4G LTE

4G LTE

4GLTE是TD-LTE和FDD-LTE等LTE網路制式的統稱。在中國4G網路還處於TD-LTE的特殊時期,4GLTE一般特指TD-LTE制式網路。LTE是英文Long Term Evolution的縮寫。LTE也被通俗的稱為3.9G,具有100Mbps的數據下載能力,被視作從3G向4G演進的主流技術。4G LTE通信技術是繼第三代以後的又一次無線通信技術演進,其開發更加具有明確的目標性:提高移動裝置無線訪問網際網路的速度--據3G市場分三個階段走的的發展計畫,3G的多媒體服務在10年後進入第三個發展階段。4G LTE通信技術並沒有脫離以前的通信技術,而是以傳統通信技術為基礎,並利用了一些新的通信技術來不斷提高無線通信的網路效率和功能。

基本信息

優勢與缺陷

4G LTE最大的數據傳輸速率超過100Mbps,這個速率是行動電話數據傳輸速率的1萬倍,也是3G行動電話速率的50倍。中國移動總裁李躍在2014移動通信世界大會GTI峰會上表示,中國移動推動TD-LTE向LTE-A演進,把速率從100Mbps提升到200Mbps、400Mbps甚至1Gbps。

4G手機可以提供高性能的匯流媒體內容,並通過ID應用程式成為個人身份鑑定設備。它也可以接受高解析度的電影和電視節目,從而成為合併廣播和通信的新基礎設施中的一個紐帶。

此外,4G LTE的無線即時連線等某些服務費用會比3G便宜。還有,4G LTE有望集成不同模式的無線通信——從無線區域網路和藍牙等室區域網路絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信,移動用戶可以自由地從一個標準漫遊到另一個標準。

4G LTE通信技術並沒有脫離以前的通信技術,而是以傳統通信技術為基礎,並利用了一些新的通信技術來不斷提高無線通信的網路效率和功能。如果說3G能為人們提供一個高速傳輸的無線通信環境的話,那么4G LTE通信會是一種超高速無線網路,一種不需要電纜的信息超級高速公路,這種新網路可使電話用戶以無線及三維空間虛擬實境連線。

與傳統的通信技術相比,4G LTE通信技術最明顯的優勢在於通話質量及數據通信速度。然而,在通話品質方面,行動電話消費者還是能接受的。隨著技術的發展與套用,現有行動電話網中手機的通話質量還在進一步提高。

數據通信速度的高速化的確是一個很大優點,它的最大數據傳輸速率達到100Mbps,簡直是不可思議的事情。另外由於技術的先進性確保了成本投資的大大減少,未來的4G LTE通信費用也要比2009年通信費用低。

4G LTE通信技術是繼第三代以後的又一次無線通信技術演進,其開發更加具有明確的目標性:提高移動裝置無線訪問網際網路的速度--據3G市場分三個階段走的的發展計畫,3G的多媒體服務在10年後進入第三個發展階段。在已開發國家,3G服務的普及率更超過60%,那么這時就需要有更新一代的系統來進一步提升服務質量。

為了充分利用4G LTE通信給人們帶來的先進服務,人們還必須藉助各種各樣的4G LTE終端才能實現,而不少通信營運商正是看到了未來通信的巨大市場潛力,他們已經開始把眼光瞄準到生產4G LTE通信終端產品上,例如生產具有高速分組通信功能的小型終端、生產對應配備攝像機的可視電話以及電影電視的影像傳送服務的終端,或者是生產與計算機相匹配的卡式數據通信專用終端。有了這些通信終端後,手機用戶就可以隨心所欲的漫遊了,隨時隨地的享受高質量的通信了。

優勢

2009年在構思中的4G通信具有下面的特徵:

1:通信速度快

由於人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率,因此4G通信給人印象最深刻的特徵莫過於它具有更快的無線通信速度。

從移動通信系統數據傳輸速率作比較,第一代模擬式僅提供語音服務;第二代數位式移動通信系統傳輸速率也只有9.6Kbps,最高可達32Kbps,如PHS;第三代移動通信系統數據傳輸速率可達到2Mbps;而第四代移動通信系統傳輸速率可達到20Mbps,甚至最高可以達到高達100Mbps,這種速度會相當於2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右,第三代手機傳輸速度的50倍。

2:網路頻譜寬

要想使4G通信達到100Mbps的傳輸,通信營運商必須在3G通信網路的基礎上,進行大幅度的改造和研究,以便使4G網路在通信頻寬上比3G網路的蜂窩系統的頻寬高出許多。據研究4G通信的AT&T的執行官們說,估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜,相當於W-CDMA3G網路的20倍。

3:通信靈活

從嚴格意義上說,4G手機的功能,已不能簡單劃歸“電話機”的範疇,畢竟語音資料的傳輸只是4G行動電話的功能之一而已,因此未來4G手機更應該算得上是一隻小型電腦了,而且4G手機從外觀和式樣上,會有更驚人的突破,人們可以想像的是,眼鏡、手錶、化妝盒、旅遊鞋,以方便和個性為前提,任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端,只是人們還不知應該怎么稱呼它。

未來的4G通信使人們不僅可以隨時隨地通信,更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像,當然更可以和從未謀面的陌生人網上聯線對打遊戲。也許有被網上定位系統永遠鎖定無處遁形的苦惱,但是與它據此提供的地圖帶來的便利和安全相比,這簡直可以忽略不計。

4:智慧型性能高

第四代移動通信的智慧型性更高,不僅表現於4G通信的終端設備的設計和操作具有智慧型化,例如對選單和滾動操作的依賴程度會大大降低,更重要的4G手機可以實現許多難以想像的功能。

例如4G手機能根據環境、時間以及其他設定的因素來適時地提醒手機的主人此時該做什麼事,或者不該做什麼事,4G手機可以把電影院票房資料,直接下載到PDA之上,這些資料能夠把售票情況、座位情況顯示得清清楚楚,大家可以根據這些信息來進行線上購買自己滿意的電影票;4G手機可以被看作是一台手提電視,用來看體育比賽之類的各種現場直播。

5:兼容性好

要使4G通信儘快地被人們接受,不但考慮的它的功能強大外,還應該考慮到現有通信的基礎,以便讓更多的現有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過渡到4G通信。

因此,從這個角度來看,未來的第四代移動通信系統應當具備全球漫遊,接口開放,能跟多種網路互聯,終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點。

6:提供增值服務

4G通信並不是從3G通信的基礎上經過簡單的升級而演變過來的,它們的核心建設技術根本就是不同的,3G移動通信系統主要是以CDMA為核心技術,而4G移動通信系統技術則以正交多任務分頻技術(OFDM)最受矚目,利用這種技術人們可以實現例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增殖服務;不過考慮到與3G通信的過渡性,第四代移動通信系統不會在未來僅僅只採用OFDM一種技術,CDMA技術會在第四代移動通信系統中,與OFDM技術相互配合以便發揮出更大的作用,甚至未來的第四代移動通信系統也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生,前文所提到的數字音訊廣播,其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術,同樣是利用兩種技術的結合。

因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統,也會結合兩項技術的優點,一部分會是以CDMA的延伸技術。

7:高質量通信

儘管第三代移動通信系統也能實現各種多媒體通信,為此未來的第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信。

第四代移動通信不僅僅是為了因套用戶數的增加,更重要的是,必須要因應多媒體的傳輸需求,當然還包括通信品質的要求。總結來說,首先必須可以容納市場龐大的用戶數、改善現有通信品質不良,以及達到高速數據傳輸的要求。

8:頻率效率高

相比第三代移動通信技術來說,第四代移動通信技術在開發研製過程中使用和引入許多功能強大的突破性技術,例如一些光纖通信產品公司為了進一步提高無線網際網路的主幹頻寬寬度,引入了交換層級技術,這種技術能同時涵蓋不同類型的通信接口,也就是說第四代主要是運用路由技術(Routing)為主的網路架構。

由於利用了幾項不同的技術,所以無線頻率的使用比第二代和第三代系統有效得多。

按照最樂觀的情況估計,這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數量的無線頻譜做更多的事情,而且做這些事情的時候速度相當快。研究人員說,下載速率有可能達到5Mbps到10Mbps。

9:費用便宜

由於4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題,讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端的通信技術,這些技術保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統操作方式,因此相對其他技術來說,4G通信部署起來就容易迅速得多;同時在建設4G通信網路系統時,通信營運商們會考慮直接在3G通信網路的基礎設施之上,採用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。據研究人員宣稱,4G通信的無線即時連線等某些服務費用會比3G通信更加便宜。

對於人們來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認為第四代無線通信網路系統是人類有史以來發明的最複雜的技術系統。的確,第四代無線通信網路在具體實施的過程中出現大量令人頭痛的技術問題,大概一點也不會使人們感到意外和奇怪。第四代無線通信網路存在的技術問題多和網際網路有關,並且需要花費好幾年的時間才能解決。

缺陷

1:標準多

雖然從理論上講,3G手機用戶在全球範圍都可以進行移動通信,但是由於沒有統一的國際標準,各種移動通信系統彼此互不兼容,給手機用戶帶來諸多不便。因此,開發第四代移動通信系統必須首先解決通信制式等需要全球統一的標準化問題,而世界各大通信廠商會對此一直在爭論不休。

2:技術難

儘管未來的4G通信能夠給人帶來美好的明天,現已研究出來,但並未普及。據研究這項技術的開發人員而言,要實現4G通信的下載速度還面臨著一系列技術問題。

例如,如何保證樓區、山區,及其它有障礙物等易受影響地區的信號強度等問題。日本DoCoMo公司表示,為了解決這一問題,公司會對不同編碼技術和傳輸技術進行測試。另外在移交方面存在的技術問題,使手機很容易在從一個基站的復蓋區域進入另一個基站的復蓋區域時和網路失去聯繫。

由於第四代無線通信網路的架構相當複雜,這一問題顯得格外突出。不過,行業專家們表示,他們相信這一問題可以得到解決,但需要一定的時間。

3:容量受限

人們對未來的4G通信的印象最深的莫過於它的通信傳輸速度會得到極大提升,從理論上說其所謂的每秒100Mbps的寬頻速度(約為每秒12.5MB),比2009年最新手機信息傳輸速度每秒10KB要快1000多倍,但手機的速度會受到通信系統容量的限制,如系統容量有限,手機用戶越多,速度就越慢。據有關行家分析,4G手機會很難達到其理論速度。如果速度上不去,4G手機就要大打折扣。

4:市場難以消化

有專家預測在10年以後,第三代移動通信的多媒體服務會進入第三個發展階段,此時復蓋全球的3G網路已經基本建成,全球25%以上人口使用第三代移動通信系統,第三代技術仍然在緩慢地進入市場,到那時整個行業正在消化吸收第三代技術,對於第四代移動通信系統的接受還需要一個逐步過渡的過程。

另外,在過渡過程中,如果4G通信因為系統或終端的短缺而導致延遲的話,那么號稱5G的技術隨時都有可能威脅到4G的贏利計畫,此時4G漫長的投資回收和贏利計畫會變得異常的脆弱。

5:設施更新慢

在部署4G通信網路系統之前,復蓋全球的大部分無線基礎設施都是基於第三代移動通信系統建立的,如果要向第四代通信技術轉移的話,那么全球的許多無線基礎設施都需要經歷著大量的變化和更新,這種變化和更新勢必減緩4G通信技術全面進入市場、占領市場的速度。

而且到那時,還必須要求3G通信終端升級到能進行更高速數據傳輸及支持4G通信各項數據業務的4G終端,也就是說4G通信終端要能在4G通信網路建成後及時提供,不能讓通信終端的生產滯後於網路建設。但根據某些事實來看,在4G通信技術全面進入商用之日算起的二三年後,消費者才有望用上性能穩定的4G通信手機。

6:其他

因為手機的功能越來越強大,而無線通信網路也變得越來越複雜,同樣4G通信在功能日益增多的同時,它的建設和開發也會遇到比以前系統建設更多的困難和麻煩。

例如每一種新的設備和技術推出時,其後的軟體設計和開發必須及時能跟上步伐,才能使新的設備和技術得到很快推廣和套用,但遺憾的是4G通信還只處於研究和開發階段,具體的設備和用到的技術還沒有完全成型,因此對應的軟體開發也會遇到困難;另外費率和計費方式對於4G通信的移動數據市場的發展尤為重要,例如WAP手機推出後,用戶花了很多的連線時間才能獲得信息,而按時間及信息內容的收費方式使用戶難以承受,因此必須及早慎重研究基於4G通信的收費系統,以利於市場發展。

G設備

天語大黃蜂4G也是首款支持中國移動4G LTE網路的國內品牌手機。在4G網路還未全面商業化之前便帶來全新產品,體現了天語手機與中國移動在戰略層面加深合作,互惠互贏的良好局面。對於消費者而言,天語手機“親近用戶,觸動科技”的品牌訴求再次得到了體現。

技術點

4G移動通信對加速增長的寬頻無線連線的要求提供技術上的回應,對跨越公眾的和專用的、室內和室外的多種無線系統和網路保證提供無縫的服務。

通過對最適合的可用網路提供用戶所需求的最佳服務,能應付基於網際網路通信所期望的增長,增添新的頻段,使頻譜資源大擴展,提供不同類型的通信接口,運用路由技術為主的網路架構,以傅利葉變換來發展硬體架構實現第四代網路架構。移動通信會向數據化,高速化、寬頻化、頻段更高化方向發展,移動數據、移動IP預計會成為未來移動網的主流業務。

安全問題

事實上,從2G/3G演進到4G LTE最大的變化是從行動網路轉變成為移動網際網路。網際網路本身由於其開放性是存在很多威脅的,一旦傳統行動網路與網際網路相融合,無異於將行動網路暴露在風險與威脅之中。“當今談論的網路安全已不再是從技術層面理解的狹義網路安全,而是網路空間安全,從政府的角度看當然還有國家安全、產業安全,沒有安全今天在移動網際網路所有的生意都很難運行。”標協秘書長楊澤民解釋到,“近幾年,IT領域的公司、廠商對安全方面特別是標準化工作具有超大的熱情和需求,比如說像阿里巴巴、騰訊,其業務範疇實際上不是一個孤立的公司所能夠提供的,而是需要一個產業鏈條提供端到端的服務。在LTE時代,在移動網際網路世界裡,沒有安全,就沒有生意,就沒有任何收益。”

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