3Gと4Gテクノロジの違い

2019

3Gと4Gは、技術コンプライアンス、データ転送速度、容量、IPアーキテクチャ、接続数などで区別できます。3Gは第3世代を表し、データとブロードバンドサービスをより優れた接続性で実現するために最適化されたモバイルが開発されています。 4G LTEは第4世代の略で、より迅速で即席のモバイルブロードバンドエクスペリエンスとより多くの接続を可能にするためのより多くの容量を提供します。

３Ｇおよび４Ｇ技術は移動体通信規格に関連している。モバイル通信は、より高速でより優れたモバイルブロードバンドエクスペリエンスを提供するために常に発展している分野の1つです。それぞれの新しいテクノロジは、前のテクノロジと比較して、パフォーマンスと機能が大幅に向上しています。タブ、ラップトップ、デスクトップ、携帯電話などのさまざまなデバイスを介してインターネットにアクセスする機能を提供します。

比較表

比較基準	3Gテクノロジー	4Gテクノロジー
データ帯域幅	2 Mbps - 21 Mbps	2 Mbps〜1 Gbps
ピークアップロード率	5 Mbps	500 Mbps
ピークダウンロード率	21 Mbps	1 Gbps
スイッチング技術	パケット交換	パケット交換、メッセージ交換
規格	IMT 2000 3.5G HSDPA 3.75G HSUPA	シングル統一標準WimaxとLTE
技術スタック	デジタルブロードバンドパケットデータCDMA 2000、UMTS、EDGEなど	デジタルブロードバンドパケットデータWimax 2とLTEの進歩
周波数帯域	1.8〜2.5 GHz	2〜8 GHz
ネットワークアーキテクチャ	広域セルベース	無線LANと広域の融合
前方エラー訂正	３Ｇは誤り訂正のためにターボ符号を使用する。	連結コードは4Gのエラー訂正に使用されます。
渡す	水平	水平と垂直

3Gテクノロジの定義

３Ｇは、 国際移動通信−２０００（ＩＭＴ − ２０００）を満たす移動通信サービスのための規格の世代であり 、同じネットワーク上で同時に音声およびデータ（音楽ダウンロード、電子メールおよびインスタントメッセージング）を転送する能力を提供する。

それは広帯域容量を提供し、前任者2Gより低い増加費用の多数の音声およびデータ顧客をサポートします。３Ｇは、音声通信に回線交換を使用し、データ通信にパケット交換を使用する。

3Gでサポートされている最大データ転送速度：

据え置き型装置の場合は2.05 Mビット/秒。
デバイスが低速で移動している場合は384 Kbps。
高速で移動するデバイスの場合は128 Kbps。

3GPPの形成

３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）は、ＧＳＭとＵＭＴＳの両方の共同作業を含む統治機関の形成中に発展した。３ＧＰＰは、 ＩＴＵの分野の１つであるＩＴＵ − Ｒ（国際電気通信連合 - 無線通信分野）の監視下で働いていた。

それは、国際的な無線周波数スペクトルを管理し、スペクトルの効率的な使用を保証し、技術ファミリーを定義し、スペクトルの特定の部分をそのファミリーと関連付ける。

単一の3G規格を構築しようとした後、ITUはついにIMT-2000として知られている3Gフレームワークの一部である5つの3G規格のファミリーを承認しました：

ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）に基づく３つの規格、すなわち、
1. CDMA2000
2. WCDMA（広帯域符号分割多元接続）/ HSPA +（高速パケットアクセス）
3. TDSCDMA
TDMA（時分割多元接続）に基づく2つの規格、すなわち、
1. FDMA / TDMA
2. TDMA-SC（EDGE）

4Gテクノロジーの定義

4Gは4th Generation Technologyの略で、現在の2G（第2世代）、3G（第3世代）、WLAN（無線ローカルエリアネットワーク）、短距離、固定ワイヤシステムを単一の放送に組み込んで開発するベンチャーです。完全に機能的で、一貫性があり、首尾一貫したインターネットワーク。

IMT（International Mobile Telecommunications）でITU（International Telecommunications Union）によって定義された機能を提供する3Gテクノロジの拡張であり、スケーラビリティ、柔軟性、効率性、自治、さまざまな種類のネットワークとのインタフェースをサポートするセキュリティなどの機能を備えています。新規および既存のサービスの

最大100 Mbpsのデータレートで完全に統合されたカスタマイズされたサービス（音声、データ、マルチメディア）を提供し、次の用途に普及しています。

高解像度携帯テレビ
IPテレフォニー
ゲームサービス
ビデオ会議
3Dテレビ

現在のテクノロジの拡張バージョンは、GSM、GPRS、CDMA、IMT-2000、W-CDMA、CDMAone、無線LAN、およびBluetoothをカバーし、4Gに統合されています。エンドツーエンドのインターネットプロトコルによる高品質のオーディオ/ビデオストリーミングが期待されています。

Mobile LTE（ロングタームエボリューション）とWiMAX（マイクロ波アクセスのための世界規模の相互運用性 ）のバージョンは、1 Gbit / sのピークビットレートをはるかに下回るサポートを提供し、サービスプロバイダによって4Gというブランド名が付けられています。

4G LTEの主な目的は、高いモビリティとグローバルな接続性を実現することでした。

IPコアネットワークは、より高いデータレート、高度なアプリケーションサービス、およびIPと無線ネットワークの管理をより効率的にサポートするためにさらに開発されており、はるかに厳しい要件があります。

3Gで使用されていたスペクトラム拡散無線技術は、次のものに置き換えられます。

OFDMA（直交周波数分割多元接続）マルチキャリア伝送。
FDE（周波数領域等化）戦略。

その結果、巨大なマルチパス無線伝播の影響を受けずに、非常に高いビットレートを転送します。

ＭＩＭＯ（多入力多出力）通信では、スマートアンテナアレイを使用することによってピークビットレートがさらに向上する。放送用に最高６４ＱＡＭおよびＭＢＭＳ（マルチメディア放送マルチキャストサービス）までの高次変調が使用される。

3Gと4Gテクノロジの主な違い

下記のポイントは、3Gと4Gテクノロジの違いを示しています。

データ帯域幅に関して言えば、3Gは21 Mbps、4 Gは最大1 Gbpsのデータ帯域幅を提供します。
3Gの最大アップロードレートは5 Mbpsですが、500 Mbpsは4 Gの最大アップロードレートです。
3Gの最高ダウンロードレートは21 Mbpsです。 4Gは1Gbpsのピークダウンロードレートを提供します。
3Gはデータ伝送にパケット交換を使用します。一方、4Gではパケットとメッセージの両方のスイッチングが使用されます。
4Gでは、ハイブリッドネットワークアーキテクチャが使用されます。逆に、3Gは広域セルベースのネットワークを使用します。
CDMAは3Gで採用されています。これに対して、４ＧはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）を利用する。
ハンドオフ管理は3Gでは垂直方向に行われますが、4Gでは水平方向にも垂直方向にも行われます。
フルIPベースのネットワークは4Gでサポートされています。ただし、3Gの場合は、回線とパケットベースです。

3G / UMTSアーキテクチャ

3G UMTSネットワークの構成要素は

• モバイルステーション：エンドユーザーとして使用される可能性があるのは、データや音声対応の携帯電話、タブ、コンピュータなどです。

• RAN（無線アクセスネットワーク） ：基地局と無線アクセスコントローラで構成され、移動局とコアネットワーク間のギャップを埋めます。また、ネットワーク全体の無線インタフェースを制御および管理します。

• CN（コアネットワーク） ：サブシステムの主な処理と管理を行います。３ＧＵＭＴＳネットワークアーキテクチャは、コアネットワーク要素におけるいくつかの強化を伴ってＧＳＭから移行される。

コアネットワークは、２つの部分、すなわち回線交換ドメインとパケット交換ドメインに分類される。

回線交換ドメイン ：それは、専用リンクまたはチャネルが一組のユーザへの特定のタイムスロットに対して提供される回線交換ネットワークを使用する。 Circuit Switched Domainに示されている2つのブロックは次のとおりです。
- MSC - Mobile Switching Centerは回線交換通話を管理します。
- GMSC -ゲートウェイMSCは、外部ネットワークと内部ネットワークの間の仲介者として機能します。
パケット交換ドメイン ：IPが2つ以上のデバイス間でデータを送受信する役割を果たすIPネットワークを使用します。 Packet Switched Domainに示されている2つのブロックは次のとおりです。
- ＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポートノード） ：ＳＧＳＮによって提供される様々な機能は、モビリティ管理、セッション管理、課金、ネットワークの他の領域との通信である。
- ＧＧＳＮ（ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード） ：これは非常に複雑なルータと見なすことができ、外部パケット交換ネットワークとＵＭＴＳパケット交換ネットワークとの間の内部動作を処理する。

ＩＭＳ（ＩＰマルチメディアサブシステム） ：ＩＰマルチメディアサービスを提供するアーキテクチャ上のフレームワークです。

4G LTEアーキテクチャ

4G LTEネットワークの構成要素は

3Gの利点

これは、 グローバルローミングおよびマルチサービスを実現するために使用される最大230MHzの帯域幅を持つ2G周波数帯を採用しています。
高速サービスをサポートする広帯域無線チャネル - 無線キャリアチャネルは最大20Mの帯域幅を使用するため、 チップレートとアンチマルチパスフェージングが改善されます。
ブロードバンドチャネルでは、時間多重化とコードの再利用を適用することによってビジネスの品質を制御できます。マルチサービスおよびマルチレート伝送を実現するために、異なる拡散率、異なるＱＯＳのさまざまなレートニーズが広帯域チャネルにマッピングすることができるように選択される。
ダウンリンク伝送チャネルの性能を改善するために、高速閉ループ電力制御技術が適用される。
適応的に電力を調整し、システムの自己干渉を低減し、受信機の感度を高め、そしてシステム容量を増大させるために、３Ｇ基地局に適応アンテナアレイが実装される。
WCDMAは、主に次の2つの側面、すなわちチャネル符号化と電力制御で構成されています。
端末が安定しておらず、その位置を１つの基地局のカバレッジから別の基地局の１つに切り替えるときに、端末およびモバイルネットワークの通信にスイッチング技術が必要である。