最快下载速度100Mbps！4G LTE技术全解析

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100Mbps下载速度是什么概念？比3G网速快50倍又是什么概念？比3G通信方式更灵活、通信频谱更宽绰、通信质量更高效、通信费用更便宜是怎样一个效果？这就是LTE，这就是4G，我们即将迎来的新一代移动通信技术。

　　那么，疑问来了。LTE和4G究竟是什么，怎么解释，可以划等号吗？在中国TD-LTE一词频繁出现，它代表什么，和LTE-TDD、LTE-FDD之间又有什么联系？4G的进步和优势有哪些？实际速度到底能冲到多少？资费便宜了没有？从1G到4G是怎样的一个进程？LTE又是如何演进的？带着你的问题看下文，都可以找到答案，小编会尽量用通俗的叙述，希望有助于大家阅读。


关于4G和LTE 解读最适合中国的通信技术

写这篇“扫盲稿”的目的

　　关于支持LTE的苹果iPhone 5，定位新一代移动通信召开的2012年通信展，针对国内发放4G牌照的各方猜测，作为LTE长期演进悄然走入人们视线的第四代移动通信标准（4G），赫然成为业界瞩目的焦点。3G普及在中国这个特殊环境下运转得并不顺利，这也在一定程度上推动了4G进程，使人们更加期待4G的表现。

　　小编非果粉，亦非3G用户，手机还在用着中国移动的2G网络。7月20日的消息，根据中国联通公布的用户数据测算，今年上半年联通新增3G用户数是去年的1.77倍，但新增2G用户情况仍不佳。表面上看3G态势不错，但实际上在中国，2G用户比重仍大于新兴的3G，这至少说明一个问题，中国用户并不完全认可3G这个东西。

　　在中国，经济两极分化现象明显，资费仍旧是用户最关注的因素。据悉，4G与固定的宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着3G不可比拟的优越性，是更适应中国国情的通信技术。


中移动在深圳某商场举办的4G LTE体验活动

几个关键概念

·4G，下一代移动通信技术标准，实现技术称作LTE。

　　4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。

·LTE，新一代移动通信技术，LTE实际上是3.9G，并不等于4G。但要注意的是，没有LTE演进，就不会有所谓的4G。

　　LTE（Long Term Evolution，长期演进）从字面上就可以看出其是3G的演进版，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE 3.9G全球标准改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。

·TD-LTE，中国移动TD-SCDMA的升级版本，你完全可以把它看作是LTE的TDD版本。

　　TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，分时长期演进），是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者，所共同开发的4G标准。

·LTE-TDD，LTE双工技术之一，译为时分双工（Time Division Duplexing）。

·LTE-FDD，LTE双工技术之一，译为频分双工（Frequency Division Duplexing）。

　　这几个概念容易混淆，但其实联系紧密，你只要理解了罪魁祸首TD-LTE的含义即可。客观讲我们知道中移动TD-SCDMA运作的不好，所以TD-SCDMA的LTE演化回到LTE-TDD原路上来了，而且由于TD-SCDMA本身是TDD技术，向LTE-TDD发展也更有理由，本质上你会发现TD-LTE其实是回到了WCDMA主流阵营，所以很多界内人士也认为，LTE很可能完成技术统一。

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1G、2G、3G、4G指什么

　　G是英文Generation的缩写，由1G发展到4G技术可以看作是增加网络传输速率和扩充通讯功能的一个演变。其中，移动通信的鼻祖，也就是所谓的1G，该系统无法传输资料，主要提供一般的语音通话服务，代表人物你肯定知道：大哥大。当然我们通常认为，2G才是移动通信的真正起点，数字信号取代模拟信号，随着2.X后续“补丁”，我们的通信手段更加多样化。

2G-4G的演进过程

　　通过下面的演变图为大伙作一个扫盲，用了这么多年手机，神马GSM、各种CDMA最头疼有没有。ps：知道的同学可以吐槽，权利是你们的，钓鱼岛是中国的，这里的内容普及给还来不及懂的同学们。


移动通信技术演进线路图1


移动通信技术演进线路图2

　　第二代移动通信标准简称2G，由此出现了我们熟知的GSM、CDMA和两种模块技术，可以通过数字信号传输数据，通俗来说，就是大哥大可以发短信了，虽然看似简陋，却是深到根本上的转变。随后打上的2.5G和2.75G补丁，实现了通过GPRS、EDEG、CDMA技术提高上网速度及数据传输速率的目的，另外，WAP和蓝牙技术也是在这一时期衍生出来的。

　　第三代移动通信标准，也就是离我们最近的3G技术，从上面的演化图可以看到，目前是根据国内三大运营商中国电信、中国联通、中国移动划分开来的CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA模块技术。较之2G实现了再次的提速和更多的通信方式，我们熟悉的可视通话（电话会议）、流媒体、GPS、在线播放等功能也孕育而生。

　　第四代移动通信标准即是LTE演进而来的4G，LTE、LTE-Advanced（LTE升级版）、
WiMAX（即IEEE 802.16）、Wireless MAN（WiMAX升级版，即IEEE 802.16m）
是目前4G所应用的技术标准。4G的概念参见文章首页。

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4G LTE的进步及优势

　　4G能否改变人们的生活方式甚至是社会形态，谁也没法下定论，但是相较2G和3G，第四代移动通信标准在诸多方面赋予了现代通信更长远的进步。根据最初的构思，小编总结以下6项我们更关注的4G优势，当然也可以看作是LTE的技术优势：

1、更快的传输速率

　　通信速度更加迅捷，这是必须的。回溯1G和2G移动通信的传输速率只有9.6Kbps，PHS最高可达32Kbps。3G的传输速率达到了2Mbps，虽然看上去的确快了不少，但专家预估，LTE演进而来的第四代移动通信系统4G可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到100Mbps的惊人速度，这个数字显然更加可观。

2、更宽的网络频谱

　　要想让4G达到理想的100Mbps，运营商必须在3G网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G在带宽的承载量上彻底击败3G。据研究4G通信的AT &T执行官们说，估计每个4G信道会占有100MHz的频谱，相当于WCDMA网络的20倍。

3、更灵活的通信方式

　　4G手机将彻底变身为一部小型电脑，任何一件能看到的物品都有可能成为4G终端，绝不仅仅局限于“砖头”。人们可以随时随地通信，更可以双向下载传输数据，和不认识的人联网打游戏。也许有被GPS永久锁定的苦恼，但是与其提供的便利地图和安全性相比，你知道哪个更好。


中移动TD-LTE现场应急通信车

4、更高的智能

　　4G的智能性更高，这不仅表现在4G终端设备的设计和操作更具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能：例如4G手机能根据环境、时间等设定因素来适时提醒主人行程；4G手机更加便捷更加宽广的共享能力；4G手机可以看电视，而不再担心流量。

5、更高的通信质量

　　尽管3G也能实现各种多媒体通信，但4G却更胜一筹，4G提供的无线多媒体通信服务可以将大量数据同时透过宽频的信道传送出去，为此4G也被称为“多媒体移动通信”。

6、更便宜的通信费用

　　由于4G不仅解决了与3G在通信上的兼容问题，而且4G引入了许多尖端的通信技术，它们保证了4G能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，因此部署4G就变得更加容易更加迅速，另外运营商在建网时，会考虑直接在3G网络的基础设施之上逐步引入，从而有效地降低各项费用。

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2G、3G、4G的速率对比

　　最初的模拟通信仅支持语音通话，无法传输数字信号，所以没有可比性，这里我们只对2G、3G和4G的无线蜂窝制式进行对比，他们包括：GSM（EDGE）、CDMA 2000（1x/EVDo）、TD-SCDMA（HSPA）、WCDMA（HSPA）、TD-LTE。



　　另外，两项无线传输技术WLAN和Wi-Fi的峰值数据速率如下：

　　WLAN IEEE 802.11a/b/g：峰值数据速率为54Mbps；
　　WLAN IEEE 802.11n：峰值数据速率<600Mbps。

4G LTE网速实测体验（香港）

　　我们国内还在为3G信号和网速问题纠结的时候，世界上很多国家和地区已经开始部署并完成4G LTE网络了，你一定很想知道4G究竟有多快，其实，小编为大家搜集到媒体在香港体验4G（系SmarTone服务）网速的测试数据（测试截图援引自VR-ZONE），供大家参考：


4G网络下网速测试截图1


4G网络下网速测试截图2

　　作为对比，再看看SmarTone 3G网速：


3G网络下网速测试截图1


3G网络下网速测试截图2

　　很明显，4G LTE网速已经达到3G的五倍左右，大家可以想象一下。

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附录1：4G标准（LTE、LTE-Advanced、WiMax、Wireless MAN）

　　技术标准更加专业更加严格，很多术语难以理解，不过这些才是4G建网的核心，LTE即是4G标准最根本的一项技术，翻译标准摘自百度百科。大家不必全部理解，知道4G标准包含以下4个项目即可：LTE标准、后续的LTE-Advanced标准、WiMAX标准、以及后续的Wireless MAN标准。另外，由我国提出的TD-LTE作为LTE-Advanced的标准分支之一也列入其中。

·LTE

　　LTE (Long Term Evolution,长期演进) 项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。主要特点是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低：

　　内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。并且这一标准也是3GPP长期演进 (LTE) 项目，是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目。


LTE布网模拟示意图

　　其演进的历史如下：

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

·LTE-Advanced

　　LTE-Advanced：从字面上看，LTE-Advanced就是LTE技术的升级版，那么为何两种标准都能够成为4G标准呢？LTE-Advanced的正式名称为Further Advancements for E-UTRA，它满足ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求，是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命，相当于HSPA和WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下：

　　带宽：100MHz
　　峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps
　　峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz
　　针对室内环境进行优化
　　有效支持新频段和大带宽应用
　　峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进

·WiMax

　　WiMax：WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波互联接入，WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16。WiMAX的技术起点较高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。WiMAX逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高，这也是未来移动世界和固定网络的融合趋势。


WiMax布网模拟示意图

　　802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至66GHz之间，而802.16a则是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整，目前具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 802.16m的技术正在研发。因此，802.16所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富，WiMax具有以下优点：

　　1、对于已知的干扰，窄的信道带宽有利于避开干扰，而且有利于节省频谱资源。
　　2、灵活的带宽调整能力，有利于运营商或用户协调频谱资源。
　　3、WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，能够使无线网络的覆盖面积大大提升。

·Wireless MAN

　　Wireless MAN：可以看作是WiMax的升级版WiMax-Advanced，即IEEE 802.16m标准，802.16系列标准在IEEE正式称为Wireless MAN ，而Wireless MAN极为IEEE 802.16m。其中，802.16m最高可以提供1Gbps无线传输速率，还将兼容未来的4G无线网络。802.16m可在“漫游”模式或高效率/强信号模式下提供1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”模式，能够提供1Gbps速率。其优势如下：

　　1、提高网络覆盖，改建链路预算；
　　2、提高频谱效率；
　　3、提高数据和VOIP容量；
　　4、低延时 &QoS增强；
　　5、功耗节省；>>

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附录2：4G LTE大事件记录

全球首个正式商用4G网络

　　在全球各大网络运营商都在筹划下一代网络的时候，北欧TeliaSonera率先完成了4G网络的建设，并于宣布开始在瑞典首都斯德哥尔摩、挪威首都奥斯陆提供4G服务，这也是全球正式商用的第一个4G网络。


北欧TeliaSonera率先完成4G网络建设

　　TeliaSonera移动业务部门负责人Kenneth Karlberg表示：“能够成为全球第一家为客户提供4G业务的运营商人们非常自豪，通过与爱立信、华为的精诚合作，人们比原计划提前实现了为斯德哥尔摩、奥斯陆提供4G服务的承诺。”

　　在这两地的4G/LTE网络建设中，爱立信负责瑞典首都斯德哥尔摩当地4G网络，中国华为负责挪威首都奥斯陆，均采用三星商用LTE移动调制解调器。

中国的LTE

　　TD-LTE是中国主导的新一代宽带移动通信技术，具有自主知识产权3G国际标准TD-SCDMA的后续演进技术。2010年，中国移动在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个城市启动TD-LTE规模技术试验建设工作。


　　杭州作为首批试点的城市，创新采用了平滑升级演进技术，网络建设进展迅速，目前第一阶段的工程已经顺利完成。今年年内，将完成杭州大城区TD-LTE的完全覆盖，包括主城区和萧山区、余杭区，无论商业街、公交车站还是地铁等等，都能收到信号。

　　随着B1公交线路的试体验活动的启动，中国移动正在紧锣密鼓制定浙江TD-LTE试商用计划，网络建设也正进行中，预计到5月份可以完成全城600个基站的覆盖，到2012年底可以完成近2000个基站覆盖。

中国最大LTE试验网

　　2012年8月7日，随着国内TD-LTE扩大规模试验网工作的深入，作为工信部确定的首批6个TD-LTE试点城市之一，广州TD-LTE网络建设也正在按原定计划有条不紊地开展。为了响应工信部近日提出的“加快扩大规模试验步伐，扩展试验参与城市及其网络规模”的指导方针，更好地满足用户畅享数据业务的需求，广州移动拟在原计划建设规模的基础上，进一步扩大了TD-LTE试验网络的建设规模。


中国最大TD-LTE试验网启动仪式

　　从目前了解到的13个城市上报的规模试验网规模来看，广州TD-LTE网络最新上报规模已从最初规划3100个站点增加到3700个站点左右，占2012年国内13城市总建设规模20000个站点的18.5%，计划2012年底完成网络建设。

[ Edited by  htttg on 2012-9-24 08:41 ]

sy.tian

学习，谢谢科普

snemesi

感谢老大普及相关知识，反正我是用不起……手机功能毕竟有限，发个邮件什么的基本够用了，再大的带宽现在也只能是望而兴叹

joip

支持，那看来我们目前在建的300M还不错了

zhaiwen

先学习下

zxcv959

什么时候把宽带速度好好提提就好了，上4g便宜就好啊啊，不然有网速没流量都白瞎啊

howex

只要还按流量收费，就没啥意思

freeko

上个4G这网络覆盖不咋的，还得换手机**\

pangshu8703

我只想知道以后移动的lte终端怎么样，还像现在的3g那么独自一家吗？？？、

pangshu8703

在威风看了一篇帖子，说现在的国内的lte频段 ，iphone5均不支持。。。


求指导

shluyi

学习一下！！！