LTE

LTE (Long Term Evolution，長期演進) 項目是3G的演進，它改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡演進的唯一標準。根據(jù)4G牌照發(fā)布的規(guī)定，國內三家運營商中國移動、中國電信和中國聯(lián)通，都拿到了TD-LTE制式的4G牌照。主要特點是在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，相對于3G網(wǎng)絡大大的提高了小區(qū)的容量，同時將網(wǎng)絡延遲大大降低：內部單向傳輸時延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms。并且這一標準也是3GPP長期演進 (LTE) 項目，是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術研發(fā)項目，其演進的歷史如下：GSM-->GPRS-->EDGE-->WCDMA-->HSDPA/HSUPA-->HSDPA+/HSUPA+-->FDD-LTE長期演進GSM：9K -->GPRS:42K--> EDGE:172K -->WCDMA：364k -->HSDPA/HSUPA:14.4M -->HSDPA+/HSUPA+:42M -->FDD-LTE:300M由于WCDMA網(wǎng)絡的升級版HSPA和HSPA+均能夠演化到FDD-LTE這一狀態(tài)，所以這一4G標準獲得了最大的支持，也將是未來4G標準的主流。TD-LTE與TD-SCDMA實際上沒有關系不能直接向TD-LTE演進。該網(wǎng)絡提供媲美固定寬帶的網(wǎng)速和移動網(wǎng)絡的切換速度，網(wǎng)絡瀏覽速度大大提升。LTE終端設備當前有耗電太大和價格昂貴的缺點，按照摩爾定律測算，估計至少還要6年后，才能達到當前3G終端的量產(chǎn)成本。

LTE-Advanced

LTE-Advanced：從字面上看，LTE-Advanced就是LTE技術的升級版，那么為何兩種標準都能夠成為4G標準呢？LTE-Advanced的正式名稱為 Further Advancements for E-UTRA，它滿足 ITU-R的IMT-Advanced技術征集的需求，是3GPP形成歐洲IMT-Advanced技術提案的一個重要來源。

LTE-Advanced是 一個后向兼容的技術，完全兼容LTE，是演進而不是革命，相當于HSPA和WCDMA這樣的關系。

LTE-Advanced的相關特性如下：帶寬：100MHz峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps峰值頻譜效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz針對室內環(huán)境進行優(yōu)化有效支持新頻段和大帶寬應用峰值速率大幅提高，頻譜效率有限的改進如果嚴格的講，LTE作為3.9G移動互聯(lián)網(wǎng)技術，那么LTE-Advanced作為4G標準更加確切一些。

LTE-Advanced的入圍，包含 TDD和FDD兩種制式，其中TD-SCDMA將能夠進化到TDD制式，而WCDMA網(wǎng)絡能夠進化到FDD制式。移動主導的TD-SCDMA網(wǎng)絡期望能夠 直接繞過HSPA+網(wǎng)絡而直接進入到LTE。

WiMax

WiMax：WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波互聯(lián)接入，WiMAX的另一個名字是IEEE 802.16。WiMAX的技術起點較高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。對無線網(wǎng)絡來說，這的確是一個驚人的進步。WiMAX逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務的移動化，而3G則實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化，兩種網(wǎng)絡的融合程度會越來越高，這也是未來移動世界和固定網(wǎng)絡的融合趨勢。802.16工作的頻段采用的是無需授權頻段，范圍在2GHz至66GHz之間，而802.16a則是一種采用2G至11GHz無需授權頻段的寬帶無線接入系統(tǒng)，其頻道帶寬可根據(jù)需求在1.5M至20MHz范圍進行調整，具有更好高速移動下無縫切換的IEEE 802.16m的技術正在研發(fā)。因此，802.16所使用的頻譜可能比其它任何無線技術更豐富，

WiMax具有以下優(yōu)點：(1)對于已知的干擾，窄的信道帶寬有利于避開干擾，而且有利于節(jié)省頻譜資源。(2)靈活的帶寬調整能力，有利于運營商或用戶協(xié)調頻譜資源。(3)WiMax所能實現(xiàn)的50公里的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設就能實現(xiàn)全城覆蓋，能夠使無線網(wǎng)絡的覆蓋面積大大提升。不過WiMax網(wǎng)絡在網(wǎng)絡覆蓋面積和網(wǎng)絡的帶寬上優(yōu)勢巨大，但是其移動性卻有著先天的缺陷，無法滿足高速(≧50km/h)下的網(wǎng)絡的無縫鏈接，從這個意義上講，WiMax還無法達到3G網(wǎng)絡的水平，嚴格地說并不能算作移動通信技術，而僅僅是無線局域網(wǎng)的技術。但是WiMax的希望在于IEEE 802.11m技術上，將能夠有效的解決這些問題，也正是因為有中國移動、英特爾、Sprint各大廠商的積極參與，WiMax成為呼聲僅次于LTE的4G網(wǎng)絡手機。關于IEEE 802.16m這一技術，我們將留在最后作詳細的闡述。Wimax當前全球使用用戶大約800萬，其中60%在美國。Wimax其實是最早的4G通信標準，大約出現(xiàn)于2000年。

Wireless MAN

WirelessMAN-Advanced：WirelessMAN- Advanced事實上就是WiMax的升級版，即IEEE 802.16m標準，802.16系列標準在IEEE正式稱為WirelessMAN ，而WirelessMAN-Advanced即為IEEE 802.16m。其中，802.16m最高可以提供1Gbps無線傳輸速率，還將兼容未來的4G無線網(wǎng)絡。802.16m可在“漫游”模式或高效率/強信號模式下提供1Gbps的下行速率。該標準還支持“高移動”模式，能夠提供1Gbps速率。其優(yōu)勢如下：1．提高網(wǎng)絡覆蓋，改建鏈路預算；2．提高頻譜效率；3．提高數(shù)據(jù)和VOIP容量；4．低時延&QoS增強；5．功耗節(jié)?。籛irelessMAN-Advanced有5種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)規(guī)格，其中極低速率為16kbps，低數(shù)率數(shù)據(jù)及低速多媒體為144kbps，中速多媒 體為2Mbps，高速多媒體為30Mbps超高速多媒體則達到了30Mbps--1Gbps。但是該標準可能會被率先被軍方所采用，IEEE方面表示軍方 的介入將能夠促使WirelessMAN-Advanced更快的成熟和完善，而且軍方的今天就是民用的明天。不論怎樣，WirelessMAN- Advanced得到ITU的認可并成為4G標準的可能性極大。

國際標準

2012年1月18日下午5時，國際電信聯(lián)盟在2012年無線電通信全會全體會議上，正式審議通過將LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技術規(guī)范確立為IMT-Advanced(俗稱“4G”)國際標準，中國主導制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同時并列成為4G國際標準。

4G國際標準工作歷時三年。從2009年初開始，ITU在全世界范圍內征集IMT-Advanced候選技術。2009年10月，ITU共計征集到了六個候選技術，分別來自北美標準化組織IEEE的802.16m、日本3GPP的FDD-LTE-Advance、韓國（基于802.16m）和中國（TD-LTE-Advanced）、歐洲標準化組織3GPP（FDD-LTE-Advance）。

4G國際標準公布有兩項標準分別是LTE-Advance和IEEE，一類是LTE-Advance的FDD部分和中國提交的TD-LTE-Advanced的TDD部分，總基于3GPP的LTE-Advance。另外一類是基于IEEE 802.16m的技術。ITU在收到候選技術以后，組織世界各國和國際組織進行了技術評估。在2010年10月份，在中國重慶，ITU-R下屬的WP5D工作組最終確定了IMT-Advanced的兩大關鍵技術，即LTE-Advanced和802.16m。中國提交的候選技術作為LTE-Advanced的一個組成部分，也包含在其中。在確定了關鍵技術以后，WP5D工作組繼續(xù)完成了電聯(lián)建議的編寫工作，以及各個標準化組織的確認工作。此后WP5D將文件提交上一級機構審核，SG5審核通過以后，再提交給全會討論通過。在此次會議上，TD-LTE正式被確定為4G國際標準，也標志著中國在移動通信標準制定領域再次走到了世界前列，為TD-LTE產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展及國際化提供了重要基礎。日本軟銀、沙特阿拉伯STC、mobily、巴西sky Brazil、波蘭Aero2等眾多國際運營商已經(jīng)開始商用或者預商用TD-LTE網(wǎng)絡。印度Augere預計2012年2月開始預商用。審議通過后，將有利于TD-LTE技術進一步在全球推廣。同時，國際主流的電信設備制造商基本全部支持TD-LTE，而在芯片領域，TD-LTE已吸引17家廠商加入，其中不乏高通等國際芯片市場的領導者。速率對比無線蜂窩技術：CDMA2000 1x/EVDo;GSM EDGE;TD-SCDMA HSPA;WCDMA HSPA;TD-LTE;FDD-LTE

　　4G網(wǎng)絡的下行速率能達到100Mbps～150Mbps，比3G快20倍～30倍，上傳的速度也能達到20Mbps～40Mbps。這種速率能滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。有人曾這樣比較3G和4G的網(wǎng)速，3G的網(wǎng)速相當于“高速公路”，4G的網(wǎng)速相當于“磁懸浮”。

多模多頻芯片

支持LTE/3G多模多頻是LTE終端的明確發(fā)展方向，也是國內運營商的發(fā)展思路。目前國內某些運營商已經(jīng)公開表示將建設TDD/FDD融合組網(wǎng)，這對多模多頻也提出了很高要求。[12]  中國移動也多次強調，TDD/FDD混合組網(wǎng)、支持5模10頻、5模12頻及Band 41是中國移動發(fā)展LTE智能終端的重點。[13] 關于多模多頻，業(yè)界普遍認為頻段不統(tǒng)一是當今全球LTE終端設計的最大障礙——當前，全球2G、3G 和4G LTE網(wǎng)絡頻段的多樣性對移動終端開發(fā)構成了挑戰(zhàn)。全球2G和3G技術各采用4到5個不同的頻段，加上4G LTE，網(wǎng)絡頻段的總量將近40個。要支持多模多頻，首先就需要終端集成能同時支持多種制式和頻段的芯片。芯片標準從4G芯片的發(fā)展來看，4G芯片應該具備高度集成、多模多頻、強大的數(shù)據(jù)與多媒體處理能力。全球4G手機大多數(shù)采用高通的芯片。博通、Marvell、英特爾、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)芯科技、創(chuàng)毅視訊、展迅、海思等芯片廠商也有4G基帶芯片產(chǎn)品推出，主要運用于MIFI、CPE等數(shù)據(jù)終端中。在2013年8月初最新公布的中國移動2013年度TD-LTE終端采購的芯片使用上，采用高通芯片的比例超過60%，甚至有的預期稱可能會占到中國移動2013年所有采購的4G終端產(chǎn)品的70%左右。高通的LTE芯片強調高集成度和多模多頻支持，高通所有LTE芯片組均同時支持LTETDD和LTE FDD，而在LTE/3G多模方面，以第三代調制解調器Gobi MDM9x25為例，支持LTERel10、HSPA+ Rel10、1x/DO、TD-SCDMA、GSM/EDGE；此外強調“高集成”和“單芯片”的驍龍800系列處理器也集成了Gobi 9x25調制解調方案。而目前有超過150款采用高通第三代調制解調方案的智能終端正在研發(fā)中。 此外，2013年年初推出的RF360前端解決方案還首次實現(xiàn)單個終端支持所有LTE制式和頻段的設計，支持七種網(wǎng)絡制式(FDD、TD-LTE、WCDMA、EV-DO、CDMA1x、TD-SCDMA和GSM/EDGE)。