Différence entre les technologies 3G et 4G

Auteur: Laura McKinney
Date De Création: 2 Avril 2021
Date De Mise À Jour: 12 Peut 2024
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Différence entre les technologies 3G et 4G - La Technologie
Différence entre les technologies 3G et 4G - La Technologie

Contenu


3G et 4G peuvent être différencié concernant conformité technologique, taux de transfert de données, capacité, architecture IP et nombre de connexions, etc. 3G désigne la 3ème génération dans laquelle les téléphones mobiles optimisés sont développés pour permettre des services de données et à large bande avec une meilleure connectivité. 4G LTE représente la 4ème génération qui offre plus de capacité pour des expériences haut débit mobiles improvisées et plus rapides et permettant davantage de connexions.

Technologie 3G et 4G sont associés aux normes de communication mobile. Les communications mobiles sont l’un des domaines en développement constant pour offrir des expériences haut débit mobiles plus rapides et de meilleure qualité. Chaque nouvelle technologie offre une avancée significative en termes de performances et de capacités par rapport à la technologie précédente. Il offre la possibilité d'accéder à Internet via différents appareils, tels que les onglets, les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau et les téléphones mobiles.


  1. Tableau de comparaison
  2. Définition
  3. Différences Clés
  4. Architecture
  5. Avantages
  6. Limites
  7. Conclusion

Tableau de comparaison

Base de comparaisonTechnologie 3GTechnologie 4G
Bande passante de données2 Mbps - 21 Mbps2 Mbps - 1 Gbps
Taux de téléchargement de pointe5 Mbps500 Mbps
Taux de téléchargement maximal21 Mbps1 Gbps
Technique de commutationCommutation de paquetsCommutation de paquets,
Commutation
NormesIMT 2000
3.5G HSDPA
3,75 G HSUPA		Norme unique unifiée Wimax et LTE
La technologie
Empiler		Données de paquets numériques à large bande CDMA 2000, UMTS, EDGE, etc.Paquets de données à large bande numérique Wimax2 et LTE Advances.
Bande de fréquence1,8 - 2,5 GHz2 - 8 GHz
Architecture de réseauLarge zone basée sur la celluleIntégration de réseau local sans fil et étendu
Correction d'erreur en avantLa 3G utilise des codes turbo pour la correction des erreurs.Les codes concaténés sont utilisés pour la correction d'erreur en 4G.
RemiseHorizontalHorizontal et vertical


Définition de la technologie 3G

3G est un génération de standards pour les services de télécommunication mobiles qui répondent aux Télécommunications mobiles internationales -2000 (IMT-2000) offre la possibilité de transférer simultanément la voix et les données (téléchargements de musique, s et messagerie instantanée) sur le même réseau.

Il offre une capacité à large bande, prend en charge un plus grand nombre de clients voix et données à un coût différentiel inférieur à celui de son prédécesseur 2G. Utilisations 3G Circuit de commutation pour la communication vocale, et Commutation de paquets pour la communication de données.

Débits de données maximaux pris en charge par la 3G:

  • 2,05 Mbits / seconde pour les appareils fixes.
  • 384 Kbits / seconde pour les appareils évoluant à un rythme lent.
  • 128 Kbits / seconde pour les appareils se déplaçant à grande vitesse.

FORMATION DE 3GPP

Le projet de partenariat de troisième génération (3GPP) a été mis au point lors de la formation des organes directeurs, ce qui comprenait la collaboration entre GSM et UMTS. 3GPP travaillait sous observation de UIT-R (Union internationale des télécommunications - secteur des radiocommunications) l'un des secteurs de l'UIT.

Il est responsable de la gestion du spectre des fréquences radioélectriques internationales, de son utilisation efficace, définit les familles de technologies et associe des parties spécifiques du spectre aux familles.

L’UIT a finalement ratifié une famille de cinq normes 3G faisant partie du cadre 3G connu sous le nom de IMT-2000, après avoir essayé de construire un seul standard 3G:

  • Trois normes basées sur CDMA (Code Division Multiple Access), à savoir:
    1. CDMA2000
    2. WCDMA (accès multiple par répartition de code à large bande) / HSPA + (accès par paquets à haute vitesse)
    3. TDSCDMA.
  • Deux normes basées sur l’accès multiple par répartition dans le temps (TDMA), à savoir:
    1. FDMA / TDMA
    2. TDMA-SC (EDGE).

Définition de la technologie 4G

4G signifie Technologie de 4ème génération, et c’est une entreprise qui consiste à développer et à incorporer les systèmes actuels à fil fixe 2G (2ème génération), 3G (3ème génération), WLAN (réseau local sans fil), à courte portée, en un seul et même système de diffusion, entièrement fonctionnel, cohérent et cohérent. interréseau cohérent.

C'est une extension de Technologie 3G qui fournit des capacités définies par UIT (Union internationale des télécommunications) dans les IMT (International Mobile Telecommunications) comprend des fonctionnalités telles que l’évolutivité, la flexibilité, l’efficacité, l’autogouvernance, la sécurité pour prendre en charge l’interfaçage avec différents types de réseaux et une multitude de services nouveaux et existants.

Il offre des services personnalisés entièrement convergés (voix, données et multimédia) à des débits allant jusqu'à 100 Mbps et un accès mobile omniprésent pour:

  • Télévision mobile haute résolution
  • Téléphonie IP
  • Services de jeux
  • Vidéo conférence
  • Télévision 3D

Les versions améliorées des technologies actuelles comprennent les technologies GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, les réseaux locaux sans fil et Bluetooth, intégrées à la 4G. La diffusion audio / vidéo de haute qualité sur le protocole Internet est attendue.

Versions de Mobile LTE (évolution à long terme) et WiMAX (interopérabilité mondiale pour l'accès hyperfréquence) pris en charge à l’unisson bien moins de 1 Gbit / s, sont classés 4G par les fournisseurs de services, mais il n’existe pas de conformité complète aux normes IMT évoluées.

L'objectif principal de la 4G LTE était d'obtenir une mobilité élevée et une connectivité mondiale.

Le réseau IP Core a été développé pour prendre en charge des débits de données élevés, des services d’application avancés et une gestion plus efficace des réseaux IP et radio et répondre à des exigences bien plus strictes.

La technologie radio à spectre étalé utilisée en 3G est remplacée par:

  • Transmission multi-porteuse OFDMA (accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence).
  • Stratagème FDE (Egalisation de domaine de fréquence).

En conséquence, il transfère des débits très élevés sans être affecté par une immense propagation radio par trajets multiples.

Pour MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) communications, le débit binaire de crête est encore amélioré par l’utilisation de réseaux d’antennes intelligentes. Une modulation d'ordre supérieur allant jusqu'à 64 QAM et MBMS (services de diffusion multidiffusion multimédia) est utilisée pour la diffusion.

Les points abordés ci-dessous présentent la différence entre les technologies 3G et 4G:

  1. En matière de bande passante, la 3G offre 21 Mbps et la 4G, une bande passante maximale de 1 Gbps.
  2. Le taux de téléchargement maximum de la 3G est de 5 Mbps, tandis que 500 Mbps est le taux de téléchargement le plus élevé de 4G.
  3. Le taux de téléchargement le plus élevé de la 3G est de 21 Mbps. Par contre, la 4G offre un taux de téléchargement maximal de 1 Gbps.
  4. La 3G utilise la commutation de paquets pour la transmission de données. Par ailleurs, la commutation par paquets et la commutation sont utilisées en 4G.
  5. En 4G, l'architecture de réseau hybride est utilisée. À l’inverse, la 3G utilise un réseau cellulaire étendu.
  6. CDMA est utilisé en 3G. Par contre, la 4G utilise l’OFDMA (accès multiple par division orthogonale de la fréquence).
  7. La gestion du transfert se fait verticalement en 3G, mais en 4G, elle se fait verticalement et horizontalement.
  8. Le réseau IP complet est pris en charge en 4G. Cependant, dans le cas de la 3G, il est basé sur des circuits et des paquets.

Architecture 3G / UMTS

Les éléments constitutifs du réseau 3G UMTS sont

• Station mobile: Cela pourrait être quelque chose comme des téléphones mobiles, des onglets ou des ordinateurs à transmission de données et vocale qui pourrait être utilisé en tant qu'utilisateur final.

• RAN (réseau d'accès radio)Il se compose de stations de base et d’un contrôleur d’accès radio qui comble le fossé entre la station mobile et le réseau central. Il contrôle également et gère l'interface radio pour l'ensemble du réseau.

• CN (réseau central): Il fournit le traitement principal et la gestion des sous-systèmes. L'architecture de réseau 3G UMTS est transférée de GSM avec certaines améliorations apportées aux éléments de réseau centraux.

Le réseau central est divisé en deux parties, à savoir le domaine à commutation de circuit et le domaine à commutation de paquets.

  1. Domaine à commutation de circuit: Il utilise un réseau à commutation de circuits dans lequel un lien ou un canal dédié est fourni pour un créneau horaire particulier à un ensemble d'utilisateurs. Les deux blocs indiqués dans le domaine à commutation de circuit sont les suivants:
    • MSC - Le centre de commutation mobile gère les appels à commutation de circuits.
    • GMSC - Gateway MSC agit en tant qu'intermédiaire entre les réseaux externes et internes.
  2. Domaine à commutation de paquets: Il utilise un réseau IP où l’IP est responsable de la transmission et de la réception des données entre deux périphériques ou plus. Les deux blocs indiqués dans le domaine à commutation de paquets sont:
    • SGSN (Nœud de support serveur GPRS): Les différentes fonctions fournies par SGSN sont la gestion de la mobilité, la gestion des sessions, la facturation, la communication avec d’autres zones du réseau.
    • GGSN (nœud de support GPRS de la passerelle): Il peut être considéré comme un routeur très complexe et gère les opérations internes entre les réseaux à commutation de paquets externes et le réseau à commutation de paquets UMTS.
  • IMS (sous-système multimédia IP): C’est un cadre architectural qui fournit des services multimédia IP.

Architecture 4G LTE

Les éléments constitutifs du réseau 4G LTE sont

  • Equipement utilisateur (UE): Il peut s’agir de tout appareil capable d’établir des fonctions de communication telles que téléphones portables, onglets, ordinateurs, etc.
  • Réseau d'accès radio UMTS terrestre évolué (E-UTRAN): Il contrôle les communications radio entre l'équipement utilisateur et EPC. LTE mobile peut se connecter avec une seule cellule et une seule station de base à la fois. Principales opérations effectuées par EBS (station de base évoluée)
    • Les fonctions de traitement analogique et numérique de l'interface air LTE permettent d'émettre et de recevoir une transmission radio vers tous les appareils compatibles LTE.
    • Traite les opérations de bas niveau en utilisant les signaux et les commandes.
  • Noyau de paquet évolué (EPC): Il communique avec les réseaux de données par paquets internes et externes et le sous-système multimédia IP. Il se compose des blocs suivants:
    • HSS: Home Subscriber Server contient toutes les informations sur tous les abonnés de l'opérateur réseau dans une base de données centrale.
    • MME: L'entité de gestion de la mobilité gère les opérations de haut niveau effectuées par les systèmes de signalisation et de HSS.
    • S-GW: La passerelle de signalisation assure l'ancrage et la transmission des données de mobilité entre la passerelle PDN et la station de base.
    • P-GW:La passerelle de réseau de données par paquets communique avec les PDN utilisant des interfaces. Il effectue des opérations telles que l’allocation d’adresses IP et le filtrage de paquets.
    • PCRF: La fonction de règle de facturation et de politique est responsable du contrôle des opérations de taxation basées sur le flux dans la fonction d'application du contrôle de politique (PCEF) et du processus décisionnel du contrôle de politique.


Avantages de la 3G

  • Il utilise des bandes de fréquences 2G avec des largeurs de bande allant jusqu’à 230 MHz itinérance mondiale et multi-services.
  • Canal radio à large bande pour la prise en charge des services haute vitesse - Le canal de l'opérateur radio utilise une bande passante allant jusqu'à 20M, ce qui improvise taux de copeaux et évanouissement anti-trajets multiples.
  • Dans le canal à large bande, il est possible de contrôler la qualité de l’entreprise en appliquant le multiplexage temporel et la réutilisation du code. Différents facteurs d’étalement, différents débits nécessaires pour que la qualité de service puisse être mappée dans le canal à large bande sont sélectionnés pour réaliser des services multiservices et transmission à plusieurs débits.
  • Pour améliorer les performances du transmission en liaison descendante la technologie de contrôle de puissance en boucle fermée rapide du canal est appliquée.
  • Pour ajuster la puissance de manière adaptative, réduire l’auto-interférence du système, améliorer la sensibilité du récepteur et augmenter la capacité du système, des réseaux d’antennes adaptatives sont implémentés sur la station de base 3G.
    WCDMA, comprenant principalement les deux aspects suivants, à savoir le codage de canal et le contrôle de puissance.
  • Technologie de commutation est nécessaire pour la communication des réseaux de terminaux et de réseaux mobiles lorsque les terminaux ne sont pas fixes et que sa position ne passe pas de la couverture d’une station de base à une autre station de base.

Avantages de la 4G

  • Réduction des délais pour les deux établissement de la connexion et latence de transmission.
  • Augmentation du nombre d'utilisateurs Débit de données.
  • Augmenté débit binaire de bord de cellule.
  • Coût minimisé par bit avec utilisation améliorée Efficacité spectrale.
  • Simplifié Architecture de réseau.
  • Sans couture Mobilité y compris entre différents Technologie d'accès radio.
  • Raisonnable consommation d'énergie pour l'appareil mobile.
  • Minimise Coût de l'équipement car il supprime le besoin d'un égaliseur de fréquence coûteux au récepteur.
  • Il offre services de sécurité intégrés.

Limites de la 3G

  • Le coût de l'infrastructure cellulaire et de la modernisation des stations de base est très élevé.
  • Le travail en itinérance et les données / la voix n’ont pas encore été mis en œuvre.
  • L'utilisation de l'alimentation est élevée.
  • Nécessite des stations de base à courte distance et sont chères.

Limitations de la 4G

  • La coordination de l'emplacement et la coordination des ressources pour ajouter de nouveaux appareils ne sont pas adéquates.
  • Les appels et services vocaux limités peuvent être traités à la fois.
  • Étant un service de données concentré, il nécessite une large bande passante.
  • Il ne fournit pas de bons services dans les zones rurales en raison de la nécessité du réseau sans fil et le réseau 4G n’est pas bien développé dans ces zones.

Conclusion

Les technologies 4G offrent de meilleurs services que les technologies 3G; en termes de débit de données, de débit de périphérie de cellule, de coût, de mobilité, de consommation d'énergie pour les appareils mobiles. Cependant, il existe des problèmes de compatibilité en 4G.