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Android 4.1裝置接通4G的標誌
4GLTE上網速度對比
開通國家

第四代移动通信技术(英語:The fourth generation of mobile phone mobile communication technology standards,縮寫為4G),是3G之後的延伸。

定義

技術標準的角度看,按照ITU的定義,靜態数据传输速率達到1Gbps,用戶在高速移動狀態下可以達到100Mbps,就可以作為4G的技術之一。

運營商的角度看,除了與現有網絡的可兼容性外,4G要有更高的數據吞吐量、更低時延、更低的建設和運行維護成本、更高的鑒權能力和安全能力、支持多種QoS等級。

從融和的角度看,4G意味著更多的參與方,更多技術、行業、應用的融合,不再局限於電信行業,還可以應用於金融、醫療、教育、交通等行業;通信終端能做更多的事情,例如除語音通信之外的多媒體通信、遠端控制等;或許區域網、網際網路、電信網、廣播網、衛星網等能夠融為一體組成一個通播網,無論使用什麼终端,都可以享受高品質的信息服務,向寬帶無線化和無線寬帶化演進,使4G滲透到生活的各個範疇。

從用戶需求的角度看,4G能為用戶提供更快的速度並滿足用戶更多的需求。移動通信之所以從模擬到數碼、從2G到4G以及將來的xG演進,最根本的推動力是用戶需求由無線語音服務向無線多媒體服務轉變,從而激發營運商為了提高ARPU、開拓新的頻段支持用戶數量的持續增長、更有效的頻譜利用率以及更低的營運成本,不得不進行變革轉型。

因此,4G描述了下列兩種不同但有所重疊的概念:

技術概述

2008年3月,在國際電信聯盟-無線電通信部門(ITU-R)指定一組用於4G標準的要求,命名為 IMT-Advanced 規範,設定4G服務的峰值速度要求在高速移動的通信(如在火車和汽車上使用)达到100 Mbit/s,固定或低速移動的通信(如行人和定點上網的用戶)达到1 Gbit/s。

第一發布版本的LTE(3GPP Release 8)和WiMAX(IEEE 802.16e)支持遠小於1 Gbit/s的峰值比特率,它們不是完全IMT-Advanced的標準,但往往許多電信服務提供商宣傳其為4G網路。2010年12月6日,ITU-R的承認,這兩種技術,以及其他3.9技術,不符合IMT-Advanced的要求,仍可以被認為是“4G”,但前提是它們是先行者,以IMT-Advanced的標準版本和改善的性能和功能來看它只是相當於現在部署的3G網路的程度。

相對於前幾代,4G系統不支持傳統的電路交換的電話業務,而是全互聯網協議(IP)的通信,如VoIP。如下面看到的那樣,擴頻在3G系統中使用的無線電技術,則廢棄所有的4G候選系統,取而代之的是OFDMA 多載波傳輸和其他頻域均衡(FDE)方案,從而有可能轉移非常高的比特率儘管廣泛的多徑電波傳播。峰值比特率是通過進一步改進的智能天線陣列的多輸入多輸出(MIMO)通信。

但傳統的電話業務(語音通話)系統業務,也是重要的一環,在台灣的4G業者技術上,均採取 CSFB(Circuit Switched Fallback)技術,是把4G LTE 網路回退至2G/3G 交換式網路 Circuit-Switch Domain 的一種機制。而在設備廠商之技術演進、市售手機支援度以及網路訊號涵蓋率,可提升至VoLTE語音技術,以提供4G語音電信服務之適當品質,將更清晰的語音和視頻通話質量、更快的呼叫接續速度。

IMT-Advanced的要求

本文使用4G來引用ITU-R所定義的IMT-Advanced 。在IMT-Advanced的蜂窩網路系統必須滿足以下要求:[1]

2009年9月,該技術提案被提交給國際電信聯盟(ITU)為4G候選者。[4]基本上所有的建議都是基於下列兩種技術:

IMT-Advanced的4G標準

进展

中华人民共和国

台湾

參考文獻

  1. ^ Vilches, J. (2010, April 29). Everything you need to know about 4G Wireless Technology. TechSpot.
  2. ^ 2.0 2.1 ITU-R, Report M.2134, Requirements related to technical performance for IMT-Advanced radio interface(s)页面存档备份,存于互联网档案馆), Approved in Nov 2008
  3. ^ Moray Rumney, "IMT-Advanced: 4G Wireless Takes Shape in an Olympic Year", Agilent Measurement Journal, September 2008 (PDF). [2014-05-13]. (原始内容 (PDF)存档于2016-01-17). 
  4. ^ Nomor Research Newsletter: The way of LTE towards 4G. [2014-05-13]. (原始内容存档于2016-01-17). 
  5. ^ 中国发放3张TD-LTE制式4G牌照页面存档备份,存于互联网档案馆),亚太日报,2013年12月5日
  6. ^ 选择移动TD-LTE还是联通电信FDD-LTE?. [2015-08-28]. (原始内容存档于2019-09-08). 
  7. ^ 力爭4G行動通訊標準 802.16m蓄勢待發. [2011-02-24]. (原始内容存档于2017-07-29). 
  8. ^ 深度解读:WiMAX前车之鉴 TD-LTE后事之师. [2013-02-27]. (原始内容存档于2018-06-19). 
  9. ^ 中國移動香港新聞稿:推出全球首個TD-LTE/LTE FDD融合網絡[永久失效連結],2012年12月18日
  10. ^ 中國移動香港聯合ZTE及Ericsson正式商用FDD-LTE及TD-LTE雙制式網絡页面存档备份,存于互联网档案馆),2012年12月18日
  11. ^ 我国正式发布首批4G牌照:三家皆有TD-LTE. 2013-12-04. (原始内容存档于2020-10-18). 
  12. ^ 快讯:LTE FDD 4G牌照正式发放. 2015-02-27. (原始内容存档于2020-10-18). 
  13. ^ 工业和信息化部向中国移动颁发LTE FDD经营许可. 中华人民共和国工业和信息化部. [2018-04-03]. (原始内容存档于2020-05-01). 

參看