4G - 4G

4G är den fjärde generationens bredbands cellulärt nät teknik, lyckas 3G , och föregående 5G . Ett 4G -system måste tillhandahålla funktioner definierade av ITU i IMT Advanced . Potentiella och aktuella applikationer inkluderar ändrad mobilwebbåtkomst , IP-telefoni , speltjänster, HD- mobil-TV , videokonferenser och 3D-tv .

WIMAX- standarden för första versionen distribuerades kommersiellt i Sydkorea 2006 och har sedan dess distribuerats i de flesta delar av världen.

Den första versionen Long Term Evolution (LTE) -standarden distribuerades kommersiellt i Oslo, Norge och Stockholm, Sverige 2009, och har sedan distribuerats över de flesta delar av världen. Det har dock diskuterats huruvida första versioner ska betraktas som 4G LTE. 4G trådlös mobilstandard definierades av International Telecommunication Union (ITU) och anger standardens nyckelegenskaper, inklusive överföringsteknik och datahastigheter.

Varje generation av trådlös mobilteknik har introducerat ökade bandbreddshastigheter och nätverkskapacitet. 4G -användare får hastigheter på upp till 100 Mbps, medan 3G bara lovade en topphastighet på 14 Mbps.

Teknisk översikt

I november 2008 specificerade den internationella telekommunikationsunionen-radiokommunikationssektorn (ITU-R) en uppsättning krav för 4G-standarder med namnet International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-Advanced) -specifikationen och ställde krav på topphastighet för 4G-tjänster till 100 megabit per sekund (Mbit/s) (= 12,5 megabyte per sekund) för kommunikation med hög mobilitet (t.ex. från tåg och bilar) och 1 gigabit per sekund (Gbit/s) för kommunikation med låg rörlighet (t.ex. fotgängare och stationära användare).

Eftersom de första versionerna av Mobile WiMAX och LTE stöder mycket mindre än 1 Gbit/s toppbithastighet är de inte helt IMT-Advanced-kompatibla, men är ofta märkta 4G av tjänsteleverantörer. Enligt operatörer hänvisar en generation av nätverket till distribution av en ny icke-bakåtkompatibel teknik. Den 6 december 2010 erkände ITU-R att dessa två tekniker, liksom andra teknologier utanför 3G som inte uppfyller kraven i IMT-Advanced, ändå kan betraktas som "4G", förutsatt att de utgör föregångare till IMT-Advanced-kompatibla versioner och "en väsentlig förbättring av prestanda och kapacitet med avseende på de första tredje generationens system som nu används".

Mobile WiMAX Release 2 (även känd som WirelessMAN-Advanced eller IEEE 802.16m ) och LTE Advanced (LTE-A) är IMT-Advanced-kompatibla bakåtkompatibla versioner av de två ovanstående systemen, standardiserade under våren 2011, och lovande hastigheter i ordern av 1 Gbit/s. Tjänster förväntades 2013.

I motsats till tidigare generationer stöder inte ett 4G-system traditionell kretskopplad telefonitjänst, utan förlitar sig istället på all- Internet Protocol (IP) baserad kommunikation som IP-telefoni . Som framgår nedan överges den spridningsspektrumradioteknik som används i 3G-system i alla 4G-kandidatsystem och ersätts av OFDMA - multibärareöverföring och andra frekvensdomänutjämning (FDE), vilket gör det möjligt att överföra mycket höga bithastigheter trots omfattande flervägsradioutbredning (ekon). Toppbithastigheten förbättras ytterligare av smarta antennmatriser för MIMO-kommunikation med flera ingångar .

Bakgrund

Inom mobilkommunikation hänvisar en "generation" generellt till en förändring av tjänstens grundläggande natur, icke-bakåtkompatibel överföringsteknik, högre toppbithastigheter, nya frekvensband, bredare kanalfrekvensbandbredd i Hertz och högre kapacitet för många samtidiga dataöverföringar (högre systemspektral effektivitet i bit /sekund/Hertz/plats).

Nya mobila generationer har dykt upp ungefär vart tionde år sedan det första steget från 1981 (1G) till digital (2G) överföring 1981. Detta följdes 2001 av 3G-multimediasupport, spridningsspektrumöverföring och en minsta toppbit hastighet av 200 kbit / s , i 2011/2012 som ska följas av "riktiga" 4G, som hänvisar till alla- Internet Protocol (IP) paketförmedlande nät som ger mobilt ultrabredbands (gigabit fot).

Även om ITU har antagit rekommendationer för teknik som skulle användas för framtida global kommunikation, utför de faktiskt inte standardiserings- eller utvecklingsarbetet själva, istället förlitar de sig på andra standardorgan som IEEE, WiMAX Forum och 3GPP.

I mitten av 1990-talet släppte ITU-R- standardiseringsorganisationen IMT-2000- kraven som en ram för vilka standarder som ska betraktas som 3G- system, vilket kräver 200 kbit/s toppbithastighet. Under 2008 specificerade ITU-R kraven för IMT Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced) för 4G-system.

Den snabbaste 3G-baserade standarden i UMTS- familjen är HSPA+ -standarden, som är kommersiellt tillgänglig sedan 2009 och erbjuder 28 Mbit/s nedströms (22 Mbit/s uppströms) utan MIMO , det vill säga med endast en antenn, och 2011 accelererade upp till 42 Mbit/s toppbithastighet nedströms med antingen DC-HSPA+ (samtidig användning av två 5 MHz UMTS-bärare) eller 2x2 MIMO. I teorin är hastigheter upp till 672 Mbit/s möjliga, men har inte använts ännu. Den snabbaste 3G-baserade standarden i CDMA2000- familjen är EV-DO Rev. B , som är tillgänglig sedan 2010 och erbjuder 15,67 Mbit/s nedströms.

Frekvenser för 4G LTE -nät

Se här: LTE -frekvensband

IMT-avancerade krav

Denna artikel hänvisar till 4G med IMT-Advanced ( International Mobile Telecommunications Advanced ), enligt definitionen av ITU-R . Ett IMT-Advanced- mobilsystem måste uppfylla följande krav:

  • Var baserad på ett all-IP-paketväxlat nätverk.
  • Har toppdatahastigheter på upp till cirka 100  Mbit/s för hög mobilitet, t.ex. mobil åtkomst och upp till cirka 1  Gbit/s för låg rörlighet, såsom nomadisk/lokal trådlös åtkomst.
  • Kunna dynamiskt dela och använda nätverksresurserna för att stödja fler samtidiga användare per cell.
  • Använd skalbara kanalbandbredder på 5–20 MHz, eventuellt upp till 40 MHz.
  • Ha spektral effektivitetslänk på 15  bit/s · Hz i nedlänken och 6,75  bit/s · Hz i uppåtlänken (vilket innebär att 1  Gbit/s i nedlänken bör vara möjlig över mindre än 67 MHz bandbredd).
  • Systemspektral effektivitet är i inomhusfall 3  bit/s · Hz · cell för nedlänk och 2,25  bit/s · Hz · cell för upplänk.
  • Smidiga överlämningar över heterogena nätverk.

I september 2009 överlämnades teknikförslagen till International Telecommunication Union (ITU) som 4G -kandidater. I princip är alla förslag baserade på två tekniker:

Implementeringar av mobil WiMAX och LTE från första versionen ansågs till stor del vara en stopgap-lösning som skulle ge en avsevärd höjning tills WiMAX 2 (baserat på specifikationen 802,16m) och LTE Advanced distribuerades. Den senares standardversioner ratificerades våren 2011.

Den första uppsättningen 3GPP -krav på LTE Advanced godkändes i juni 2008. LTE Advanced standardiserades 2010 som en del av version 10 av 3GPP -specifikationen.

Vissa källor anser att LTE- och mobil WiMAX-implementeringar med första versionen är pre-4G eller nära 4G, eftersom de inte helt uppfyller de planerade kraven på 1  Gbit/s för stationär mottagning och 100  Mbit/s för mobil.

Förvirring har orsakats av vissa mobiloperatörer som har lanserat produkter som annonseras som 4G men som enligt vissa källor är pre-4G-versioner, vanligtvis kallade 3.9G, som inte följer de ITU-R-definierade principerna för 4G-standarder, men idag kan kallas 4G enligt ITU-R. Vodafone Nederländerna annonserade till exempel LTE som 4G, medan LTE Advanced annonserades som deras "4G+" -tjänst. Ett vanligt argument för att märka 3.9G-system som ny generation är att de använder olika frekvensband från 3G-teknik; att de är baserade på ett nytt radiogränssnittsparadigm; och att standarderna inte är bakåtkompatibla med 3G, medan vissa av standarderna är framåtkompatibla med IMT-2000-kompatibla versioner av samma standarder.

Systemstandarder

IMT-2000-kompatibla 4G-standarder

Från och med oktober 2010 godkände ITU-R Working Group 5D två branschutvecklade tekniker (LTE Advanced och WirelessMAN-Advanced) för inkludering i ITU: s International Mobile Telecommunications Advanced-program ( IMT-Advanced- program), som är inriktat på globala kommunikationssystem som kommer att finnas tillgängligt om flera år.

LTE Advanced

LTE Advanced (Long Term Evolution Advanced) är en kandidat för IMT-Advanced- standarden, som formellt lämnades av 3GPP- organisationen till ITU-T hösten 2009 och förväntas släppas 2013. Målet för 3GPP LTE Advanced är att nå och överträffar ITU -kraven. LTE Advanced är i huvudsak en förbättring av LTE. Det är inte en ny teknik, utan snarare en förbättring av det befintliga LTE -nätverket. Denna uppgraderingsväg gör det mer kostnadseffektivt för leverantörer att erbjuda LTE och sedan uppgradera till LTE Advanced som liknar uppgraderingen från WCDMA till HSPA. LTE och LTE Advanced kommer också att använda ytterligare spektrum och multiplexering för att kunna uppnå högre datahastigheter. Samordnad flerpunktsöverföring kommer också att tillåta mer systemkapacitet för att hantera de förbättrade datahastigheterna.

Datahastigheter för LTE-Advanced
LTE Advanced
Topp nedladdning 1000 Mbit/s
Högsta uppladdning 0500 Mbit/s

IEEE 802.16m eller WirelessMAN-Advanced

Den IEEE 802.16m eller WirelessMAN-Advanced (WiMAX 2) utveckling av 802.16e är under utveckling, med målet att uppfylla de IMT-Avancerade kriterierna i en Gbit / s för stationär mottagning och 100 Mbit / s för mobil mottagning.

Forerunner -versioner

3GPP Long Term Evolution (LTE)

Telia -märkt Samsung LTE -modem
Huawei 4G+ Dual Band Modem

Pre-4G 3GPP Long Term Evolution (LTE) -teknologin är ofta märkt "4G-LTE", men den första LTE-versionen uppfyller inte helt IMT-Advanced-kraven. LTE har en teoretisk nettobithastighetskapacitet på upp till 100 Mbit/s i nedlänken och 50 Mbit/s i upplänken om en 20 MHz kanal används-och mer om multipel-input multipel-output (MIMO), dvs antennmatriser , används.

Det fysiska radiogränssnittet fick i ett tidigt skede namnet High Speed OFDM Packet Access (HSOPA), nu namngivet Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA). De första LTE USB -donglarna stöder inte något annat radiogränssnitt.

Världens första allmänt tillgängliga LTE -tjänst öppnades i de två skandinaviska huvudstäderna, Stockholm ( Ericsson och Nokia Siemens Networks -system) och Oslo (ett Huawei -system) den 14 december 2009, och varumärket 4G. Användarterminalerna tillverkades av Samsung. I november 2012 tillhandahålls de fem offentligt tillgängliga LTE-tjänsterna i USA av MetroPCS , Verizon Wireless , AT&T Mobility , US Cellular , Sprint och T-Mobile US .

T-Mobile Ungern lanserade ett offentligt betatest (kallat vänligt användartest ) den 7 oktober 2011 och har erbjudit kommersiella 4G LTE-tjänster sedan den 1 januari 2012.

I Sydkorea har SK Telecom och LG U+ möjliggjort åtkomst till LTE -tjänst sedan 1 juli 2011 för dataenheter, som beräknas bli riksomfattande 2012. KT Telecom stängde sin 2G -tjänst i mars 2012 och slutförde rikstäckande LTE -tjänst i samma frekvens runt 1,8 GHz i juni 2012.

I Storbritannien lanserades LTE -tjänster av EE i oktober 2012, av O2 och Vodafone i augusti 2013 och av Three i december 2013.

Datahastigheter på LTE
LTE
Topp nedladdning 0100 Mbit/s
Högsta uppladdning 0050 Mbit/s

Mobil WiMAX (IEEE 802.16e)

Den Mobile WiMAX (IEEE 802.16e-2005) mobilt trådlöst bredband (MWBA) standard (även känd som WiBro i Sydkorea) är ibland märkta 4G och erbjuder toppdatahastigheter på 128 Mbit / s nedlänk och 56 Mbit / s upplänk över 20 MHz breda kanaler.

I juni 2006 öppnades världens första kommersiella mobila WiMAX -tjänst av KT i Seoul , Sydkorea .

Sprint har börjat använda Mobile WiMAX, från och med den 29 september 2008, och märker det som ett "4G" -nätverk även om den nuvarande versionen inte uppfyller IMT Advanced -kraven på 4G -system.

I Ryssland, Vitryssland och Nicaragua WiMax bredbandsuppkoppling erbjuds av ett ryskt företag Scartel , och varumärket var också 4G, Yota .

Datahastigheter för WiMAX
WiMAX
Topp nedladdning 0128 Mbit/s
Högsta uppladdning 0056 Mbit/s

I den senaste versionen av standarden, WiMax 2.1, har standarden uppdaterats för att inte vara kompatibel med tidigare WiMax-standard, och är istället utbytbar med LTE-TDD-system, vilket effektivt slår samman WiMax-standard med LTE.

TD-LTE för Kinamarknaden

Precis som Long-Term Evolution (LTE) och WiMAX marknadsförs kraftigt i den globala telekommunikationsindustrin, är den tidigare (LTE) också den mest kraftfulla 4G-mobilkommunikationsledande tekniken och har snabbt ockuperat den kinesiska marknaden. TD-LTE , en av de två varianterna av LTE luftgränssnittstekniker, är ännu inte mogen, men många inhemska och internationella trådlösa operatörer vänder sig efter varandra till TD-LTE.

IBMs data visar att 67% av operatörerna överväger LTE eftersom detta är huvudkällan till deras framtida marknad. Ovanstående nyheter bekräftar också IBMs uttalande att medan endast 8% av operatörerna överväger att använda WiMAX, kan WiMAX tillhandahålla den snabbaste nätverksöverföringen till sina kunder på marknaden och kan utmana LTE.

TD-LTE är inte den första datastandarden för trådlöst mobilt bredband i 4G, men det är Kinas 4G-standard som ändrades och publicerades av Kinas största telekomoperatör- China Mobile . Efter en rad fältförsök förväntas släppas ut i den kommersiella fasen under de kommande två åren. Ulf Ewaldsson, Ericssons vice vd sa: "det kinesiska industriministeriet och China Mobile under det fjärde kvartalet i år kommer att hålla ett storskaligt fältprov, då kommer Ericsson att hjälpa handen." Men om man ser från den nuvarande utvecklingstrenden, om denna standard som förespråkas av China Mobile kommer att erkännas allmänt av den internationella marknaden är fortfarande diskutabelt.

Avvecklade kandidatsystem

UMB (tidigare EV-DO Rev. C)

UMB ( Ultra Mobile Broadband ) var varumärket för ett avvecklat 4G -projekt inom 3GPP2 -standardiseringsgruppen för att förbättra mobiltelefonstandarden CDMA2000 för nästa generations applikationer och krav. I november 2008 meddelade Qualcomm , UMB: s huvudsponsor, att det avslutar utvecklingen av tekniken och gynnar istället LTE. Målet var att uppnå datahastigheter över 275 Mbit/s nedströms och över 75 Mbit/s uppströms.

Flash-OFDM

I ett tidigt skede förväntades Flash-OFDM- systemet vidareutvecklas till en 4G-standard.

iBurst- och MBWA -system (IEEE 802.20)

Den iBurst -systemet (eller HC-SDMA, High Capacity Spatial Division Multiple Access) var på ett tidigt stadium anses vara en 4G föregångare. Det utvecklades senare till Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) -system, även känt som IEEE 802.20.

Huvudteknik i alla kandidatsystem

Nyckelfunktioner

Följande nyckelfunktioner kan observeras i alla föreslagna 4G -tekniker:

  • Fysiska lageröverföringstekniker är följande:
    • MIMO : För att uppnå ultrahög spektral effektivitet med hjälp av rumslig behandling inklusive multi-antenn och multi-user MIMO
    • Frekvens-domänutjämning, till exempel multi-carrier modulering ( OFDM ) i nedlänken eller single-carrier frekvens-domän-utjämning (SC-FDE) i upplänken: Att utnyttja den frekvensselektiva kanalegenskapen utan komplex utjämning
    • Frekvensdomän statistisk multiplexering, till exempel ( OFDMA ) eller (single-carrier FDMA) (SC-FDMA, aka linjärt förkodad OFDMA, LP-OFDMA) i upplänken: Variabel bithastighet genom att tilldela olika underkanaler till olika användare baserat på kanalförhållandena
    • Turboprincip felkorrigerande koder : För att minimera den nödvändiga SNR på mottagningssidan
  • Kanalberoende schemaläggning : För att använda den tidsvarierande kanalen
  • Länkanpassning : Adaptiv modulering och felkorrigeringskoder
  • Mobil IP används för mobilitet
  • IP-baserade femtoceller (hemnoder anslutna till fast internetbredbandsinfrastruktur)

Till skillnad från tidigare generationer stöder inte 4G -system kretskopplad telefoni. IEEE 802.20-, UMB- och OFDM-standarder saknar stöd för mjuk överlämning , även känt som kooperativ vidarebefordran .

Multiplexing och åtkomstscheman

Nyligen får nya åtkomstsystem som Orthogonal FDMA (OFDMA), Single Carrier FDMA (SC-FDMA), Interleaved FDMA och Multi-carrier CDMA (MC-CDMA) allt större betydelse för nästa generations system. Dessa är baserade på effektiva FFT -algoritmer och frekvensdomänutjämning, vilket resulterar i ett lägre antal multiplikationer per sekund. De gör det också möjligt att styra bandbredden och bilda spektrumet på ett flexibelt sätt. De kräver dock avancerad dynamisk kanaltilldelning och adaptiv trafikschemaläggning.

WiMax använder OFDMA i nedlänken och i upplänken. För LTE (telekommunikation) används OFDMA för nedlänken; däremot används Single-carrier FDMA för upplänken eftersom OFDMA bidrar mer till PAPR- relaterade frågor och resulterar i olinjär drift av förstärkare. IFDMA ger mindre effektfluktuationer och kräver därför energioffektiva linjära förstärkare. På samma sätt finns MC-CDMA i förslaget till IEEE 802.20- standarden. Dessa åtkomstsystem erbjuder samma effektivitet som äldre teknik som CDMA. Bortsett från detta kan skalbarhet och högre datahastigheter uppnås.

Den andra viktiga fördelen med ovannämnda åtkomsttekniker är att de kräver mindre komplexitet för utjämning vid mottagaren. Detta är en extra fördel, särskilt i MIMO -miljöerna, eftersom den rumsliga multiplexöverföringen av MIMO -system i sig kräver utjämning av hög komplexitet vid mottagaren.

Förutom förbättringar i dessa multiplexsystem används förbättrade moduleringstekniker . Medan tidigare standarder till stor del använde fasförskjutningsnyckling, föreslås effektivare system som 64 QAM för användning med 3GPP Long Term Evolution- standarder.

IPv6 -stöd

Till skillnad från 3G, som är baserad på två parallella infrastrukturer bestående av kretsomkopplade och paketkopplade nätverksnoder, är 4G baserat på paketväxling endast . Detta kräver dataöverföring med låg latens .

Eftersom IPv4-adresser (nästan) är uttömda är IPv6 viktigt för att stödja det stora antalet trådlöst aktiverade enheter som kommunicerar med IP. Genom att öka antalet tillgängliga IP -adresser tar IPv6 bort behovet av nätverksadressöversättning (NAT), en metod för att dela ett begränsat antal adresser bland en större grupp enheter, som har ett antal problem och begränsningar . När du använder IPv6 krävs fortfarande någon form av NAT för kommunikation med äldre IPv4-enheter som inte också är IPv6-anslutna.

I juni 2009 har Verizon publicerat specifikationer [1] som kräver att alla 4G -enheter i sitt nätverk stöder IPv6.

Avancerade antennsystem

Radiokommunikationens prestanda beror på ett antennsystem, kallat smart eller intelligent antenn . Nyligen växer flera antenntekniker fram för att uppnå målet för 4G -system som hög hastighet, hög tillförlitlighet och kommunikation över långa avstånd. I början av 1990 -talet föreslogs många överföringssystem för att tillgodose datakommunikationens ökande behov av datahastighet. En teknik, spatial multiplexing , fick betydelse för sin bandbreddskydd och energieffektivitet. Rymlig multiplexering innebär att flera antenner distribueras vid sändaren och vid mottagaren. Oberoende strömmar kan sedan överföras samtidigt från alla antenner. Denna teknik, kallad MIMO (som en gren av intelligent antenn ), multiplicerar basdatahastigheten med (den minsta av) antalet sändantenner eller antalet mottagningsantenner. Bortsett från detta kan tillförlitligheten vid överföring av höghastighetsdata i blekningskanalen förbättras genom att använda fler antenner vid sändaren eller mottagaren. Detta kallas överföra eller ta emot mångfald . Både sändnings-/mottagningsdiversitet och överföring av rymdmultiplexering kategoriseras i rymdtidskodningstekniker, vilket inte nödvändigtvis kräver kanalkunskap vid sändaren. Den andra kategorin är flera antenntekniker med sluten slinga, som kräver kanalkunskap hos sändaren.

Öppen trådlös arkitektur och programvarudefinierad radio (SDR)

En av de viktigaste teknikerna för 4G och senare kallas Open Wireless Architecture (OWA), som stöder flera trådlösa luftgränssnitt i en öppen arkitekturplattform .

SDR är en form av öppen trådlös arkitektur (OWA). Eftersom 4G är en samling trådlösa standarder kommer den slutliga formen för en 4G -enhet att utgöra olika standarder. Detta kan effektivt realiseras med SDR -teknik, som är kategoriserad till området för radiokonvergens.

Historik om 4G- och pre-4G-teknik

4G -systemet var ursprungligen tänkt av DARPA , US Defense Advanced Research Projects Agency. DARPA valde den distribuerade arkitekturen och end-to-end Internet-protokollet (IP) och trodde på ett tidigt stadium i peer-to-peer-nätverk där varje mobil enhet skulle vara både en transceiver och en router för andra enheter i nätverket, eliminerar svaga ekrar och nav i 2G- och 3G-mobilsystem. Sedan 2.5G GPRS -systemet har cellulära system tillhandahållit dubbla infrastrukturer: paketkopplade noder för datatjänster och kretskopplade noder för röstsamtal. I 4G-system överges den kretsomkopplade infrastrukturen och endast ett paketomkopplat nätverk tillhandahålls, medan 2,5G- och 3G-system kräver både paketomkopplade och kretsomkopplade nätverksnoder , det vill säga två infrastrukturer parallellt. Detta innebär att i 4G ersätts traditionella röstsamtal med IP -telefoni.

  • År 2002 lades den strategiska visionen för 4G - som ITU betecknade som IMT Advanced - fram.
  • 2004 föreslogs LTE först av NTT DoCoMo i Japan.
  • År 2005 valdes OFDMA- överföringsteknik som kandidat för HSOPA- nedlänken, senare döpt till 3GPP Long Term Evolution (LTE) luftgränssnitt E-UTRA .
  • I november 2005 demonstrerade KT Corporation mobil WiMAX -tjänst i Busan , Sydkorea .
  • I april 2006 startade KT Corporation världens första kommersiella mobila WiMAX -tjänst i Seoul, Sydkorea .
  • I mitten av 2006 meddelade Sprint att det skulle investera cirka 5 miljarder US-dollar i en WiMAX- teknikutveckling under de närmaste åren (6,42 miljarder dollar i reala termer). Sedan dess har Sprint mött många bakslag som har lett till branta kvartalsförluster. Den 7 maj 2008 meddelade Sprint , Imagine , Google , Intel , Comcast , Bright House och Time Warner en sammanläggning av i genomsnitt 120 MHz spektrum; Sprint slog samman sin Xohm WiMAX -division med Clearwire för att bilda ett företag som kommer att ta namnet "Clear".
  • I februari 2007 testade det japanska företaget NTT DoCoMo en 4G-kommunikationssystemprototyp med 4 × 4 MIMO kallad VSF-OFCDM vid 100 Mbit /s under rörelse och 1 Gbit /s medan den var stillastående. NTT DoCoMo avslutade en test där de nådde en maximal paketöverföringshastighet på cirka 5 Gbit/s i nedlänken med 12 × 12 MIMO med en 100 MHz frekvensbandbredd medan de rör sig i 10 km/h och planerar att släppa den första reklamen nätverk 2010.
  • I september 2007 visade NTT Docomo e-UTRA datahastigheter på 200 Mbit/s med strömförbrukning under 100 mW under testet.
  • I januari 2008 inleddes en amerikansk Federal Communications Commission (FCC) spektrumauktion för 700 MHz tidigare analoga TV -frekvenser. Som ett resultat gick den största andelen av spektrumet till Verizon Wireless och den näst största till AT&T. Båda dessa företag har meddelat att de avser att stödja LTE .
  • I januari 2008 föreslog EU-kommissionär Viviane Reding att omallokera 500–800 MHz spektrum för trådlös kommunikation, inklusive WiMAX.
  • Den 15 februari 2008 släppte Skyworks Solutions en front-end-modul för e-UTRAN.
  • I november 2008 fastställde ITU-R de detaljerade prestationskraven för IMT-Advanced, genom att utfärda ett cirkulärbrev som uppmanade kandidaten Radio Access Technologies (RAT) för IMT-Advanced.
  • I april 2008, strax efter att ha fått cirkuläret, organiserade 3GPP en workshop om IMT-Advanced där det beslutades att LTE Advanced, en utveckling av nuvarande LTE-standard, kommer att uppfylla eller till och med överstiga IMT-avancerade krav efter ITU-R-agendan .
  • I april 2008 visade LG och Nortel e-UTRA-datahastigheter på 50 Mbit/s under färd med 110 km/h.
  • Den 12 november 2008 tillkännagav HTC den första WiMAX-aktiverade mobiltelefonen, Max 4G
  • Den 15 december 2008 har San Miguel Corporation , det största mat- och dryckeskonglomeratet i sydöstra Asien, tecknat ett samförståndsavtal med Qatar Telecom QSC ( Qtel ) om att bygga projekt för trådlöst bredband och mobil kommunikation i Filippinerna. Joint-företaget bildade wi-stam Filippinerna, som erbjuder 4G i landet. Ungefär samtidigt lanserade Globe Telecom den första WiMAX -tjänsten på Filippinerna.
  • Den 3 mars 2009 tillkännagav Litauens LRTC det första operativa "4G" mobila WiMAX -nätverket i Baltikum.
  • I december 2009 började Sprint annonsera "4G" -tjänst i utvalda städer i USA, trots genomsnittliga nedladdningshastigheter på endast 3–6 Mbit/s med topphastigheter på 10 Mbit/s (finns inte på alla marknader).
  • Den 14 december 2009 var den första kommersiella LTE-distributionen i de skandinaviska huvudstäderna Stockholm och Oslo av den svensk-finska nätoperatören TeliaSonera och dess norska varumärke NetCom (Norge) . TeliaSonera märkte nätverket "4G". Modemenheterna som erbjuds tillverkades av Samsung (dongle GT-B3710) och nätverksinfrastrukturen skapades av Huawei (i Oslo) och Ericsson (i Stockholm). TeliaSonera planerar att lansera rikstäckande LTE i Sverige, Norge och Finland. TeliaSonera använde spektralbandbredd på 10 MHz och single-in-single-out, vilket skulle ge fysiska lagerhastigheter på upp till 50 Mbit/s nedlänk och 25 Mbit/s i upplänken. Inledande tester visade en TCP -genomströmning på 42,8 Mbit/s nedlänk och 5,3 Mbit/s upplänk i Stockholm.
  • Den 4 juni 2010 släppte Sprint den första WiMAX -smarttelefonen i USA, HTC Evo 4G .
  • Den 4 november 2010 är Samsung Craft som erbjuds av MetroPCS den första kommersiellt tillgängliga LTE -smarttelefonen
  • Den 6 december 2010, vid ITU World Radiocommunication Seminar 2010, uppgav ITU att LTE , WiMax och liknande "utvecklade 3G -tekniker" kan betraktas som "4G".
  • Under 2011 Argentina 's Claro lanserat en pre-4G HSPA + nätverk i landet.
  • I 2011, Thailand 's Truemove-H lanserat en pre-4G HSPA + nätverk med rikstäckande tillgänglighet.
  • Den 17 mars 2011 var HTC Thunderbolt som Verizon erbjöd i USA den andra LTE -smarttelefonen som såldes kommersiellt.
  • I februari 2012 demonstrerade Ericsson mobil-TV via LTE genom att använda den nya eMBMS-tjänsten (förbättrad Multimedia Broadcast Multicast Service ).

Sedan 2009 har LTE-standarden utvecklats starkt under åren, vilket resulterat i många distributioner av olika operatörer över hela världen. För en översikt över kommersiella LTE -nät och deras respektive historiska utveckling se: Lista över LTE -nät . Bland det stora utbudet av distributioner överväger många operatörer distribution och drift av LTE -nät. En sammanställning av planerade LTE -distributioner finns på: Lista över planerade LTE -nät .

Nackdelar

4G introducerar en potentiell olägenhet för dem som reser internationellt eller vill byta flygbolag. För att kunna ringa och ta emot 4G -röstsamtal måste abonnentenheten inte bara ha ett matchande frekvensband (och i vissa fall kräver upplåsning ), den måste också ha matchande aktiveringsinställningar för den lokala operatören och/eller landet. Även om en telefon köpt från en viss operatör kan förväntas fungera med den operatören, kan det vara omöjligt att ringa 4G -röstsamtal på en annan operatörs nätverk (inklusive internationell roaming) utan en mjukvaruuppdatering som är specifik för den lokala operatören och telefonmodellen i fråga, vilket kanske eller inte är tillgänglig (även om backback till 3G för röstsamtal fortfarande kan vara möjligt om ett 3G -nätverk är tillgängligt med ett matchande frekvensband).

Utöver 4G -forskning

En stor fråga i 4G -system är att göra de höga bithastigheterna tillgängliga i en större del av cellen, särskilt för användare i en exponerad position mellan flera basstationer. I aktuell forskning behandlas denna fråga med makrodiversitetstekniker , även kända som gruppkooperativa reläer , och även av Beam-Division Multiple Access (BDMA).

Genomträngande nätverk är ett amorft och för närvarande helt hypotetiskt koncept där användaren samtidigt kan anslutas till flera trådlösa åtkomsttekniker och kan sömlöst flytta mellan dem (Se vertikal överlämning , IEEE 802.21 ). Dessa åtkomsttekniker kan vara Wi-Fi , UMTS , EDGE eller någon annan framtida åtkomstteknik. Ingår i detta koncept är också smart-radio (även känd som kognitiv radio ) teknik för att effektivt hantera spektrumanvändning och överföringseffekt samt användning av mesh-routingprotokoll för att skapa ett genomgående nätverk.

Tidigare 4G -nät

Land Nätverk Avstängningsdatum Standard Anteckningar
   Nepal Nepal Telecom 2021-12- ?? WiMAX
 Trinidad och Tobago bmobile ( TSTT ) 2015-03-03 WiMAX
 Förenta staterna T-Mobile (Sprint) 2016-03-31 WiMAX
T-Mobile (Sprint) 2022-06-30 LTE

Se även

Anteckningar

Referenser

externa länkar

Före
tredje generationen (3G)
Mobiltelefoni Generationer Lyckades av
5: e generationen (5G)