一、4G行業定義
據中國報告大廳了解:第四代行動電話行動通信標準,指的是第四代移動通信技術,外語縮寫:4G。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式(嚴格意義上來講,LTE只是3.9G,儘管被宣傳為4G無線標準,但它其實並未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced,因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求)。4G是集3G與WLAN於一體,並能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載,比目前的家用寬帶ADSL(4兆)快25倍,並能夠滿足幾乎所有用戶對於無線服務的要求。此外,4G可以在DSL和有線電視數據機沒有覆蓋的地方部署,然後再擴展到整個地區。
相關4G產業未來發展趨勢信息查閱中國報告大廳發布的2014-2020年中國LTE/4G產業市場發展趨勢與行業投資研究報告。
二、4G行業標準分類
LTE
LTE (Long Term Evolution,長期演進) 項目是3G的演進,它改進並增強了3G的空中接入技術,採用OFDM和MIMO作為其無線網絡演進的唯一標準。根據4G牌照發布的規定,國內三家運營商中國移動、中國電信和中國聯通,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,相對於3G網絡大大的提高了小區的容量,同時將網絡延遲大大降低:內部單向傳輸時延低於5ms,控制平面從睡眠狀態到激活狀態遷移時間低於50ms,從駐留狀態到激活狀態的遷移時間小於100ms。
LTE-Advanced
LTE-Advanced:從字面上看,LTE-Advanced就是LTE技術的升級版,那麼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技術徵集的需求,是3GPP形成歐洲IMT-Advanced技術提案的一個重要來源。LTE-Advanced是 一個後向兼容的技術,完全兼容LTE,是演進而不是革命,相當於HSPA和WCDMA這樣的關係。
WiMax
WiMax:WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互聯接入,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。
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無線網絡。802.16m可在「漫遊」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。其優勢如下:
1.提高網絡覆蓋,改建鏈路預算;
2.提高頻譜效率;
3.提高數據和VOIP容量;
4.低時延&QoS增強;
5.功耗節省;
國際標準
2012年1月18日下午5時,國際電信聯盟在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)技術規範確立為IMT-Advanced(俗稱「4G」)國際標準,中國主導制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同時並列成為4G國際標準。
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於無線服務的要求。有人曾這樣比較3G和4G的網速,3G的網速相當於「高速公路」,4G的網速相當於「磁懸浮」。[13]
多模多頻晶片
支持LTE/3G多模多頻是LTE終端的明確發展方向,也是國內運營商的發展思路。目前國內某些運營商已經公開表示將建設TDD/FDD融合組網,這對多模多頻也提出了很高要求。[14] 中國移動也多次強調,TDD/FDD混合組網、支持5模10頻、5模12頻及Band 41是中國移動發展LTE智能終端的重點。[15]
晶片標準
從4G晶片的發展來看,4G晶片應該具備高度集成、多模多頻、強大的數據與多媒體處理能力。全球4G手機大多數採用高通的晶片。博通、Marvell、英特爾、聯發科、聯芯科技、創毅視訊、展迅、海思等晶片廠商也有4G基帶晶片產品推出,主要運用於MIFI、CPE等數據終端中。