit / s'den düşük bit hızı, servis sağlayıcılar tarafından 4G markalı, ancak tam bir IMT-Advanced uyumluluğu yok.

4G LTE'nin ana hedefi, yüksek mobilite ve küresel bağlantı elde etmektir.

IP Çekirdek ağı, yüksek veri oranlarını, gelişmiş uygulama hizmetlerini ve IP ve radyo ağının yönetimini daha verimli bir şekilde desteklemek için daha da geliştirilmiştir ve çok daha titiz gereksinimlere sahiptir.

3G'de kullanılan spread spectrum radio teknolojisi ile değiştirilir:

• OFDMA (Ortogonal Frekans Bölümü Çoklu Erişim) çoklu taşıyıcı iletimi.
• FDE (Frekans-Etki Alanı Denkleştirme) stratagem.

Sonuç olarak, çok yollu çok yönlü radyo yayılımından etkilenmeden çok yüksek bit hızları aktarır.

İçin MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış) iletişim, tepe bit hızı, akıllı anten dizileri kullanılarak daha da geliştirilmiştir. Yayın için 64 QAM ve MBMS'ye (Multimedya Broadcast Multicast servisleri) kadar daha yüksek dereceli modülasyon kullanılır.

Aşağıda ele alınan noktalar, 3G ve 4G teknolojisi arasındaki farkı göstermektedir:

1. Veri bant genişliği söz konusu olduğunda, 3G 21 Mbps sağlar ve 4G 1 Gbps maksimum veri bant genişliği sunar.
2. Maksimum 3G yükleme hızı 5 Mbps iken, 500 Mbps en yüksek yükleme hızı 4G'dir.
3. 3G'nin en yüksek indirme hızı 21 Mbps'dir. 4G'ye göre, 1Gbps tepe indirme hızı sunar.
4. 3G veri iletimi için paket anahtarlamayı kullanır. Öte yandan, hem paket hem de anahtarlama 4G'de kullanılır.
5. 4G'de, Hibrit ağ mimarisi kullanılır. Tersine, 3G geniş alanlı hücre tabanlı bir ağ kullanır.
6. CDMA, 3G'de kullanılır. 4G, karşı olarak OFDMA'yı (Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim) kullanmaktadır.
7. Handoff yönetimi 3G'de dikey olarak yapılır, ancak 4G'de yatay ve dikey olarak yapılır.
8. Tam IP tabanlı Ağ 4G'de desteklenir. Ancak, 3G durumunda, devre ve paket tabanlıdır.

3G / UMTS Mimarisi

3G UMTS ağının kurucu parçaları

• Mobil İstasyon: Son kullanıcı olarak kullanılabilecek veri ve ses özellikli cep telefonları, sekmeler veya bilgisayarlar gibi herhangi bir şey olabilir.

• RAN (Radyo Erişim Ağı): Mobile Station ile Core Network arasındaki boşluğu kapatmaya yarayan baz istasyonlarından ve radyo erişim kontrol cihazından oluşur. Ayrıca tüm ağın hava arabirimini de kontrol eder ve yönetir.

• CN (Çekirdek Ağ): Alt sistemlerin ana işlem ve yönetimini sağlar. 3G UMTS şebeke Mimarisi, çekirdek şebeke elemanlarındaki bazı gelişmelerle birlikte GSM’den taşınır.

Çekirdek ağ iki bölüme ayrılır, yani Devre Anahtarlamalı Etki Alanı ve Paket anahtarlamalı etki alanı.

1. Devre Anahtarlamalı Alan Adı: Kullanıcı grubuna belirli bir zaman dilimi için ayrı bir link veya kanalın sağlandığı Circuit Switched Network'ü kullanır. Devre Anahtarlamalı Etki Alanında gösterilen iki blok:
   • MSC - Mobil Anahtarlama Merkezi, devre anahtarlamalı çağrıları yönetir.
   • GMSC - Gateway MSC, harici ve dahili ağlar arasında aracı görevi görür.
2. Paket anahtarlamalı etki alanı: İki veya daha fazla cihaz arasında veri iletimi ve alımından IP’lerin sorumlu olduğu IP Ağı kullanır. Paket Anahtarlamalı Etki Alanında gösterilen iki blok:
   • SGSN (GPRS Destek Düğümüne Hizmet Verme): SGSN tarafından sağlanan çeşitli fonksiyonlar mobilite yönetimi, oturum yönetimi, faturalandırma, ağın diğer alanlarıyla iletişimdir.
   • GGSN (Ağ Geçidi GPRS Destek Düğümü): Çok karmaşık bir yönlendirici olarak düşünülebilir ve harici paket anahtarlamalı ağlar ve UMTS paket anahtarlamalı ağ arasındaki dahili işlemleri gerçekleştirir.

• IMS (IP Multimedya Alt Sistemi): IP multimedya hizmetleri veren Mimari bir yapıdır.

4G LTE Mimarisi

4G LTE ağının kurucu parçaları

• Kullanıcı Donanımı (UE): Cep telefonları, sekmeler, bilgisayarlar vb. İletişim işlevlerini oluşturabilen herhangi bir cihaz olabilir.
• Gelişen UMTS Karasal Telsiz Erişim Ağı (E-UTRAN): Kullanıcı ekipmanı ve EPC arasındaki telsiz iletişimini kontrol eder. LTE mobile, bir seferde yalnızca bir hücreye ve bir baz istasyonuna bağlanabilir. EBS (Evolved Baz İstasyonu) tarafından gerçekleştirilen ana işlemler
  • LTE hava arabiriminin analog ve dijital işleme fonksiyonları, tüm LTE özellikli cihazlara radyo iletimi iletmek ve almak için kullanılır.
  • Sinyalleri ve komutları vererek düşük seviyeli işlemi gerçekleştirir.
• Gelişmiş Paket Çekirdeği (EPC): Dahili ve harici paket veri ağları ve IP multimedya alt sistemi ile iletişim kurar. Aşağıdaki bloklardan oluşur:
  • HSS: Ev Abone Sunucusu, tüm şebeke operatörlerinin aboneleri hakkındaki tüm bilgileri merkezi bir veritabanında tutar.
  • MME: Mobility Management Entity, s ve HSS sinyalleriyle üst düzey işlemi gerçekleştirir.
  • S-GW: Sinyal Ağ Geçidi, PDN Ağ Geçidi ve Baz İstasyonu arasında mobilite tespit ve iletimi gerçekleştirir.
  • P-GW:Paket Veri Ağı Ağ Geçidi, PDN’nin çalışan arayüzleriyle iletişim kurar. IP adresi tahsisi ve paket filtreleme gibi işlemleri gerçekleştirir.
  • PCRF: Politika ve Ücretlendirme Kuralı İşlevi, Politika Kontrol Uygulama İşlevi (PCEF) ve politika kontrol karar verme sürecindeki akış bazlı ücretlendirme işlemlerini kontrol etmekten sorumludur.

3G'nin Avantajları

• 230 MHz'e kadar bant genişliğine sahip 2G frekans bantları kullanır. küresel dolaşım ve çoklu hizmetler.
• Yüksek hızlı servisleri desteklemek için geniş bantlı radyo kanalı - Radyo taşıyıcı kanalı 20M'ye kadar bant genişliği kullanır çip oranı ve çok yollu solma.
• Geniş bantlı kanalda, işin kalitesi zaman çoklama ve kod yeniden kullanımı uygulanarak kontrol edilebilir. Farklı yayılma faktörleri, farklı QOS'ların çeşitli oranlarının ihtiyaç duyduğu genişbant kanala eşlenebilir çoklu hizmet gerçekleştirmek için seçilir ve çok oranlı iletim.
• Performansını artırmak için indirme bağlantısı Kanal hızlı kapalı devre güç kontrol teknolojisi uygulanmaktadır.
• Gücü uyarlamak, sistemin kendi kendine parazitini düşürmek ve alıcı hassasiyetini artırmak ve sistem kapasitesini artırmak için, Adaptif anten dizileri 3G baz istasyonuna uygulanır.
  WCDMA, esas olarak aşağıdaki iki yönden, yani Kanal kodlaması ve güç kontrolünden oluşmaktadır.
• Anahtarlama teknolojisi Terminaller sabit olmadığında ve bir baz istasyonunun kapsama alanından başka bir baz istasyonunun kapsama alanına geçildiğinde terminal ve mobil ağların iletişimi için gereklidir.

4G'nin Avantajları

• Her ikisi için de azaltılmış gecikmeler bağlantı kurma ve iletim gecikmesi.
• Artan kullanıcı Veri çıkışı.
• Artan hücre kenarı bit hızı.
• Gelişmiş çalışan bit başına minimum maliyet spektral verimlilik.
• Basitleştirilmiş Ağ mimarisi.
• sorunsuz Hareketlilik farklı arasında dahil Radyo erişim teknolojisi.
• Makul güç tüketimi mobil cihaz için
• aza indirir ekipman maliyeti alıcıda maliyetli frekans ekolayzır ihtiyacını ortadan kaldırdığı için.
• Sağlar entegre güvenlik hizmetleri.

3G'nin Sınırlamaları

• Baz istasyonu yükseltme hücresel altyapı maliyeti, çok yüksektir.
• Toplu olarak dolaşım ve veri / ses çalışması henüz yapılmamıştır.
• Güç kullanımı yüksek.
• Kısa mesafe baz istasyonları gerekir ve pahalıdır.

4G Sınırlamaları

• Yeni cihazlar eklemek için yer koordinasyonu ve kaynak koordinasyonu yeterli değildir.
• Sınırlı sesli çağrılar ve servisler bir süre kullanılabilir.
• Konsantre bir veri servisi olarak geniş bant genişliği gerektirir.
• Kablosuz ağın gereği nedeniyle kırsal alanlarda iyi hizmetler sunmamaktadır ve 4G ağı bu alanlarda iyi genişletilmemektedir.

Sonuç

4G teknolojileri, 3G teknolojilerine kıyasla daha iyi hizmetler sunar; veri verimliliği açısından, hücre kenarı bit hızı, maliyet, mobilite, mobil cihazlar için güç tüketimi. Bununla birlikte, 4G'de bazı uyumluluk sorunları vardır.