विषय

• तुलना चार्ट
• 3 जी तकनीक की परिभाषा
• 4 जी तकनीक की परिभाषा
• 3G / UMTS आर्किटेक्चर
• 4 जी एलटीई आर्किटेक्चर
• 3 जी के फायदे
• 4 जी के फायदे
• 3 जी की सीमा
• 4 जी की सीमा
• निष्कर्ष

3G और 4G हो सकता है के विषय में विभेदित प्रौद्योगिकी अनुपालन, डेटा ट्रांसफर दर, क्षमता, आईपी आर्किटेक्चर और कनेक्शन की संख्या, आदि 3 जी 3 जी पीढ़ी के लिए है जिसमें बेहतर कनेक्टिविटी के साथ डेटा और ब्रॉडबैंड सेवाओं को सक्षम करने के लिए अनुकूलित मोबाइल विकसित किए गए हैं। 4 जी एलटीई 4 वीं पीढ़ी के लिए है जो तेज और तात्कालिक मोबाइल ब्रॉडबैंड अनुभवों के लिए अधिक क्षमता प्रदान करता है और अधिक कनेक्शन की अनुमति देता है।

3 जी और 4 जी तकनीक मोबाइल संचार मानकों से जुड़े हैं। मोबाइल संचार तेजी से और बेहतर मोबाइल ब्रॉडबैंड अनुभव देने के लिए लगातार विकसित क्षेत्रों में से एक है। प्रत्येक नई तकनीक अपने पूर्ववर्ती की तुलना में प्रदर्शन और क्षमताओं में महत्वपूर्ण उन्नति प्रदान करती है। यह टैब, लैपटॉप, डेस्कटॉप और मोबाइल फोन जैसे विभिन्न उपकरणों पर इंटरनेट का उपयोग करने की क्षमता प्रदान करता है।

1. तुलना चार्ट
2. परिभाषा
3. मुख्य अंतर
4. आर्किटेक्चर
5. लाभ
6. सीमाएं
7. निष्कर्ष

तुलना चार्ट

तुलना के लिए आधार	3 जी तकनीक	4 जी तकनीक
डेटा बैंडविड्थ	2 एमबीपीएस - 21 एमबीपीएस	2 एमबीपीएस - 1 जीबीपीएस
पीक अपलोड दर	5 एमबीपीएस	500 एमबीपीएस
पीक डाउनलोड दर	21 एमबीपीएस	1 जीबीपीएस
स्विचिंग तकनीक	पैकेट बदली	पैकेट बदली, स्विचिंग
मानक	आईएमटी 2000 3.5G HSDPA 3.75G HSUPA	एकल एकीकृत मानक विमाक्स और एलटीई
प्रौद्योगिकी ढेर	डिजिटल ब्रॉडबैंड पैकेट डेटा सीडीएमए 2000, यूएमटीएस, एज आदि।	डिजिटल ब्रॉडबैंड पैकेट डेटा Wimax2 और LTE एडवांस।
आवर्त्त पट्टी	१. 2.5 - २.५ गीगाहर्ट्ज़	2 - 8 गीगाहर्ट्ज़
नेटवर्क आर्किटेक्चर	वाइड एरिया सेल आधारित	वायरलेस लैन और वाइड एरिया का एकीकरण
आगे त्रुटि सुधार	3 जी त्रुटि सुधार के लिए टर्बो कोड का उपयोग करता है।	4 जी में त्रुटि सुधार के लिए कॉनएनेटेड कोड का उपयोग किया जाता है।
सौंपना	क्षैतिज	क्षैतिज और लंबवत

3 जी तकनीक की परिभाषा

3 जी एक है मानकों की पीढ़ी मोबाइल दूरसंचार सेवाओं के लिए जो संतुष्ट करता है अंतर्राष्ट्रीय मोबाइल दूरसंचार -2000 (IMT-2000) एक साथ एक ही नेटवर्क पर आवाज और डेटा (संगीत डाउनलोड, एस और इंस्टेंट मैसेजिंग) को स्थानांतरित करने की क्षमता प्रदान करता है।

यह ब्रॉडबैंड क्षमता प्रदान करता है, अपने पूर्ववर्ती 2 जी की तुलना में बड़ी संख्या में आवाज और कम वृद्धिशील लागत के डेटा ग्राहकों का समर्थन करता है। 3 जी का उपयोग करता है सर्किट स्विचिंग आवाज संचार के लिए, और पैकेट बदली डेटा संचार के लिए।

3 जी द्वारा समर्थित अधिकतम डेटा अंतरण दर:

• 2.05 स्थिर उपकरणों के लिए / सेकंड।
• धीमी गति से चलने वाले उपकरणों के लिए 384 Kbits / सेकंड।
• 128 Kbits / उच्च गति पर चलने वाले उपकरणों के लिए दूसरा।

3 जीपीपी का प्रारूप

3GPP (3rd Generation Partnership Project) का गठन शासी निकायों के गठन के दौरान किया गया था जिसमें GSM और UMTS दोनों का सहयोग शामिल था। 3GPP के अवलोकन के तहत काम कर रहा था आईटीयू-आर (अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ-रेडियो-संचार क्षेत्र) आईटीयू के क्षेत्रों में से एक।

यह अंतरराष्ट्रीय रेडियो आवृत्ति स्पेक्ट्रम के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है, स्पेक्ट्रम के कुशल उपयोग को सुनिश्चित करने और प्रौद्योगिकी परिवारों को परिभाषित करने के लिए, स्पेक्ट्रम के विशिष्ट भागों को परिवारों के साथ जोड़ता है।

आईटीयू ने अंत में पांच 3 जी मानकों वाले एक परिवार की पुष्टि की जो 3 जी फ्रेमवर्क का हिस्सा है IMT-2000, एक एकल 3 जी मानक बनाने की कोशिश के बाद:

• सीडीएमए (कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) पर आधारित तीन मानक, अर्थात्:
  1. CDMA2000
  2. WCDMA (वाइडबैंड कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) / HSPA + (हाई-स्पीड पैकेट एक्सेस)
  3. TDSCDMA।
• TDMA (टाइम डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) के आधार पर दो मानक, अर्थात्:
  1. FDMA / टीडीएमए
  2. TDMA-अनुसूचित जाति (EDGE)।

4 जी तकनीक की परिभाषा

4G के लिए खड़ा है 4th जनरेशन टेक्नोलॉजी, और यह वर्तमान 2G (2nd जनरेशन), 3G (3rd Generation), WLAN (वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्क), शॉर्ट-रेंज, फिक्स्ड वायर सिस्टम को एक सिंगल और ब्रॉडकास्ट, पूरी तरह कार्यात्मक, सुसंगत और सुसंगत बनाने के लिए विकसित करने का उपक्रम है। सुसंगत इंटरनेटवर्क।

इसका विस्तार है 3 जी तकनीक द्वारा परिभाषित क्षमताओं को प्रदान करता है आईटीयू (अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ) IMT (अंतर्राष्ट्रीय मोबाइल दूरसंचार) में विभिन्न प्रकार के नेटवर्क के साथ इंटरफेसिंग का समर्थन करने के लिए मापनीयता, लचीलापन, दक्षता, स्व-शासन, सुरक्षा और नई और मौजूदा सेवाओं की भीड़ जैसी विशेषताएं शामिल हैं।

यह पूरी तरह से अनुकूलित सेवाओं (आवाज, डेटा और मल्टीमीडिया) को 100 एमबीपीएस तक डेटा दरों और व्यापक मोबाइल एक्सेस के लिए प्रदान करता है:

• उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला मोबाइल टेलीविज़न
• आईपी ​​टेलीफोनी
• गेमिंग सेवाएं
• वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग
• 3 डी टेलीविजन

वर्तमान प्रौद्योगिकियों के वर्धित संस्करण GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, वायरलेस LAN और ब्लूटूथ 4 जी में एकीकृत हैं। हाई-एंड ऑडियो / वीडियो स्ट्रीमिंग एंड-टू-एंड इंटरनेट प्रोटोकॉल की उम्मीद है।

मोबाइल के संस्करण LTE (दीर्घकालिक विकास) तथा वाईमैक्स (माइक्रोवेव एक्सेस के लिए वर्ल्डवाइड इंटरऑपरेबिलिटी) एक साथ समर्थन में 1 Gbit / s पीक बिट दर से बहुत कम है, सेवा प्रदाताओं द्वारा 4 जी ब्रांडेड हैं, लेकिन पूरी तरह से आईएमटी-उन्नत अनुपालन नहीं है।

4 जी एलटीई का मुख्य लक्ष्य उच्च गतिशीलता और वैश्विक कनेक्टिविटी हासिल करना था।

IP कोर नेटवर्क को उच्च डेटा दरों, उन्नत एप्लिकेशन सेवाओं और IP और रेडियो नेटवर्क के प्रबंधन को और अधिक कुशलता से समर्थन देने के लिए आगे विकसित किया गया है और इसकी अधिक सटीक आवश्यकताएं हैं।

स्प्रेड स्पेक्ट्रम रेडियो तकनीक जो 3 जी में इस्तेमाल की गई थी, को इसके द्वारा बदल दिया गया है:

• OFDMA (ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेंसी डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) मल्टी-कैरियर ट्रांसमिशन।
• FDE (फ़्रिक्वेंसी-डोमेन इक्वीलाइज़ेशन) स्ट्रैटेगम।

नतीजतन, यह बहुत अधिक बिट दरों को स्थानांतरित करता है बिना अपार मल्टीप्थ रेडियो प्रसार से प्रभावित होता है।

के लिये MIMO (मल्टीपल-इनपुट मल्टीपल-आउटपुट) स्मार्ट एंटीना एंटीना का उपयोग करके संचार, शिखर बिट दर को और बढ़ाया जाता है। प्रसारण के लिए 64 QAM और MBMS (मल्टीमीडिया ब्रॉडकास्ट मल्टिकास्ट सर्विसेज) तक के उच्च ऑर्डर मॉड्यूलेशन का उपयोग किया जाता है।

नीचे दिए गए बिंदु 3 जी और 4 जी तकनीक के बीच अंतर को प्रस्तुत करते हैं:

1. जब डेटा बैंडविड्थ की बात आती है तो 3 जी 21 एमबीपीएस प्रदान करता है और 4 जी 1 जीबीपीएस अधिकतम डेटा बैंडविड्थ प्रदान करता है।
2. 3 जी की अधिकतम अपलोडिंग दर 5 एमबीपीएस है जबकि 500 ​​एमबीपीएस 4 जी की उच्चतम अपलोडिंग दर है।
3. 3 जी का उच्चतम डाउनलोड दर 21 एमबीपीएस है। 4 जी ऑफर के मुकाबले 1 जीबीपीएस पीक डाउनलोड रेट।
4. 3 जी डेटा ट्रांसमिशन के लिए पैकेट स्विचिंग का उपयोग करता है। दूसरी ओर, 4 जी में पैकेट और स्विचिंग दोनों का उपयोग किया जाता है।
5. 4 जी में, हाइब्रिड नेटवर्क आर्किटेक्चर का उपयोग किया जाता है। इसके विपरीत, 3 जी विस्तृत क्षेत्र सेल आधारित नेटवर्क का उपयोग करता है।
6. सीडीएमए 3 जी में कार्यरत है। के रूप में, 4 जी OFDMA (ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेंसी डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) का उपयोग करता है।
7. हैंडऑफ प्रबंधन 3 जी में लंबवत रूप से किया जाता है, लेकिन 4 जी में यह लंबवत और क्षैतिज रूप से किया जाता है।
8. पूर्ण आईपी आधारित नेटवर्क 4 जी में समर्थित है। हालांकि, 3 जी के मामले में, यह सर्किट और पैकेट आधारित है।

3G / UMTS आर्किटेक्चर

3 जी यूएमटीएस नेटवर्क के संविधान भाग हैं

• मोबाइल स्टेशन: यह डेटा और वॉयस-सक्षम मोबाइल फोन, टैब या कंप्यूटर जैसा कुछ भी हो सकता है, जिसे अंतिम उपयोगकर्ता के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

• RAN (रेडियो एक्सेस नेटवर्क): इसमें बेस स्टेशन और रेडियो एक्सेस कंट्रोलर होते हैं जो मोबाइल स्टेशन और कोर नेटवर्क के बीच की खाई को पाटते हैं। यह पूरे नेटवर्क के लिए एयर इंटरफेस को नियंत्रित और प्रबंधित भी करता है।

• CN (कोर नेटवर्क): यह उपप्रणालियों का मुख्य प्रसंस्करण और प्रबंधन प्रदान करता है। 3 जी यूएमटीएस नेटवर्क आर्किटेक्चर कोर नेटवर्क तत्वों में कुछ वृद्धि के साथ जीएसएम से माइग्रेट किया गया है।

कोर नेटवर्क को दो भागों में वर्गीकृत किया जाता है यानी सर्किट स्विच्ड डोमेन और पैकेट-स्विचड डोमेन।

1. सर्किट स्विच्ड डोमेन: यह सर्किट स्विच्ड नेटवर्क का उपयोग करता है जिसमें उपयोगकर्ताओं के सेट के लिए एक विशेष समय स्लॉट के लिए समर्पित लिंक या चैनल प्रदान किया जाता है। सर्किट स्विच्ड डोमेन में दिखाए गए दो ब्लॉक हैं:
   • एमएससी - मोबाइल स्विचिंग सेंटर सर्किट स्विच्ड कॉल्स का प्रबंधन करता है।
   • जीएमएससी - गेटवे MSC बाहरी और आंतरिक नेटवर्क के बीच मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है।
2. पैकेट-बंद डोमेन: यह आईपी नेटवर्क का उपयोग करता है जहां आईपी दो या अधिक उपकरणों के बीच डेटा संचारित करने और प्राप्त करने के लिए जिम्मेदार हैं। पैकेट स्विच्ड डोमेन में दिखाए गए दो ब्लॉक हैं:
   • एसजीएसएन (सेविंग जीपीआरएस सपोर्ट नोड): एसजीएसएन द्वारा प्रदान किए गए विभिन्न कार्य गतिशीलता प्रबंधन, सत्र प्रबंधन, बिलिंग, नेटवर्क के अन्य क्षेत्रों के साथ संचार हैं।
   • GGSN (गेटवे GPRS सपोर्ट नोड): इसे एक बहुत ही जटिल राउटर माना जा सकता है और बाहरी पैकेट स्विच्ड नेटवर्क और UMTS पैकेट स्विच्ड नेटवर्क के बीच के आंतरिक संचालन को संभालता है।

• IMS (IP मल्टीमीडिया सबसिस्टम): यह एक आर्किटेक्चरल ढांचा है जो आईपी मल्टीमीडिया सेवाओं की आपूर्ति करता है।

4 जी एलटीई आर्किटेक्चर

4 जी एलटीई नेटवर्क के संविधान भाग हैं

• उपयोगकर्ता उपकरण (UE): यह मोबाइल फोन, टैब, कंप्यूटर आदि जैसे संचार कार्यों को स्थापित करने में सक्षम कोई भी उपकरण हो सकता है।
• विकसित UMTS स्थलीय रेडियो एक्सेस नेटवर्क (E-UTRAN): यह उपयोगकर्ता उपकरण और ईपीसी के बीच रेडियो संचार को नियंत्रित करता है। LTE मोबाइल एक समय में सिर्फ एक सेल और एक बेस स्टेशन से जुड़ सकता है। ईबीएस द्वारा विकसित मुख्य कार्य (विकसित बेस स्टेशन)
  • एलटीई एयर इंटरफेस के एनालॉग और डिजिटल प्रसंस्करण कार्यों का उपयोग सभी एलटीई-सक्षम उपकरणों को रेडियो ट्रांसमिशन प्रसारित करने और प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
  • सिग्नलिंग एस और कमांड द्वारा आईएनजी निम्न-स्तरीय ऑपरेशन को संभालता है।
• विकसित पैकेट कोर (EPC): यह आंतरिक और बाहरी पैकेट डेटा नेटवर्क और आईपी मल्टीमीडिया सबसिस्टम के साथ संचार करता है। इसमें निम्नलिखित ब्लॉक होते हैं:
  • एचएसएस: होम सब्सक्राइबर सर्वर एक केंद्रीय डेटाबेस में सभी नेटवर्क ऑपरेटर के ग्राहकों के बारे में सारी जानकारी रखता है।
  • एमएमई: गतिशीलता प्रबंधन इकाई सिग्नलिंग एस और एचएसएस द्वारा उच्च-स्तरीय संचालन को संभालती है।
  • एस गिनीकृमि: सिग्नलिंग गेटवे पीडीएन गेटवे और बेस स्टेशन के बीच गतिशीलता एंकरिंग और फॉरवर्ड डेटा करता है।
  • पी-गिनीकृमि:पैकेट डेटा नेटवर्क गेटवे पीडीएन के रोजगार इंटरफेस के साथ संचार करता है। यह आईपी एड्रेस आवंटन और पैकेट फ़िल्टरिंग जैसे ऑपरेशन करता है।
  • PCRF: पॉलिसी एंड चार्ज रूल फंक्शन पॉलिसी कंट्रोल एन्फोर्समेंट फंक्शन (PCEF) और पॉलिसी कंट्रोल डिसीजन मेकिंग में फ्लो-आधारित चार्जिंग ऑपरेशंस को नियंत्रित करने के लिए जवाबदेह है।

3 जी के फायदे

• यह 2G आवृत्ति बैंड को रोजगार देता है, जिसे 230MHz तक के बैंडविंड के साथ प्रयोग किया जाता है ग्लोबल रोमिंग तथा बहु सेवाएं।
• वाइडबैंड रेडियो चैनल उच्च गति सेवाओं का समर्थन करने के लिए- रेडियो वाहक चैनल 20M तक बैंडविड्थ का उपयोग करता है जो सुधार करता है चिप की दर तथा विरोधी बहुपथ लुप्त होती।
• ब्रॉडबैंड चैनल में, समय की बहुसंकेतन और कोड पुन: उपयोग करके व्यवसाय की गुणवत्ता को नियंत्रित किया जा सकता है। विभिन्न प्रसार कारकों, विभिन्न क्यूओएस की जरूरत की विभिन्न दरों को बहु-सेवा का एहसास करने के लिए ब्रॉडबैंड चैनल में मैप किया जा सकता है और मल्टी-रेट ट्रांसमिशन.
• के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए डाउनलिंक ट्रांसमिशन चैनल फास्ट क्लोज लूप पावर कंट्रोल टेक्नोलॉजी लागू है।
• अनुकूल रूप से बिजली को समायोजित करने के लिए, सिस्टम आत्म-हस्तक्षेप को कम करें और रिसीवर की संवेदनशीलता को बढ़ाएं और सिस्टम की क्षमता को बढ़ाएं, 3 जी बेस स्टेशन पर एडेप्टिव ऐन्टेना सरणियों को लागू किया जाता है।
  डब्ल्यूसीडीएमए, मुख्य रूप से निम्नलिखित दो पहलुओं से मिलकर बनता है यानी चैनल कोडिंग और पावर कंट्रोल।
• स्विचिंग तकनीक टर्मिनल और मोबाइल नेटवर्क के संचार के लिए आवश्यक है जब टर्मिनल स्थिर न हों और इसकी स्थिति को एक बेस स्टेशन के कवरेज से दूसरे बेस स्टेशन में बदल दिया जाए।

4 जी के फायदे

• दोनों के लिए देरी में कमी कनेक्शन स्थापना तथा संचरण विलंबता.
• बढ़ा हुआ उपयोगकर्ता डेटा थ्रूपुट.
• बढ़ा हुआ सेल बढ़त बिट दर.
• प्रति रोजगार में न्यूनतम लागत में वृद्धि हुई है स्पेक्ट्रल दक्षता.
• सरलीकृत नेटवर्क आर्किटेक्चर.
• निर्बाध चलना फिरना अलग-अलग के बीच रेडियो एक्सेस तकनीक.
• उचित बिजली की खपत मोबाइल डिवाइस के लिए।
• कम करता है उपकरण की लागत के रूप में यह रिसीवर पर महंगा आवृत्ति तुल्यकारक की जरूरत को समाप्त करता है।
• यह प्रावधान एकीकृत सुरक्षा सेवाएं.

3 जी की सीमा

• सेल्युलर इन्फ्रास्ट्रक्चर की लागत, बेस स्टेशनों को अपग्रेड करना बहुत अधिक है।
• रोमिंग और डेटा / वॉयस कार्य सामूहिक रूप से अभी तक लागू नहीं किए गए हैं।
• शक्ति का उपयोग अधिक है।
• कम दूरी के बेस स्टेशन चाहिए और महंगे हैं।

4 जी की सीमा

• नए उपकरणों को जोड़ने के लिए स्थान समन्वय और संसाधन समन्वय पर्याप्त नहीं है।
• सीमित वॉयस कॉल और सेवाओं को एक समय के लिए संभाला जा सकता है।
• एक केंद्रित डेटा सेवा होने के नाते, इसे व्यापक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
• यह वायरलेस नेटवर्क की आवश्यकता के कारण ग्रामीण क्षेत्रों में अच्छी सेवाएं प्रदान नहीं करता है और उन क्षेत्रों में 4 जी नेटवर्क का अच्छी तरह से विस्तार नहीं किया जाता है।

निष्कर्ष

3 जी प्रौद्योगिकियों की तुलना में 4 जी प्रौद्योगिकियां बेहतर सेवाएं प्रदान करती हैं; मोबाइल उपकरणों के लिए डेटा थ्रूपुट, सेल एज बिट दर, लागत, गतिशीलता, बिजली की खपत के संदर्भ में। हालांकि, 4 जी में कुछ संगतता मुद्दे हैं।