全方位解讀第四代移動(dòng)通信技術(shù)

隨著智能設(shè)備的興起，人們的下載內(nèi)容數(shù)量空前巨大，這給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了很大的壓力。全球無(wú)線運(yùn)營(yíng)商因此在高速移動(dòng)寬帶服務(wù)方面面臨日益增長(zhǎng)的需求。越來(lái)越多的用戶傾向于極耗帶寬的應(yīng)用，例如視頻應(yīng)用，運(yùn)營(yíng)商不得不尋找新的技術(shù)來(lái)領(lǐng)先這些不斷增長(zhǎng)的需求。

　　正當(dāng)運(yùn)營(yíng)商為卸載數(shù)據(jù)流量想盡辦法時(shí)，4G技術(shù)開始大放異彩……

　　一、什么是4G？

　　什么是4G？如果用簡(jiǎn)單一句話來(lái)介紹就是：這其實(shí)是相對(duì)于3G而言，最通俗的講則是第四代移動(dòng)通訊技術(shù)，可提供高速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)寬帶服務(wù)。 高速，確是4G 的最大特征。以LTE標(biāo)準(zhǔn)為例，它的理論下載速度約為100MB／秒，約等于撥號(hào)上網(wǎng)的2000倍。按照這個(gè)速度，下載一個(gè)600MB的文件，只需6秒。不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用中，所有帶寬都受到傳輸距離和同時(shí)在線用戶數(shù)的影響。目前國(guó)際電聯(lián)對(duì)4G基本的技術(shù)要求是，在移動(dòng)狀態(tài)下達(dá)到速率100兆比特/秒，靜態(tài)和慢移動(dòng)狀態(tài)下達(dá)到速率1G比特/秒。與現(xiàn)有的移動(dòng)通信技術(shù)相比，4G的傳輸速度可提高1000倍。 俗話說(shuō)，得標(biāo)準(zhǔn)，，得天下！因此，當(dāng)4G技術(shù)出現(xiàn)之后，標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)就成為了各大技術(shù)廠商的焦點(diǎn)。

　　二、郁郁寡歡的WIMAX標(biāo)準(zhǔn)

　　之前的這種主流的移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)都是由通信界來(lái)提出的，主要是電信運(yùn)營(yíng)商，像一些電信設(shè)備商，華為、中興，愛立信，這是我們熟知的。但是計(jì)算機(jī)廠商在3G時(shí)代由于數(shù)據(jù)通信，計(jì)算機(jī)廠商在3G時(shí)代的時(shí)候也開始試圖就提出一些自己的移動(dòng)通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，WIMAX就是在這種情況下創(chuàng)造出來(lái)的，在這個(gè)方面 WIMAX最主要的支持者就是包括英特爾，是傳統(tǒng)做計(jì)算機(jī)芯片的廠商，又因?yàn)樗菑臒o(wú)線局域網(wǎng)發(fā)展而來(lái)，高速率傳輸率是它的最大特征。

　　WiMAX，是IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)定義的一種無(wú)線寬帶技術(shù)。最早的IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于2001年12月，此后連續(xù)有多個(gè)修訂版和新版本出爐，然而真正使得WiMAX成為一項(xiàng)世界矚目技術(shù)的是最后一個(gè)版本，這就是IEEE 802.16-2005（802.16e）。 802.16-2005基于 IEEE802.16e，能夠提供切換和漫游，使得WiMAX能提供移動(dòng)應(yīng)用，因此也被業(yè)界認(rèn)為是個(gè)人移動(dòng)寬帶發(fā)展的加速器。三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)SOFDMA、 MIMO和AAS，使WiMAX實(shí)現(xiàn)了速度、吞吐量和容量等主要性能的進(jìn)一步提高，這些關(guān)鍵性能使得運(yùn)營(yíng)商可以提供對(duì)帶寬需求和QoS要求很高的業(yè)務(wù)給終端用戶，比如流媒體、VoIP、視頻會(huì)議和互動(dòng)游戲等。

　　在開始，WiMAX的發(fā)展還算不錯(cuò)，在市場(chǎng)中也占據(jù)了一席之地。然而關(guān)于該技術(shù)的發(fā)展前途自推出之后就一直爭(zhēng)論不斷。它的弱點(diǎn)是計(jì)算機(jī)廠商提出來(lái)，所以在網(wǎng)絡(luò)布設(shè)方面缺乏現(xiàn)成的例子，而運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)是一個(gè)非常復(fù)雜的事情，像LTE網(wǎng)絡(luò)就是從原來(lái)的3G網(wǎng)絡(luò)比較順利的演化而來(lái)，因此它的網(wǎng)絡(luò)的假設(shè)是有相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，有相當(dāng)多成熟的例子。而運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)這么復(fù)雜需要有相當(dāng)多的現(xiàn)成的例子在當(dāng)中不斷的發(fā)展和完善。因此隨著WIMAX主要的支持廠商英特爾在 2010年解散WIMAX辦公室后， WIMAX基本上失去了成為主流國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。這樣LTE就成為4G時(shí)代唯一的主流標(biāo)準(zhǔn)。

　　三、風(fēng)頭正盛的LTE標(biāo)準(zhǔn)

　　LTE是英文“Long Term Evolution”的縮寫，其實(shí)從英文名字上不難理解，LTE與目前主流的3G技術(shù)有著較大的區(qū)別，可以理解是國(guó)際電信聯(lián)盟對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種探索和嘗試。既然是嘗試，那么就要有對(duì)應(yīng)的模板。最早提出LTE演進(jìn)策略的是3GPP，將LTE定義為由 GSM/UMTS無(wú)線通信技術(shù)衍生而來(lái)。因?yàn)槲覀兂Ｕf(shuō)的CDMA2000，WCDMA，LTE等等都是空口標(biāo)準(zhǔn)（air interface），所以 LTE的演進(jìn)路線應(yīng)該是GSM-WCDMA-HSD/UPA-LTE。

　　LTE根據(jù)工作模式，又可以分為FDD-LTE，這是WCDMA的一個(gè)自然的演化；另外就是中國(guó)的TDSCDM演進(jìn)為TD－LTE，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之所以歸在一個(gè)LTE標(biāo)準(zhǔn)里。兩者的主要區(qū)別，TD－LTE是時(shí)分復(fù)用，而FDD－LTE是頻分復(fù)用。打個(gè)比方來(lái)說(shuō)，TD－LTE就像早期的單線鐵路，兩個(gè)方向的列車共用一段鐵軌，同一時(shí)間只會(huì)有一個(gè)方向的列車通行。TD－LTE中，移動(dòng)基站與終端之間也是類似這樣，某一個(gè)時(shí)間段基站向終端發(fā)送數(shù)據(jù)，另一個(gè)時(shí)間段終端向基站發(fā)送數(shù)據(jù)，收發(fā)采用相同的頻段。而FDD－LTE則