stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web...

24
Universitatea Politehnică Bucureşti Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Sistemul de telefonie mobila 4G STOICESCU Adrian

Transcript of stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web...

Page 1: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Universitatea Politehnică Bucureşti

Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei

Sistemul de telefonie mobila 4G

STOICESCU Adrian

STOICESCU Matei

Grupa 443A

Page 2: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Cuprins

Partea A:  Short info - Stoicescu Matei

Partea B: Istoria retelelor 4G si a celor premergatoare acestora - Stoicescu Matei

Partea C: Standarde ale retelei (detaliere tehnologie, specificatii) - Stoicescu Matei

Partea D: Planul global de implementare a retelelor 4G - Stoicescu Adrian

Partea E: Data rate comparison - Stoicescu Adrian

Partea F: Comparatie: sistem de telefonie mobila 3G vs. sistem de telefonie mobila 4G - Stoicescu Adrian

Page 3: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

A. Short info

4G reprezinta un termen de marketing folosit de furnizorii de servicii pentru a descrie ”a patra generatie” de servicii wireless. Concret, tehnologia ofera viteze de patru pana la zece ori mai mari decat cele oferite de retelele 3G.

Exista doua tehnologii principale care stau la baza 4G: WiMax si Long Term Evolution (LTE). WiMax este un standard dezvoltat de IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Dezvoltarea standardului LTE sta in sarcina 3GPP, industrie ce sprijina furnizorii care folosesc GSM, tehnologia curenta pentru comunicarea celulara. Atat WiMax, cat si LTE se bazeaza pe tehnologii avansate de antena, pentru inbunatatirea receptiei semnalului si a performantei, sprijinindu-se pe diferite tipuri de wireless spectrum.

B. Istoria retelelor 4G si a celor premergatoare acesteia

Legaturile de comunicatii mobile terestre apar intre cele doua Razboaie Mondiale ca - de exemplu comunicatiile mobile ale politiei din SUA (1921) in banda de 2 MHz sau sistemul de comunicatie mobil din New York (1932). Dupa cel de al doilea Razboi Mondial si pana la aparitia sistemelor mobile celulare, se pot cita cateva realizari importante ca sistemul B (Germania 1971), sistemul Loran (destinat navigatiei maritime, 1958), sistemul Shinkansen (Japonia 1964, pentru trenul de mare viteza), sistemul IMTS (SUA, 1969).

Comunicatiile mobile s-au dezvoltat brusc dupa aparitia circuitelor integrate si miniaturizarea componentelor electronice. Pentru realizarea unor retele de dimensiuni mari, cu multi utilizatori, avand la dispozitie o banda de frecvente limitata, s-a trecut la folosirea acoperirii celulare.

Sistemele celulare de comunicatii mobile GSM au fost dezvoltate, pana in prezent, in 4 generatii distincte:

Prima Generatie (1G): era destinata sa ofere un singur serviciu – vocal. Acesta cuprinde sisteme ca NMT, AMPS, TACS etc. si a aparut in 1980. Erau sisteme cu prelucrarea analogica a semnalului, functionand in benzile de 450 MHz sau de 800-900 MHz. In prezent sistemele de generatia 1 sunt la finalul „carierei”, fiind scoase din exploatare in multe dintre tarile in care au functionat.

A Doua Generatie (2G): initial destinata sa ofere servicii vocale, avand in acelasi timp si o capacitate limitata pentru serviciile de transmisii de date, cu viteza relativ redusa. Sunt sisteme cu prelucrare digitala a semnalului, cu functionare in benzile de 900 MHz si 1800 MHz. Ca exemple de astfel de sisteme sunt GSM, D-AMPS etc. Primele sisteme GSM au fost introduse in exploatare in 1991. Sistemele 2G sunt in prezent la „apogeul” dezvoltarii lor. In evolutia 2G se pot pune in evidenta trei faze de dezvoltare: 1, 2 si 2+. In faza 2+, GSM ofera posibilitatea sporirii vitezei de transmisie a datelor prin introducerea unor procedee speciale ca HSCSD si GPRS. Astfel, prin folosirea transmisiei cu pachete de date, prin procedeul GPRS, viteza de transmisie a datelor poate fi de pana la 172 kbit/s (prin comparatie cu viteza de 14,4 kbit/s oferita in faza 1 de dezvoltare). Devine astfel posibila realizarea unor transmisii de tip multimedia.

Page 4: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

A Treia Generatie (3G): ofera viteze de transmisie sporita, de pana la 2 Mbit/s (in unele variante pana la 8 Mbit/s) si prezinta posibilitati multiple pentru servicii multimedia de calitate si pentru operare in medii diferite. Sunt sisteme cu prelucrarea digitala a semnalului, ce functioneaza in banda de 2 GHz. Exemple de asemenea sisteme sunt WCDMA si TD/CDMA, ambele in varianta europeana pentru interfata UTRA, WCDMA in varianta japoneza, CDMA2000 (S.U.A) etc. La nivel mondial, 3G este desemnat si ca IMT-2000. iar varianta dezvoltata in Europa este denumita UMTS. Introducerea in exploatarea a primelor sisteme 3G a fost realizata in 2001-2002, fiind deci la inceputul evolutiei. La baza dezvoltarii 3G se afla sistemele 2G. Astfel, GSM in variantele 2 si 2+ vor fi treptat integrate in 3G, dezvoltarea UTRA fiind realizata tocmai pornind de la interfat a GSM. Intre diferitele sisteme 3G se incearca, in prezent, realizarea unei compatibilitati cat mai bune.

A Patra Generatie (4G) reprezinta o diferenta uriasa fata de 3G. Viteza creste de la 7,2 Mbps sau, in orasele mari, 21,3 Mbps la 100 si chiar 300 Mbps. Latenta scade semnificativ, adica legaturile se fac mai rapid si serverele vor raspunde imediat la solicitari. Paginile se vor incarca mai rapid, indiferent daca transferi 2 kB sau 2 MB.

Benzile de 800, 900, 1800, 2100 si 2600 MHz sunt denumiri generice. Sunt ca un brand. Nu emite nimeni cu exactitate pe 2600 MHz si atat, ci fiecare operator are niste canale care pot avea intre 10 si 30 MHz undeva in jurul valorii de 2600 MHz. De exemplu, in Germania prin banda 2600 MHz se intelege de fapt banda 2500 – 2690 MHz, in care functioneaza retelele a patru operatori diferiti.

In Romania s-au cumparat canale in aceste benzi generice. Blocurile cumparate de operatorii de telefonie din Romania aveau latimea de 10 Mhz in banda de 800, 12,5 MHz in cea de 900, cate doua de 10, 15 si 30 Mhz in cea de 1800 si tot asa. Neimportant pentru utilizatori, ci conteaza doar pentru operatori, deoarece au ceva impact la cat de aglomerata poate fi reteaua intr-un anume punct.

Page 5: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Operatori romani & benzi utilizate

3G vs 4G

C. Particularitati ale retelei 4G

Caracteristica principală a 4G este reprezentată de controlul utilizatorului in ceea ce priveste serviciile pe care le poate gestiona în funcţie de pachetul de servicii la care s-a abonat. Utilizatorul va avea libertatea de a selecta serviciul dorit, cu un indice de calitate dorit, la un preţ acceptabil, oriunde şi oricând.

Caracteristici:

Tehnicile de transmise pe stratul fizic sunt urmatoarele:

- MIMO: Pentru a atinge eficienta spectrala ultra ridicata prin intermediul procesarii spatiale, incusiv multi-antene si multi-user MIMO;

- Frequency-domain-equalization pentru modularea multi-carrier (OFDM) in downlink sau un singur operator de transport single-carrier frequency (SC-FDE) in uplink: pentru a exploata frecventa canalului selectat fara o egalizare complexa;

- Domeniu de frecventa de multiplexare static, de exemplu OFDMA sau single-carrier FDMA in uplink: rata bitilor variabila prin atribuirea de diferite sub-canale pentru utilizatori diferiti in functii de conditiile existene in canalul respective

- Principiul Turbo al codurilor corectoare de erori: pentru minimizarea SNR-ul necesar in partea de receptie.

Channel-dependent scheduling: pentru a permite utilizarea canalelor variante in timp;

Page 6: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Adaptarea retelei: modulatie adaptive si noduri de corectare a erorilor; Mobile-IP utilizat pentru mobilitate; Femtocells bazare pe IP (noduri home conectate la infrastructura de banda larga a

Internetului).

Reglementari IMT-Advanced

Retelele 4G trebuie sa respecte reglementarile IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced):

- Trebuie sa aiba peak data rate de aproximativ 100 Mbit/s pentru mobilitate;- Trebuie sa utilizeze si share-uiasca dynamic resursele retelei pentru a suporta mai multe

utilizatori simultan pe o celula;- Benzi de frecventa de 5-20 MHz (optional si 40 MHz);- Eficienta spectrala varf de 15 bit/s/Hz in downlink, 6.75 bit/s/Hz in uplink (1 Gbit/s in

downlink ar trebui sa poata opera pe o latime de banda de <67 MHz);- Eficienta spectrala a sistemului trebuie sa fie de pana la 3bit/s/HZ/cell in downlink si 2.25

bit/s/Hz/cel in interiorul unei incaperi;

In cadrul sumitului International Teleecommunication Union (ITU) cand a fost oficial propusa/lanasata tehnologia 4G au fost prezentate 2 standarde tehnologice pe care sebaza aceasta: LTE Advanced standardizata de 3GPP si 802.16m standardizat de IEEE.

Suport IPv6

Spre deosebire de 3G care se bazeaza pe doua infrastructure paralele formate din circuite comutate, 4G se bazeaza numai pe comutare de pachete. Acest lucru necesita transmitere de date cu latenta mica. In contextual retelelor 4G, IPv6 este esential pentru a suporta un numar mare de dispozitive wireless. Prin cresterea numarului de adrese IP valabile, IPv6 elimina necesitatea

Page 7: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Network Address Translation (NAT), o metoda de a distribui un numar limitat de adrese dintr-un grup mai mare de dispozitive.

Codarea in retelele si tratarea interferentelor 4G

In retelele 4G, in mod teoretic se foloseste codarea de tip DPC-Dirty Paper Coding. Rezultatele acestei codari se aplica pe un canal supus interfentelor, doar in cazul in care interferentele se cunosc in partea transmitatorului:

R=s+i+n

, unde s este informatia din semnal, i reprezinta interferentele, iar n reprezinta zgomotul (noise)

Capacitatea ce poate fi atinsa cand se foloseste acest tip de codare este log2(1+Ps/Pn), adica aceeasi capacitate ca in cazul in care interferentele nu sunt prezente. A nu se confunda cu pre-anularea interferentelor.

DPC-Dirty Paper Coding foloseste urmatorul principiu de functionare: selecteaza un codebook(un set de cuvinte transmise) in functie de interferenta. O schema folosita in practica este cea Tomlinson-Harashima de precodare THP:

Se foloseste modulo f(x), unde d reprezinta informatia, i reprezinta interferenta si k un numar intreg. La receptie se foloseste din nou operatia modulo, extragand interferenta. Apare o degradare din cauza zgomotului:

Page 8: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Din punct de vedere functional schematic, sistemul arata asa:

Unde dreptunghiul vertical reprezinta canalul de transmisie, fiecare culoare reprezinta receptorul cu emitatorul sau iar interferentele sunt simbolizate prin linii punctate

Atenuarea semnalelor retelelor 4G

In cadrul retelelor 4G , atenuarea semnalelor este in mare direct proportionala cu patratul frecventei de functionare. Spre exemplu, daca se dubleaza frecventa de transmitere , se va pierde de 4 ori mai mult semnal. Totusi, o frecventa joasa permite penetrare materialelor care in mod normal atenueaza un semnal, astfel, in interiorul unei cladiri moderne din beton este de preferat un semnal de frecventa joasa pentru o acoperire buna.

Pentru a vedea atenuarea semnalului printr-un perete de beton, trebuie sa calculam constanta de atenuare alfa:

Page 9: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Alfa, constanta de atenuare reprezinta partea reala a constantei de propagare gama, in timp ce , beta, reprezinta constanta de faza si este partea imaginara.

Deci pentru un perete de beton putem calcula atenuarea dupa formula : -20*log10(exp(-alpha*grosimea)).

D. Planul global de implementare al retelelor 4G

Legat de planul global de implementare a retelor 4G se previzioneaza de catre GSMA Intelligence ca numarul de conexiuni 4G-LTE de pe glob va depasi un milliard pana in 2017. Pana in 2017 se asteapta ca LTE va reprezenta una din cele 8 conexiuni din mai mult de 8 miliarde in total previzionate pentru momentul respectiv. La finalul anului 2013 LTE numara aproximativ 176 de milioane de conexiuni. Aproximativ 500 de retele LTE vor fi in functiune in aproximativ 128 de tari, aproape dublu fata de numarul de retele LTE functionale in acest moment.

Page 10: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Studiile arata ca aproximativ 20 de procente din populatie se afla in momentul de fata intr-o zona cu acoperire 4G. Pe masura ce operatorii de telefonie mobile extind zonele de acoperire, se asteapta ca pana in 2017 mai mult de jumatate din populatia lumii sa poate beneficia de acoperirea 4G. In Statele Unite ale Americii, retele LTE ofera acoperire pe mai mult de 90% din suprafata, comparat cu 47% in Europa si 10% in Asia.

Statele Unite detin aproximativ jumatate, mai exact 46% din numarul total de conexiuni LTE. Statele Unite, Corea de Sus si Japonia detin impreuna 80% din totalul LTE. Se asteapta ca Asia va detine aproape jumatate din numarul conexiunilor pana in 2017, deoarece retele LTE incep sa fie puse in functiune in zone cu populatie numeroasa precum India si China. In prezent, jumatate din retele din Corea de Sud sunt de tip LTE, comparat cu Japonia si Statele Unite unde procentul abia atinge 20%.

Studiul aceleiasi companii arata ca:

- In majoritatea cazurilor migrarea catre 4G-LTE se produce considerabil mai rapid decat in cazul 2G-3G

- Utilizatorii retelelor 4G folosesc in medie 1.5GB de date pe luna-aproape dublu fata de alti utilizatori

- In tarile in curs de dezvoltare, operatorii de retele 4G prevad un profit venit de la utilizatorii acestor retele de 7 pana la 20 de ori mai mare fata de cel venit de la utilizatorii retelelor 3G/2G in timp ce in tarile dezvoltate procentul este de 10 pana la 40 de procente

- 4 din 5 operatorii care au cumparat frecvente pentru retele 4G incepand cu Ianuarie 2010 au primit deja acele frecvente, fiind sustinuta lansarea retelelor 4G

Page 11: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

- Retelele 4G de pe glob au fost lansate in 12 benzi de frecventa pana azi; 4 din 5 retele functioneaza in una din benzile 700 MHz, 800 MHz, 1800 MHz sau 2600 MHz.

- Pretul mediu de vanzare pentru smartphone-uri LTE, inainte de alte discount-uri, in tarile dezvoltate a ramas ca si in anii trecuti in medie la 450 de dolari.

Fragmentarea Spectrului in procente de catre Conexiunile LTE, 2011/15

GSMA Intelligence este sursa pentru predictii, studii si analize detaliate asupra pietei globale de comunicatii mobile. Datele oferite de aceasta companie cuprind fiecare grup de operatori din fiecare tara de pe glob. Reprezinta cel mai precis si complet set de masuratori disponibile pe piata, cuprinzand zeci de milioane de date punctuale, updatate zilnic.

O alta sursa de previziuni si analize din domeniu, Wireless Intelligence, mentioneaza ca pana in 2015 este posibil ca retelele LTE sa se regaseasca in 38 de combinatii de frecvente diferite. Predictia e facuta pe baza noilor achizitii de spectre din partea companiilor si reinoirea de licente pentru o gama larga de frecvente.

Fragmentarea spectrului reprezinta un potential dezavantaj pentru dezvoltarea pietelor de desfacere pentru smartphone-uri, fabricantii fiind nevoiti sa ofere suport in cadrul dispozitivelor vandute pentru mai multe frecvente.

Wireless Intelligence anunta ca vor fi aproximativ 200 de retele LTE functionale in peste 70 de tari pana in 2015, de la 40 de retele din 24 de tari in prezent. In aceeasi perioada Wireless Intelligence anunta o crestere a numarului de conexiuni LTE de la 7 milioane pana la 300 de milioane in aceeasi perioada.

In Romania piata de telecomunicatii a continuat in 2013 sa fie una dintre cele mai avansate din Europa prin lansarea serviciilor 4G si prin explozia consumului de internet mobil. Pentru 2014,

Page 12: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

cel mai mare operator de telefonie mobila din tara, Orange Romania anunta ca va continua sa investeasca in extinderea acoperirii 4G, in sustinerea calitatii intregii retele, dar si in serviciul de televiziune Orange TV, prioritatea fiind reteaua 4G asa cum anunta Jean - François Fallacher, chief executive officer (CEO) Orange Romania. De asemenea Orange Romania a achizitionat frecventele de 800 MHz respective 2600 MHz. Potrivit aceleasi personae mentionate mai sus, marea provocare pentru operatorii din Romania este legata de partea de reglementare, care include scaderea viitoare a tarifelor de interconectare si introducerea de noi taxe.

Un alt operator de pe piata din Romania, Vodafone, anunta ca in perioada 2014-2016 investitiile se vor ridica la 45 de milioane de lire sterline, bani care vor fi destinati procesului de accelerare a dezvoltarii retelei 4G.

In concluzie, aparitia serviciilor 4G reprezinta un pas logic in evolutia comunicatiilor la nivel global si implicit in Romania. Daca intr-o prima faza, ofertele vor parea exclusiviste datorita costurilor, in timp ele vor devein accesibile publicului larg, urmand precedentul retelei 3G.

E. Data rate comparison

Cat de rapida este reteaua 4G comparativ cu predecesoarea sa, reteaua 3G?

Reteaua 3G (sau “a 3-a Generatie”) reprezinta un standard lansat in Japonia in 2001. La jumatatea anului 2010, majoritatea retelelor din Statele Unite erau de tip 3G. Acest standard a reprezentat o imbunatatire semnificativa fata de predecesorului lui, 2G, oferind rate mult mai mari pentru transferal datelor. Diferenta dintre 4G si 3G insa este slab pusa in valoare deocamdata. Analistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea standard vs. televiziunea HD.

3G 4GVolum date transferate Pana la 3.1 Mbps cu o medie

de viteza intre 0.5 si 1.5 MbpsIn mod current, intre 2 si 12 Mbps(reteaua Telstra Austria sustine viteze de pana la 40 Mbps) dar cu un potential estimat intre 100 si 300 Mbps

Rata de Upload maxim 5 Mbps 500 MbpsRata de Download maxim 100 Mbps 1 GbpsMod de transfer Schimb de pachete Schimb de pachete/mesajeArhitectura retelei Zone largi de celule Integrarea cu WLAN si WANServicii si Aplicatii CDMA 2000, UMTS, EDGE Winmax2 si LTE-AdvanceForward Error Correction(FEC)-Corectia erorilor

Folosirea codurilor Turbo Coduri concatenate pentru corectia erorilor

Banda de frecvente 1.8-2.5 GHz 2-8 GHz

Page 13: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Un studiu efectuat de PCmag.com in SUA asupra vitezelor atinse de retelele disponibile releva urmatoarele:

Mai jos este prezentata o comparatie intre standardele 1G, 2G, 2.5G, 3G:

Generatia(1G,2G,3G,4G,5G) Definitie Viteza Tehnologia Perioada Specificatii

1G Analog 14.4 Kbps (peak) AMPS,NMT,TACS 1970 –

1980

In perioada 1G, telefoanele wireless erau folosite doar pentru comunicatii vocale.

2G

Digital Narrow band circuit data

9.6/14.4 Kbps TDMA,CDMA 1990 to

2000

Cu ajutorul multiplexarii se ating performante 2G mai multi utilizatori putand accesa acelasi canal. Telefoanele incep sa fie folosite si pentru trafic de date.

Page 14: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

2.5G Packet Data

171.2 Kbps(peak) GPRS 2001-

2004

In timpul acestui standard internetul devine popular asa ca traficul de date devine important. Incep sa isi faca simtita prezenta serviciile multimedia si streamingul.

20-40 Kbps

3G

Digital Broadband Packet Data

3.1 Mbps (peak) CDMA 2000

2004-2005

3G ofera suport multimedia si streaming mult mai avansat. In 3G, accesul universal si portabilitatea pe mai multe tipuri de device-uri reprezinta un atu important.500-700

Kbps (1xRTT, EVDO)

UMTS, EDGE

3.5G Packet Data

14.4 Mbps (peak) HSPA 2006 –

2010

3.5G suporta viteze mai mari pentru a satisface nevoile consumatorilor.

1-3 Mbps4G

Digital Broadband Packet

100-300 Mbps (peak)

WiMax

nowVitezele 4G sunt mult mai mari pentru a face fata cererii de transfer de date de catre diverse servicii. Suporta streaming HD. Apar smartphone-uri noi.In 4G portabilitatea este mult crescuta.Roaming world-wide devine mult mai accesibil.

All IP 3-5 Mbps LTEVery high throughpu

100 Mbps (Wi-Fi)

Wi-Fi

Page 15: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

t

F. Comparatie: 3G vs 4g

Atat reteaua 3G cat si predecesoare sa 2G au fost proiectate in primul rand pentru comunicatii vocale si in al doilea rand pentru trafic de date. Standardul 4G este proiectat in principal pentru trafic de date, oferind acces mult mai rapid utilizatorilor prin device-uri portabile. Spre exemplu, streaming-ul video merge mult mai rapid si cu o rezolutie mult mai mare printr-o retea 4G. Similar, video conferinta si jocurile online functioneaza cu rate de transfer mult mai bune prin intermediul transmisiei de date 4G.

In viata de zi cu zi, vitezele experimentate de catre utilizatori depinde de mult mai multi factori decat protocolul de transmisie 3G sau 4G. Protocolul respectiv se refera la comunicarea intre device si antenna de unde ia semnalul deci reprezinta, practice, doar o piesa din puzzle-ul comunicarii. Vitezele de transfer sunt in cea mai mare parte influentate de factori precum:

- Numarul de turnuri GSM din vecinatate- Cati utilizatori folosesc simultan acele turnuri- Latimea de banda oferita de acele turnuri pentru conectarea la internet sau la reteaua

operatorului de telefonie

3G reprezinta in prezent cea mai fiabila metoda de conectare cand vine vorba despre telefoane mobile. 4G reprezinta succesorul standardului 3G, diferentele intre arhitecturile celor doua standard putand fi vizualizate in imaginile de mai jos:

Page 16: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Principala diferenta intre 3G si 4G este reprezentata de abandonul comutarii circuitelor o data cu adoptarea noii tehnologii. Tehnologia 3G foloseste un model hibrid de comutare de circuite si schimbare de pachete. Comutarea de circuite reprezinta o tehnica invechita folosita in sistemul de telefonie pentru mult timp. Dezavantajul acestei tehnologii este urmatorul: resursele sunt blocate cat timp conexiunea este activa. Schimbul de pachete este o tehnologie des intalnita la retelele de calculatoare si acum a fost introdusa si in telefonia mobile o data cu standardul 4G. Prin aceasta tehnologie, resursele sunt blocate cat timp se trimite ceva cu ajutorul lor. Eficienta acestei metode permite companiei care ofera serviciul 4G sa transporte mai multe conversatii intre diverse dispozitive pe aceeasi lungime de banda. Astfel, standardul 4G nu mai foloseste comutarea de circuite nici macar pentru convorbiri audio sau video. Toata informatia se transfera sub forma de pachete.

Page 17: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Tehnologia 3G este folosita in masa in prezent in timp ce 4G incepe sa-si faca simtita prezenta. Un aspect important ca si diferenta intre cele doua este reprezentat de tehnologiile cu care sunt compatibile cele doua standarde. Desi multe companii se grabesc sa anunte ca retelele lor sunt de tip 4G, in realitate, ele nu corespund standardului in sine. Aici ne referim la tehnologii precum LTE, WiMax, UMB, referite adesea ca standard Pre-4G sau 3.9G.

Principalul motiv care a generat aceasta schimbare este acelasi care a generat si nevoia de evolutie de la 2G la 3G samd si anume dorinta utilizatorilor de viteza marita si volum de date din ce in ce mai mare. Faptul ca din punct de vedere fizic, viteza nu a putut fi crescuta mai mult la acest moment, a generat o abordare diferita: schimbarea de la comutarea de circuite la transferal de pachete. Ramane sa vedem ce ne rezerva viitorul, putand doar sa facem presupuneri legate de acest aspect.

Principalele performanţele 3G şi 4G

3G (inclusiv 2G+) 4GCondiţii majore ce Transmisii vocale şi date, cu Convergenţa transmisiilorcondiţionează arhitectura sporirea accentului pe date de date şi voce prin IPArhitectura reţelei Bazată pe celule, pe zone extinse Integrare hibridă de reţele

WLAN şi de arie mareBanda de frecvenţe Funcţie de ţară, în domeniul Benzi de frecvenţe 2-8 GHz

1800-2400 MHz dar şi mai susViteza de transmisie Până la 2 Mbit/s, tipic 384 kbit/s 20 – 100 Mbit/s pentru

pentru mediul mobil mediul mobilLărgimea de bandă a 5 – 20 MHz De ordinul a 100 MHzcanalului RF

Justificarea trecerii la 4G

Trecerea la 4G reprezinta pasul firesc, acelasi care s-a facut si la trecerea de la 2.5G la 3G. Nevoia de viteza si volum de date mai mari au determinat cercetatorii sa gaseasca o solutie prin adaptarea mecanismului folosit de PC-uri, transmisia de pachete, in transmisia de date mobile.

Page 18: stst.elia.pub.rostst.elia.pub.ro/.../Teme_RC_IVA_2013_14/3_STOICESCU_A_STOICESC…  · Web viewAnalistii se folosesc pentru a exemplifica diferenta de o paralela cu televiziunea

Bibliografie

Punctul A:

www.arenait.net

www.dstv.ro

Punctul B:

www.techradar.com

Martin Sauter – “From GSM to LTE”

Punctul C:

www.cnet.com

www.descopera.ro

http://www.lteworld.org/

Punctul D:

www.gsma.com

www.go4it.ro

www.techcrunch.com

Punctul E:

www.pcmag.com

www.teqlog.com

Punctul F:

www.diffen.com

www.ripublication.com

www.descopera.ro

www.hit.ro