4G的技术演进道路及趋势报告 文章作者：佚名 来源：通信产业报 4G的定义 那么究竟什么4G呢？实际上，4G尚无明确的定义。业界众说纷纭，对4G做出不同 的描述： ITU的定义是4G是基于IP协议的高速蜂窝移动网，从现有3G演进，在移动状态下 达到速率100bps,静态和慢移动状态下达到速率1Gbps。与现有的移动通信技术相比，4G 的传输速度可提高1000倍，发射功率只有现在的十分之一或百分之一，不再对其他设备构 成电磁干扰，并支持手机互动功能。 4GMF认为4G将不局限于电信行业，还将广泛用于交通、国防、医疗、金融等领域。 4G技术的重点是融合无线接入技术、移动技术和宽带技术于一体。4G的主要特征将是开放 的无线结构，而不是高速无线传输技术，开放的无线结构实现多网合一。 还有一种观点是4G是从iMAX演进而来，是基于IP的能覆盖广大地区的移动无线 城域网，主要用于移动传送高速数据而不是语音。既是iF1的竞争者，又是DSL技术的无 线替代技术，构成支持高速移动和实时在线的公共无线宽带接入网。 尽管业界的描述各有不同，但有几点是大家公认的，即4G将实现移动化、宽带化 P化。移动化将人们从地理的限制上解脱出来，实现无时不在、无所不在的信息传递。宽 带化是满足用户对视频业务、流媒体等业务带宽的需求。而下一代网络将是全工P网，从核 心网到用户设备均支持IP协议。 从3G、E3G演进 在全球范围内，WCDMA商用网建设己经全面展开，CDMA2OO0用户己初具规模。而 TD-SCDMA也通过测试，即将开始商用。以大范围商用的3G网络为基础，从现有的WCDMA. CDMA2000、TD-SCDMA等3G技术演进到4G是三种方案中最稳妥的途径。 全球各标准化组织和厂商对3G之后的移动通信技术研发已经开始多年。有的公司将 其称为Super3:G技术，也有的公司将其称为3.9G技术。中国统一将这些技术称为3G演进型 技术，简写为E3G技术。 为了实现E3G技术的标准化，从2004年年底开始，3GPP和3GPP2先后开始了相应 的研究工作。3GPP将其E3G计划称为LTE,计划在2007年完成LE标准化的工作，在2008 年或者2009年将产品推向市场。其中标准化工作又划分为两个阶段，第一阶段在2006年年 中，完成相关的技术研究，形成研究报告。第二阶段是在2007年完成标准的撰写工作。LTE 的目标是实现一个下行速率达到100Mbps、上行速率达到50 Mbps的系统。这个系统的重点 是提供数据业务，不再考虑常规的语音业务。为了支持更多的用户和更多的业务量，这个系
4G 的技术演进道路及趋势报告 文章作者：佚名 来源：通信产业报 4G 的定义 那么究竟什么 4G 呢？实际上，4G 尚无明确的定义。业界众说纷纭，对 4G 做出不同 的描述： ITU 的定义是 4G 是基于 IP 协议的高速蜂窝移动网，从现有 3G 演进，在移动状态下 达到速率 100Mbps，静态和慢移动状态下达到速率 1Gbps。与现有的移动通信技术相比，4G 的传输速度可提高 1000 倍，发射功率只有现在的十分之一或百分之一，不再对其他设备构 成电磁干扰，并支持手机互动功能。 4GMF 认为 4G 将不局限于电信行业，还将广泛用于交通、国防、医疗、金融等领域。 4G 技术的重点是融合无线接入技术、移动技术和宽带技术于一体。4G 的主要特征将是开放 的无线结构，而不是高速无线传输技术，开放的无线结构实现多网合一。 还有一种观点是 4G 是从 WiMAX 演进而来，是基于 IP 的能覆盖广大地区的移动无线 城域网，主要用于移动传送高速数据而不是语音。既是 WiFi 的竞争者，又是 xDSL 技术的无 线替代技术，构成支持高速移动和实时在线的公共无线宽带接入网。 尽管业界的描述各有不同，但有几点是大家公认的，即 4G 将实现移动化、宽带化、 IP 化。移动化将人们从地理的限制上解脱出来，实现无时不在、无 所不在的信息传递。宽 带化是满足用户对视频业务、流媒体等业务带宽的需求。而下一代网络将是全 IP 网，从核 心网到用户设备均支持 IP 协议。 从 3G、E3G 演进 在全球范围内，WCDMA 商用网建设已经全面展开，CDMA2000 用户已初具规模。而 TD-SCDMA 也通过测试，即将开始商用。以大范围商用的 3G 网络为基础，从现有的 WCDMA、 CDMA2000、TD-SCDMA 等 3G 技术演进到 4G 是三种方案中最稳妥的途径。 全球各标准化组织和厂商对 3G 之后的移动通信技术研发已经开始多年。有的公司将 其称为 Super3G 技术，也有的公司将其称为 3.9G 技术。中国统一将这些技术称为 3G 演进型 技术，简写为 E3G 技术。 为了实现 E3G 技术的标准化，从 2004 年年底开始，3GPP 和 3GPP2 先后开始了相应 的研究工作。3GPP 将其 E3G 计划称为 LTE，计划在 2007 年完成 LTE 标准化的工作，在 2008 年或者 2009 年将产品推向市场。其中标准化工作又划分为两个阶段，第一阶段在 2006 年年 中，完成相关 的技术研究，形成研究报告。第二阶段是在 2007 年完成标准的撰写工作。LTE 的目标是实现一个下行速率达到 100Mbps、上行速率达到 50Mbps 的 系统。这个系统的重点 是提供数据业务，不再考虑常规的语音业务。为了支持更多的用户和更多的业务量，这个系
统要求频谱效率比现有的系统提高3到4倍，即达到5bps/的水平。而3GPP2则推出了 AIE计划，也是属于E3G范畴。3GPP2的部分目标与3GPP相似，如提高频谱资源利用率，提 高数据业务的传输速率等。但是，3GP2在强调提高数据业务速率的时候，同时也强调提 高语音业务的容量。3GPP2同样将工作分成了两个阶段。第一阶段主要目的是尽快向市场推 出高速数据业务，同时保持后向兼容性。第二阶段，GPP2开始候选技术的征集工作，然后 在这些候选技术的基础上进行选择和融合，计划在2007年年中结束标准化工作。 LTE和AE的共同特点是：数据业务传输速率提高一个数量级，达到10OMp5:引入 ODW和MIMO等先进技术。LTE和AIE的技术指标己经达到了4G的下限性能，因此，目前 3G的研发也带有了“准4G”的色彩。 如前所述，中国也早已经开始了面向E3G/4G的“FuTURE计划”，据悉，目前取得 的技术成果中有40%可以与TD-SCDMA的技术演进相结合，所以也将带动TD-SCDM向3G/4G 演进。 从W1MAX演进 目前A是B丽A中最受关注的技术。B丽A是指以无线传输方式向用户提供连接到 宽带固定网络的接入技术。韩国运营商是最早商用WiMAX的运营商之一，WiBro是韩国提出 的宽带无线接入标准，可以看作是802.16e标准的子集，其下行速率18.4Wbp,上行速率 6.1Mbps。韩国的KT、SX都已经建立了Wibro商用网络。 2O06年8月，SprintNextel也宣布将采用移动iMA技术构建网络，网络将于2007 年末投入运营。 WiMAX具有“高带宽、移动性、低成本、易部署”的特性，可以支持基于IP的固定 漫游、便携等综合业务的接入。与G相比，在初期投资、业务承载与速度等方面具有一定 优势。因此市场对其前景也极为看好。 目前，WiMAX向4G演进的工作正在有条不紊的进行中。2006年11月，IEEE802委 员会成立了新的工作组“P802.16m”,其瞄准的目标即是4G。在2008年ITU确定4G标准 时，P802.16m希望能被IMT-Ad-vanced所采纳。P802.16m的特点是能够确保与移动iMAX 的兼容，除了采用了与移动iMAX同样的“OFDMA”接驳方式外，还将实现基站的共用等功 能。 融合、共存是4G的趋势 以WiMAX为代表的宽带无线接入技术和以LTE、AIE为代表的移动通信技术已经非常 相似，两者之间界线变得模糊。出现这样的局面，究其原因是不同的产业领域从不同方向向 同一市场渗透。 因此，3G/E3G与宽带无线接入在很大程度上存在竞争关系，主要集中在中低速移动 速率环境下的无线数据服务。目前的G技术商用程度远高于宽带无线接入技术，而宽带无 线接入技术也有其独到的优势，正在不断完善并加快研发进程。但两者也有互补之处，3G 可以提供广域漫游、高移动性的话音和低速数据业务，而WiMAX可以提供重点区域的高速 数据业务
统要求频谱效率比现有的系统提高 3 到 4 倍，即达 到 5bps/Hz 的水平。而 3GPP2 则推出了 AIE 计划，也是属于 E3G 范畴。3GPP2 的部分目标与 3GPP 相似，如提高频谱资源利用率，提 高数据业 务的传输速率等。但是，3GPP2 在强调提高数据业务速率的时候，同时也强调提 高语音业务的容量。3GPP2 同样将工作分成了两个阶段。第一阶段主要目的是尽快向市场推 出高速数据业务，同时保持后向兼容性。第二阶段，3GPP2 开始候选技术的征集工作，然后 在这些候选技术的基础上进行选择和融合，计划在 2007 年年中结束标准化工作。 LTE 和 AIE 的共同特点是：数据业务传输速率提高一个数量级，达到 100Mbps；引入 OFDM 和 MIMO 等先进技术。LTE 和 AIE 的技术指标已经达到了 4G 的下限性能，因此，目前 E3G 的研发也带有了“准 4G”的色彩。 如前所述，中国也早已经开始了面向 E3G/4G 的“FuTURE 计划”，据悉，目前取得 的技术成果中有 40%可以与 TD-SCDMA 的技术演进相结合，所以也将带动 TD-SCDMA 向 E3G/4G 演进。 从 WiMAX 演进 目前 WiMAX 是 BWA 中最受关注的技术。BWA 是指以无线传输方式向用户提供连接到 宽带固定网络的接入技术。韩国运营商是最早商用 WiMAX 的运营商之一，WiBro 是韩国提出 的宽带无线接入标准，可以看作是 802.16e 标准的子集，其下行速率 18.4Mbps，上行速率 6.1Mbps。韩 国的 KT、SK 都已经建立了 Wibro 商用网络。 2006 年 8 月，SprintNextel 也宣布将采用移动 WiMAX 技术构建网络，网络将于 2007 年末投入运营。 WiMAX 具有“高带宽、移动性、低成本、易部署”的特性，可以支持基于 IP 的固定、 漫游、便携等综合业务的接入。与 3G 相比，在初期投资、业务承载与速度等方面具有一定 优势。因此市场对其前景也极为看好。 目前，WiMAX 向 4G 演进的工作正在有条不紊的进行中。2006 年 11 月，IEEE802 委 员会成立了新的工作组“P802.16m”，其瞄 准的目标即是 4G。在 2008 年 ITU 确定 4G 标准 时，P802.16m 希望能被 IMT-Ad-vanced 所采纳。P802.16m 的特点是能够确保与 移动 WiMAX 的兼容，除了采用了与移动 WiMAX 同样的“OFDMA”接驳方式外，还将实现基站的共用等功 能。 融合、共存是 4G 的趋势 以 WiMAX 为代表的宽带无线接入技术和以 LTE、AIE 为代表的移动通信技术已经非常 相似，两者之间界线变得模糊。出现这样的局面，究其原因是不同的产业领域从不同方向向 同一市场渗透。 因此，3G/E3G 与宽带无线接入在很大程度上存在竞争关系，主要集中在中低速移动 速率环境下的无线数据服务。目前的 3G 技术商用程度远高于宽 带无线接入技术，而宽带无 线接入技术也有其独到的优势，正在不断完善并加快研发进程。但两者也有互补之处，3G 可以提供广域漫游、高移动性的话音和低速数 据业务，而 WiMAX 可以提供重点区域的高速 数据业务
随若向4G斋进，趋势将是不同的无线技术在N架构下融合、共存，发挥各自的优势 形成多层次的无线网络环境。例如WMX与G双模：实现移动支付、信息获取、数据传输 等。 从现有技术考虑，4G有三条可能的技术演进轨迹，但最终的趋势将是不同的无线通信技术 在NGN架构下融合、共存，形成多层次的无线网络环境。 2006年，在业界还在为3G牌照的归属猜测议论之时，4G己经“润物细无声”的走 入人们的视野。 2006年3月，中国、韩国和日本就进一步联合研发4G移动通信标准一事达成共识。 中国信息产业部与他国的4G合作研发始于2003年，当时与日本NTTD0CoMo签订了合作意 向书，共同探讨和研发4G技术：2004年10月，又与韩国达成协议，扩大技术合作范围， 共同支持对4G无线通信系统的研发。 而2001年就开始立项的863项目一一面向未来移动与无线通信发展的“℉uTUE计 划”，主要是围绕4G的0FDw、MTM0等技术展开。截止到2006年己经取得了相当多的科研 成果，在国内外申请移动通信技术发明专利100余项。建在上海的试验网已经具有在移动状 态中1 00Mbps的峰值速率及高清晰度交互式图像业务等功能。 2006年7月，中国移动和Vodafone、0r-ange、NTTDoCoMo等7家运营商合作成立 NGMN,其所针对的也是4G。GMN的目标是集合移动运营商的运营经验和市场洞察力，研究 和制定下一代移动网络需求，提出未来宽带移动网络明确的系统性能目标、功能要求等，为 标准化组织、设备制造商等进行4G的标准化和研发提供指导。2006年，三星、高通、摩托 罗拉、北电等通信设各厂商也先后未雨绸缪，将研发的重点转到与4G相关的技术上
随着向 4G 演进，趋势将是不同的无线技术在 NGN 架构下融合、共存，发挥各自的优势， 形成多层次的无线网络环境。例如 WiMAX 与 3G 双模；实现移动支付、信息获取、数据传输 等。 从现有技术考虑，4G 有三条可能的技术演进轨迹，但最终的趋势将是不同的无线通信技术 在 NGN 架构下融合、共存，形成多层次的无线网络环境。 2006 年，在业界还在为 3G 牌照的归属猜测议论之时，4G 已经“润物细无声”的走 入人们的视野。 2006 年 3 月，中国、韩国和日本就进一步联合研发 4G 移动通信标准一事达成共识。 中国信息产业部与他国的 4G 合作研发始于 2003 年，当时与 日本 NTTDoCoMo 签订了合作意 向书，共同探讨和研发 4G 技术；2004 年 10 月，又与韩国达成协议，扩大技术合作范围， 共同支持对 4G 无线通信系统 的研发。 而 2001 年就开始立项的 863 项目——面向未来移动与无线通信发展的“FuTURE 计 划”，主要是围绕 4G 的 OFDM、MIMO 等技术展开。 截止到 2006 年已经取得了相当多的科研 成果，在国内外申请移动通信技术发明专利 100 余项。建在上海的试验网已经具有在移动状 态中 100Mbps 的峰值 速率及高清晰度交互式图像业务等功能。 2006 年 7 月，中国移动和 Vodafone、Or-ange、NTTDoCoMo 等 7 家运营商合作成立 NGMN，其所针对的也是 4G。 NGMN 的目标是集合移动运营商的运营经验和市场洞察力，研究 和制定下一代移动网络需求，提出未来宽带移动网络明确的系统性能目标、功能要求等，为 标准化组织、设备制造商等进行 4G 的标准化和研发提供指导。2006 年，三星、高通、摩托 罗拉、北电等通信设备厂商也先后未雨绸缪，将研发的重点转到与 4G 相关 的技术上