馬堤的剪報筆記

　　近期有報導稱國際電信聯盟(ITU)已經將WiMax、HSPA+、LTE正式納入到4G標準里，加上之前就已經確定的LTE- Advanced 和WirelessMAN-Advanced這兩種標準，目前4G標準已經達到了5種。在中國的3G才剛剛普及起來的時候，4G已經進入到標準確立的階 段，不由得讓人感嘆通信技術的突飛猛進，不過這五大4G標準究竟有什麼樣的特點？它們分別的優勢是什麼，而中國未來將會採用什麼樣的4G標準？帶著這樣的 疑惑和問題，今天編輯將帶您來詳細的瞭解一下這五種4G標準。

　　在介紹這五大4G標準之前的時候，編輯認為有必要對一些名詞進行解釋，以便我們能夠更加通俗而快速的瞭解這五大4G標準。

　　4G：4G是第四代流動通信及其技術的簡稱(4th Generation)，是集3G與WLAN於一體並能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。我們只要能夠理解4G網絡能夠為我們提供與固網寬帶一樣的網速即可。

　　ITU： 國際電信聯盟(International Telecommunications Union)國際電信聯盟是聯合國的一個專門機構，也是聯合國機構中歷史最長的一個國際組織，國際電聯通過其麾下的無線電通信、標準化和發展電信展電信展 覽活動，而且是信息社會世界高峰會議的主辦機構。國際電聯總部設於瑞士日內瓦，其成員包括191個成員國和700多個部門成員及部門準成員。4G標準必須 經過ITU確定才能夠全球推廣。

　　IEEE： 美國電氣和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers )，IEEE被國際標準化組織授權為可以制定標準的組織，其中比較出名的是IEEE 802委員會，它成立於1980年2月，它的任務是制定局域網的國際標準，取得了顯著的成績，主要有IEEE 802.11和IEEE 802.16兩種最為人知的標準，分別以WiFi和WiMax作代表。

　　3GPP： 第三代合作夥伴計劃(The 3rd Generation Partnership Project)，是領先的3G技術規範機構，是由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國的TTA以及美國的T1在1998年底發起成立的，旨在 研究制定並推廣基於演進的GSM核心網絡的3G標準，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。

　　ISO：國際標準組織(International Organization for Standardization)，是由各國標準化團體(ISO成員團體)組成的世界性的聯合會。制定國際標準工作通常由ISO的技術委員會完成，在標準 化方面特別與國際電信聯盟(ITU)和國際電工委員會(IEC)有密切聯繫。

　　MB/s和Mbit/s：MB/s 的含義是兆字節每秒，Mbit/s的含義是兆比特每秒，前者是指每秒傳輸的字節數量，後者是指每秒傳輸的比特位數，在計算機中每八位為一字節，也就是 1Byte＝8bit，是1：8的對應關係。因此1B/s=8bps(b/s)、1KB/s=8Kbps(Kb/s)、1MB/s=8Mbps(Mb /s)。

　　五大標準詳細解讀

　　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。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。並且這一標準也是 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項目，其演進的歷史如下：

　　GSM-->GPRS-->EDGE-->WCDMA-->HSDPA/HSUPA-->HSDPA+/HSUPA+-->LTE長期演進

　　GSM：9K -->GPRS:42K--> EDGE:172K -->WCDMA：364k -->HSDPA/HSUPA:14.4M -->HSDPA+/HSUPA+:42M -->LTE:300M

　　由於目前的WCDMA網絡的升級版HSPA和HSPA+均能夠演化到LTE這一狀態，包括中國自主的TD-SCDMA網絡也將繞過HSPA直接 向LTE演進，所以這一4G標準獲得了最大的支援，也將是未來4G標準的主流。該網絡提供媲美固定寬帶的網速和流動網絡的切換速度，網絡瀏覽速度大大提 升。

　　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。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
針對室內環境進行優化
有效支援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流動互聯網技術，那麼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網絡能夠進化到FDD制式。流動主導的TD-SCDMA網絡期望能夠 直接繞過HSPA+網絡而直接進入到LTE。

　　三大主流4G技術標準解讀

　　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。對無線網絡來說，這的 確是一個驚人的進步。WiMAX逐步實現寬帶業務的流動化，而3G則實現流動業務的寬帶化，兩種網絡的融合程度會越來越高，這也是未來流動世界和固定網絡 的融合趨勢。

　　802.16工作的頻段採用的是無需授權頻段，範圍在2GHz至66GHz之間，而802.16a則是一種採用2G至11GHz無需授權頻段的 寬帶無線 接入系統，其頻道帶寬可根據需求在1.5M至20MHz範圍進行調整，目前具有更好高速流動下無縫切換的IEEE 802.16m的技術正在研發。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具有以下優點：

　　(1)對於已知的幹擾，窄的信道帶寬有利於避開幹擾，而且有利於節省頻譜資源。 　　
(2)靈活的帶寬調整能力，有利於運營商或用戶協調頻譜資源。
(3)WiMax所能實現的50公里的無線信號傳輸距離是無線局域網所不能比擬的，網絡覆蓋面積是3G發射塔的10倍，只要少數基站建設就能實現全城覆蓋，能夠使無線網絡的覆蓋面積大大提升。

　　不過WiMax網絡在網絡覆蓋面積和網絡的帶寬上優勢巨大，但是其流動性卻有著先天的缺陷，無法滿足高速(≧50km/h)下的網絡的無縫鏈 接，從這個意義上講，WiMax還無法達到3G網絡的水平，嚴格的說並不能算作流動通信技術，而僅僅是無線局域網的技術。但是WiMax的希望在於 IEEE 802.11m技術上，將能夠有效的解決這些問題，也正是因為有中國流動、因特爾、Sprint各大廠商的積極參與，WiMax成為呼聲僅次於LTE的 4G網絡手機。關於IEEE 802.16m這一技術，我們將留在最後作詳細的闡述。

　　HSPA+：高 速下行鏈路分組接入技術(High Speed Downlink Packet Access)，而HSUPA即為高速下行鏈路分組接入技術，兩者合稱為HSPA技術，HSPA+是HSPA的衍生版，能夠在HSPA網絡上進行改造而升 級到該網絡，是一種經濟而高效的4G網絡。

　　從上文我們也可以瞭解到，HSPA+符合LTE的長期演化規範，將作為4G網絡標準與其它的4G網絡同時存在，它將很有利於目前全世界範圍的 WCDMA 網絡和HSPA網絡的升級與過度，成本上的優勢很明顯。對比HSPA網絡，HSPA+在室內吞吐量約提高12.58% ，室外小區吞吐量約提高32.4%，能夠適應高速網絡下的數據處理，將是短期內4G標準的理想選擇。目前聯通已經在著手相關的規劃，T-Mobile也開 通了這個4G網絡，但是由於4G標準並沒有被ITU完全確定下來，所以動作並不大。

　　WirelessMAN-Advanced：WirelessMAN- Advanced事實上就是WiMax的升級版，即IEEE 802.11m標準，802.16系列標準在IEEE正式稱為WirelessMAN ，而WirelessMAN-Advanced極為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。該標準還支援「高流動」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；

　　目前的WirelessMAN-Advanced有5種網絡數據規格，其中極低速率為16kbps，低數率數據及低速多媒體為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採用，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的認可併成為4G標準的可能性極大。

　　結語：這些4G標準對於我們而言或許有 些過於晦澀，我們只需要瞭解的是，4G很美好很強大，但是也比較遙遠，畢竟3G才是我們最觸手可及的。4G它為我們展現出一個宏偉而瑰麗的4G帝國藍圖： 我們能夠實現光纖級別的網速體驗，超流暢的在線瀏覽和操作。伴隨著4G標準的確立，流動互聯網將再次爆發，更多的平板和智能手機等終端將湧現、多核心的 CPU和各種高清解碼芯片也將應運而生、基於網絡體驗的智能操作系統也將進一步普及。4G離我們很遠，但是也很近。