相關簡介
世界很多組織給4G下了不同的定義，而ITU代表了傳統移動蜂窩運營商對4G的看法，認為4G是基于IP協議的高速蜂窩移動網，現有的各種無線通信技術從現有3G演進，并在3GLTE階段完成标準統一。ITU4G要求傳輸速率比現有網絡高1000倍，達到100Mbit/s。
在2005年10月的ITU-RWP8F第17次會議上，ITU給了4G技術一個正式的名稱IMT-Advanced。按照ITU的定義，當前的WCDMA、HSDPA等技術統稱為IMT-2000技術；未來新的空中接口技術，叫做IMT-Advanced技術。IMT-Advanced标準繼續依賴3G标準組織已發展的多項新定标準加以延伸，如IP核心網、開放業務架構及IPv6。同時，其規劃又必須滿足整體系統架構能夠由3G系統演進到未來4G架構的需求。
發展進程
2012年1月18日，國際電信聯盟在2012年無線電通信全會全體會議上，正式審議通過将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技術規範确立為IMT-Advanced(俗稱“4G”)國際标準，中國主導制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同時并列成為4G國際标準。2013年12月4日下午，工信部向中國移動、中國電信、中國聯通正式發放了第四代移動通信業務牌照(即4G牌照)，中國移動、中國電信、中國聯通三家均獲得TD-LTE牌照，此舉标志着中國電信産業正式進入了4G時代。
從2009年初開始，ITU在全世界範圍内征集IMT-Advanced候選技術。2009年10月，ITU共計征集到了六個候選技術。這六個技術基本上可以分為兩大類，一是基于3GPP的LTE的技術，我國提交的TD-LTE-Advanced是其中的TDD部分。另外一類是基于IEEE802.16m的技術。
ITU在收到候選技術以後，組織世界各國和國際組織進行了技術評估。在2010年10月份，在我國重慶，ITU-R下屬的WP5D工作組最終确定了IMT-Advanced的兩大關鍵技術，即LTE-Advanced和802.16m。我國提交的候選技術作為LTE-Advanced的一個組成部分，也包含在其中。在确定了關鍵技術以後，WP5D工作組繼續完成了電聯建議的編寫工作，以及各個标準化組織的确認工作。此後WP5D将文件提交上一級機構審核，SG5審核通過以後，再提交給全會讨論通過。
在此次會議上，TD-LTE正式被确定為4G國際标準，也标志着我國在移動通信标準制定領域再次走到了世界前列，為TD-LTE産業的後續發展及國際化提供了重要基礎。
TD-LTE-Advanced是我國自主知識産權3G标準TD-SCDMA的發展和演進技術。TD-SCDMA技術于2000年正式成為3G标準之一，但在過去發展的十二年中，TD-SCDMA并沒有成為真正意義上得“國際”标準，無論是在産業鍊發展，國際發展等方面都非常滞後，而TD-LTE的發展明顯要好得多。
據了解，2010年9月，為适應TD-SCDMA演進技術TD-LTE發展及産業發展的需要，我國加快了TD-LTE産業研發進程，工業和信息化部率先規劃2570MHz～2620MHz(共50MHz)頻段用于TDD方式的IMT系統，在良好實施TD-LTE技術試驗的基礎上，于2011年初在廣州、上海、杭州、南京、深圳、廈門六城市進行了TD-LTE規模技術試驗；2011年底在北京啟動了TD-LTE規模技術試驗演示網建設。與此同時，随着國内規模技術試驗的順利進展，國際電信運營企業和制造企業紛紛看好TD-LTE發展前景。
日本軟銀、沙特阿拉伯STC、mobily、巴西sky Brazil、波蘭Aero2等衆多國際運營商已經開始商用或者預商用TD-LTE網絡。印度Augere預計2012年2月開始預商用。審議通過後，将有利于TD-LTE技術進一步在全球推廣。同時，國際主流的電信設備制造商基本全部支持TD-LTE，而在芯片領域，TD-LTE已吸引17家廠商加入，其中不乏高通等國際芯片市場的領導者。
G核心技術
4G通信系統的這些特點，決定了它将采用一些不同于3G的技術。對于4G中将使用的核心技術，業界并沒有太大的分歧。總結起來，有以下幾種。
1．正交頻分複用（OFDM）技術
OFDM是一種無線環境下的高速傳輸技術，其主要思想就是在頻域内将給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信号帶寬小于信道的相應帶寬。OFDM技術的優點是可以消除或減小信号波形間的幹擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實現低成本的單波段接收機。
2．軟件無線電
軟件無線電的基本思想是把盡可能多的無線及個人通信功能通過可編程軟件來實現，使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信号傳輸與處理的無線電系統。也可以說，是一種用軟件來實現物理層連接的無線通信方式。
3．智能天線技術
智能天線具有抑制信号幹擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，是未來移動通信的關鍵技術。智能天線應用數字信号處理技術，産生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信号到達方向，旁瓣或零陷對準幹擾信号到達方向，達到充分利用移動用戶信号并消除或抑制幹擾信号的目的。這種技術既能改善信号質量又能增加傳輸容量。
4．多輸入多輸出（MIMO）技術
MIMO技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術，它采用的是分立式多天線，能夠有效地将通信鍊路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經證明，當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時，MIMO系統能夠很好地提高系統的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術是實現高數據速率、提高系統容量、提高傳輸質量的空間分集技術。
5．基于IP的核心網
4G移動通信系統的核心網是一個基于全IP的網絡，可以實現不同網絡間的無縫互聯。核心網獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業務，能同已有的核心網和PSTN兼容。核心網具有開放的結構，能允許各種空中接口接入核心網；同時核心網能把業務、控制和傳輸等分開。采用IP後，所采用的無線接入方式和協議與核心網絡(CN)協議、鍊路層是分離獨立的。IP與多種無線接入協議相兼容，因此在設計核心網絡時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協議。
研發及其應用
2007年，中國政府面向國内組織開展了4G技術方案征集遴選。經過2年多的攻關研究，最終中國産業界達成共識，在TD-LTE基礎上形成了TD-LTE-Advanced技術方案。
目前，國際上主流的4G技術主要是LTE-Advanced和802.16m兩種技術，TD-LTE技術方案屬于LTE-Advanced技術。LTE-Advanced得到國際主要通信運營企業和制造企業的廣泛支持。法國電信、德國電信、美國AT&T、日本NTT、韓國KT、中國移動、愛立信、諾基亞、華為、中興等明确表态支持LTE-Advanced。802.16m也獲得部分芯片、網絡産品制造企業如英特爾、思科等的聯合推薦。
國際電信聯盟确定LTE-Advanced和802.16m為4G國際标準候選技術。工信部表示，這必将對未來4G國際标準和産業發展産生重大影響。
根據工作計劃，國際電信聯盟下一步将對兩種候選技術進行分析評估和試驗驗證，并于2010年10月最終決定4G國際标準。
前景
10年内4G不會取代3G
電信分析師付亮2009年10月26日對記者表示，現在看LTE-Advanced支持的廠商多一些，但預計最後4G國際标準制定還需要多方妥協，包括不同技術方案之間的兼容問題，但目前還很難說最終哪一種技術會成為國際标準。
與TD-SCDMA 3G标準相比，TD-LTE更為開放，吸引了多家企業參與研發和技術跟蹤，TD-LTE與其他國際上同類技術的差距在縮小。“TD由于前期無論是企業還是政府投入的資源都很少，導緻商用步伐比其他國家标準CDMA2000和WCDMA要晚好幾年，但是國家已經意識到這一問題，對TD-LTE非常重視，未來比較樂觀。”
付亮也認為，如果TD-LTE最終成為國際标準，參與各方會集中更多資源來推動TD-LTE産業化，将加速産業鍊的商用化進程。付亮表示，TD技術當時主要集中在大唐和國家的科研院所手裡，而TD-LTE參與方則非常廣泛，包括華為、中興、中移動、愛立信等多方都參與TD-LTE的技術研發，企業越多對這項技術産業化越有好處。“如果産業鍊成熟、建網成本低，其他國家可能也會采用這一技術建網，有助于TD-LTE的國際化。”
中國剛剛開展3G商用，國際上已經在緊鑼密鼓确定4G國際标準。付亮表示，技術标準确立到最終商用化還需要很長時間，3G标準确立到最終商用也經曆了差不多10年。“未來10年都無法看到3G退出市場，4G建網不可能完全替代3G，4G也不可能全球大範圍建網，至多在一些對數據信息需求量大的特大城市布網，比如上海、北京等城市，其他人口少的城市3G已經夠用了。”
TD-LTE-Advanced簡介
TD-LTE-Advanced(LTE-Advanced TDD制式)是中國繼TD-SCDMA之後，提出的具有自主知識産權的新一代移動通信技術。它吸納了TD-SCDMA的主要技術元素，體現了我國通信産業界在寬帶無線移動通信領域的最新自主創新成果。2004年，中國在标準化組織3GPP提出了第三代移動通信TD-SCDMA的後續演進技術TD-LTE，主導完成了相關技術标準。
目前，TD-LTE-Advanced已獲得歐洲标準化組織3GPP和亞太地區通信企業的廣泛認可和支持。在4G國際标準制定過程中，TD-LTE-Advanced将面臨其他候選技術的挑戰。中國将全力推動TD-LTE-Advanced成為4G國際标準，積極推進相關産業發展。
回顧第三代移動通信标準(3G)，國際電信聯盟曾确定了10種候選技術，并批準其中的5項為國際标準。經過市場選擇，最後TD-SCDMA、WCDMA和cdma2000三種主流技術成功實現商用。在4G國際标準制定中，國際電信聯盟在候選技術階段确定兩種候選技術，成功實現了技術聚焦，進一步明确了4G國際标準的技術路線，這必将對未來4G國際标準和産業發展産生重大影響。
4G技術發展特征及趨勢分析
業界關于下一代移動通信網絡技術的叫法很多，4G隻是一個通用的名稱，除此之外，還有B3G、BeyondIMT-2000、IMT-Advanced技術等名稱。不同組織在對4G技術的設想上存在着很大的差異。
ITU統一4G概念
2013年2月25日到28日，世界移動通信大會在西班牙召開，這是通信行業最大的盛會。在今年的大會上，4G或者說3G的長期演進技術——LTE，一直是各大公司關注的焦點。不管是世界各大運營商展示他們的新技術和新設備，還是各大電子廠商發布新産品，他們都不可避免地談到“4G”和“LTE”，因為這是當今網絡技術的一個主要潮流。
會上，擁有全球最多移動用戶數量的中國移動亮相展會并演示了TD―LTE成果，成為展會的一個亮點。中國移動董事長奚國華正式發布了有關TD-LTE的“雙百”計劃：2013年，中國移動在國内的4G網絡複蓋将超過100個城市，4G終端采購将超過100萬部。他表示，2013年，TD-LTE網絡建設計劃複蓋全國地市級以上的100個城市，基站數量超過20萬個，複蓋人口超過5億，網絡建成後将成為目前為止全球最大的4G網絡。
中國移動總裁李躍也信心滿滿地表示，4G和3G的唯一不同就是網速，是3G的50倍，最起碼100M，成本也比3G還低，這是為何全球争相發展4G的原因。
分析人士稱，中移動加碼投資4G網絡建設，将使一批設備廠商或終端手機制造商走出業績低谷，并帶動包括制造商、運營商及産品線在内的全産業鍊的升級。據業界測算，4G投資将直接拉動通信全産業鍊投資逾5000億元人民币。
産業鍊的“大佬”對TD-LTE也顯出了極大的期望？愛立信總裁兼CEO衛翰思說，2013年LTE全球用戶量将突破1億；截至去年第四季度，愛立信為全球超過60%的商用LTE網絡提供支持，承載了LTE網絡上大約50%的智能手機流量。愛立信亞太區執行董事長兼愛立信中國董事長馬志鴻在論壇中強調，全球有25%的頻譜是分配給TD-LTE的，它是一個真正的全球标準。
華為無線網絡業務部總裁汪濤表示：全球移動通信大會期間，華為與中國移動在TD-LTE網絡環境下聯合展示的HEVC、eMBMS系列業務體驗是全球範圍内的首次正式亮相，華為期待與更多優秀合作夥伴攜手，一起推動TD-LTE以及移動高清視頻業務在全球範圍内實現規模商用。
