2.4 4G通信技术

4G是第四代移动通信及其技术的简称，它能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。2012年1月18日，国际电信联盟ITU在2012年无线电通信全会全体会议上，正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced（802.16m）技术规范确立为IMT-Advanced（俗称4G）国际标准，中国主导制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同时并列成为4G国际标准。4G国际标准主要由3GPP制定的LTE-Advance和IEEE制定的802.16m两大系列。

4G技术中LTE-Advanced的相关特性包括：

1）带宽可达100MHz；

2）峰值速率下行可达1Gbit/s，上行可达500Mbit/s；

3）峰值频谱效率下行可达30bit/s/Hz，上行可达15bit/s/Hz；

4）针对室内环境进行优化等。

LTE-Advanced即LTE技术的演进升级，它满足ITU-R的IMT-Advanced技术征集的要求。LTE-Advanced是一个后向兼容的技术，完全兼容LTE。LTE（Long Term Evolution：长期演进）项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准，下行速率能够达到100Mbit/s，上传的速度也能达到50Mbit/s，相对于3G网络大大的提高了系统的容量，同时极大降低了网络时延。

需要说明的是LTE通常被宣传为4G无线标准，但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通信标准IMT-Advanced，严格意义上其还未达到4G的标准。即LTE可被认为是3.9G技术，LTE-Advanced为4G标准。LTE标准由3GPP（第三代合作伙伴计划）于2008年第四季度于Release 8版本中首次提出。LTE具有如下技术特征：

1）通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbit/s，上行为50Mbit/s；

2）提高了频谱效率，下行链路5（bit/s）/Hz,3～4倍于Rel-6 HSDPA；上行链路2.5（bit/s）/Hz，是Rel-6 HSUPA的2～3倍；

3）以分组域PS业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换；

4）QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务（如VoIP）的服务质量；

5）系统部署灵活，能够支持1.25MHz～20MHz的多种系统带宽，并支持成对和非成对的频谱分配，保证了将来在系统部署上的灵活性；

6）降低无线网络时延：子帧长度为0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达用户面低于＜5ms，控制面低于＜100ms；

7）增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS（多媒体广播和组播业务）在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率；

8）强调向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。