真正4G技术未成熟

移动通信行业组织3G Americas日前公布了一份针对移动无线技术演进的重要报告，该报告指出目前还没有符合4G要求的技术，并强调从无线系统中挤出更多带宽所面临的各种挑战。
这份题为《向4G过渡：3GPP宽带向高级国际移动通信演进》(Transitionto4G:3GPP BroadbandEvolution to IMT-Advanced)的报告的作者是3G Americas下属的RysavyResearch公司的总裁彼得·瑞塞维(PeterRysavy)，这是一个代表美国移动网络运营商和供应商的组织。这份报告还附带一组幻灯片(83张)，非常全面地总结了其中包含的主要研究成果。
该报告指出“就手机新一代究竟需要采用哪些技术上，目前电信行业内部尚无定论”。该报告的分析称：“3G的要求是由国际电信联盟(ITU)制定，作为国际移动电话2000(IMT-2000)项目的一部分。根据这一规定，数字网络需要提供的移动速率是144kbps，普通速率为384kbps，室内条件下的速率为2Mbps。”
报告还指出：“UMTS-HSPA和CDMA2000EV-DO只是原始的3G技术，虽然最近的WiMAX也被指定为正式的3G技术。3G技术的部署在十年前便已经开始。”
对于4G技术，该报告称：“国际电信联盟最近公布了对高级国际移动通信的要求，这构成了4G技术的官方定义。其中的要求包括在高达40MHz的射频频道上运行，以及极高的频谱效率等。国际电联建议在高达100MHz的射频频道上运行该技术，其峰值频谱效率需达到15bps/Hz。据此，理论上流量速率应为1.5Gbps。在公布官方定义之前，通常将1Gbps作为4G的目标。”
特别值得注意的是，该报告还指出：“目前还没有切实的技术能够满足这些要求。只有诸如高级LTE(该工作正在进行中)和IEEE802.16m等新技术才能满足要求。”
对于目前WiMAX和HSPA被普遍当做4G技术的做法，该报告表示，这主要是因为它们明显优于3G要求中的最低限制，“很显然，称这些技术为3G无法充分体现它们的价值，因为它们的性能超越了现有的技术。但称它们为4G也不恰当。遗憾的是，“代”这一说法无法正确地体现现有技术的范围，结果导致市场出现某些混乱。”
目前不仅没有真正实用的4G技术，而且也没有任何技术被完全认定为4G。该报告指出：“3GPP已经在如何加强长期演进以满足高级国际移动通信(4G)的要求方面取得重大进展。高级LTE的规格(理论上峰值速度高达1Gbps)预计将于2011年3月制作完成。届时，高级LTE技术将成为首批满足国际电信联盟高级国际移动通信要求的技术之一。”
该报告还强调研究人员在从射频技术中争取更多带宽所面临的挑战。“HSDPA、1xEV-DO和IEEE802.16e-2005(WiMAX)都具备高度优化链接，也就是物理层面上的。事实上，这些技术链接层的性能接近香农极限(Shannonbound)所规定的的理论极限。(香农极限是衡量每单位带宽信息传输率的一个理论极限，任何通信链接都可以为其提供支持。该极限属于一种信号功能——通信链接的噪音比率。)
“根据香农极限，HSDPA、1xEV-DO和IEEE802.16e-2005的值在2-3分贝，这说明从链接路层的角度看，改进的空间很小。因此，今后的改进将来自与技术层面。”