4G相关标准UMB/LTE/WiMAX介绍

ITU(国际电信联盟)对4G的定义为：移动状态下能够达到100Mbps的传输速率，静止状态下能够实现1Gbps的速率。初步确定的标准有：UMB、LTE、WiMAX。

    UMB（Ultra Mobile Broadband，超级移动宽带），UMB是CDMA2000系列标准的演进升级版本，UMB项目由3GPP2组织主导，它可以在1.25MHz和20MHz间以约150KHz的频率增量灵活部署，支持频段包括450MHz、700MHz、850MHz、1700MHz、1900MHz、1700/2100MHz、1900/2100MHz(IMT)和2500MHz(3G扩展频段)，主要由 CDMA业界所主导，其可与现有的CDMA20001X和1xEV-DO系统兼容，但在数据传输速率、延迟性、覆盖度、移动能力及布建弹性等方面都更具优势。UMB能够带来更大的带宽、频段和波段选择范围，以及网络的可升级性和灵活性。UMB系统是以OFDMA(正交频特别值得一提的是UMB的最高数据下载速率将达到288Mbps，而最高上传速率将达到75Mbps，空中接口的平均传输时延达到14.3毫秒，支持的终端移动速率超过300kmph。它能够使纯IP以及各类可变包长的数据传输速度达到比目前商用系统更高的数量级，能够从根本上提高用户体验和增强运营商的赢利能力。由高通公司主导的阵营视UMB为反击移动WiMAX的关键武器，目前包括摩托罗拉、中兴通讯及华为均已表态支持，预计2009年上半年可望商用化。事实上，高通并不看好移动WiMAX的发展前景，认为GSM下一代技术长程演进(LTE)及CDMA下一代技术UMB都比移动WiMAX更有优势，未来将成为高速移动宽带技术的主流。

    LTE（Long Term Evolution，长期演进），与UMB沿着CDMA2000系列标准演进的路线不同，LTE是沿着 GSM、 WCDMA的路线演进而来。LTE项目是3GPP组织启动的最大的新技术研发项目，同UMB一样，LTE也采用了OFDM/OFDMA作为物理层的核心技术，不同的是LTE不再支持CDMA，而UMB为了保持良好的兼容性仍然支持在总带宽中分出一部分带宽来支持CDMA。LTE的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面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；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽。同UMB已经发布的标准相比，这写LTE面对着许多重要的问题。其中之一就是，LTE仍然没有标准化，研发专家估计说2008年标准化工作会完成，2009年早期就可以开始部署，但是这样的看法可能过于乐观。而且LTE的后向兼容性不如UMB，对于大多数运营商来说升级到LTE将是一次被称为“铲车式升级”的重大升级。而且人们希望LTE是采用IP技术的网络。

    WiMAX则是宽带无线接入技术向着高移动性、高服务质量的方向演进的结果。WiMax技术最初由以美国芯片制造商英特尔(Intel)、摩托罗拉(Motorola)和包括韩国三星(Samsung)在内的一些公司为首的财团力推。GSM和CDMA升级道路相对比较清晰，移动WiMAX的情况则复杂许多。移动WiMAX是一个未知数，它是全新的技术，不像3G那样是对已有技术的升级。它也是第一张大规模应用的、基于IP的移动网络。另一个不确定的因素是，部署WiMAX需要足够的波段才行，而这也是未知的。这取决于多种因素，不管是在欧盟还是在中国关于波段的问题现在都没有答案。

    UMB、LTE和移动WiMAX虽然各有差别，但是它们也有一些共同之处。三个系统都采用OFDM和MIMO技术来提供更高的频谱利用率。在未来的发展过程中，哪一种技术将会胜出，哪一种技术将会被淘汰都是很难预言的。对这三个系统进行更加深入细致的比较需要做大量的工作，这包括构建三个系统的上行和下行的6个仿真平台，并且需要统一仿真的技术参数等等。但是有几点是可以确定的。第一，过一段时间，移动网络的速度会大大加快，这必将改变整个移动应用的模式。第二，LTE、UMB和移动WiMAX之类的技术并不属于第四代，第四代移动技术的速度应该达到1Gbps。相反，未来的第四代技术目前仍不清楚。我们很难预言第四代技术，因为它距离我们还比较遥远，无法预测，尽管LTE、UMB和移动WiMAX接近4G，但我们只有到2015或2020年才能看到真正的4G。

    备注：OFDM、MIMO（Many Inputs Many Outputs，多输入多输出）是面向未来的关键技术。