系統簡介

本文闡述第四代無線通訊系統 4G (Fourth-Generation Communications System) 是目前所言之下一代無線通訊系統，另外也是第三代無線通訊系統 3G 的延續 (Beyond 3G)。4G 正式的規格標準尚未完全制定，目前有可能成為 4G 的技術分 別為 WIMAX(IEEE 802.16m)、LTE(Long-Term Evolution)和 UMB(Ultra Mobile Broadband)。3GPP 長期演進技術（3GPP Long Term Evolution, LTE）為第三代合 作夥伴計劃（3GPP）標準，使用「正交分頻多工」（OFDM）的射頻接收技術。

同時支援 FDD（分頻雙工）和 TDD（分時雙工）。LTE 是 GSM 超越 3G 與 HSDPA 階段邁向 4G 的進階版本，LTE 曾經也被俗稱為 3.9G。LTE 又以 IP 為基礎的核 心網路架構，以現有 GSM/WCDMA 為核心制定了「系統框架演進」 （SAE: System Architecture Evolution。2008 年 11 月 19 日美國高通（Qualcomm）首席執行官 Paul E. Jacobs 宣佈放棄 UMB，朝 LTE 和 LTE-Advanced 等發展。直至 2010 年 12 月 6 日國際電信聯盟把 LTE 正式稱為 4G。

林志龍(西元 2008 年 3 月)寫在技術前瞻新通訊元件雜誌，85 期。取自 http://www.2cm.com.tw/technologyshow_content.asp?sn=0802210015

LTE 將重點放在封包交換(Packet Switched, PS)的最佳支援上。LTE 系統設計 的主要需求已記錄於 3GPP TR 25.913 中，摘要如下：

(1) 資料速率： 假定終端機有兩個接收天線及一個傳輸天線，則 20MHz 頻 譜配置的尖峰資料速率目標為下行鏈路 100Mbit/s 以及上行鏈路 50Mbit/s。

(2) 傳輸量：每 MHz 下行鏈路帄均使用者傳輸量的目標比第六版更大上三至 四倍。每 MHz 上行鏈路帄均使用者傳輸量的目標比第六版更大上兩至三倍。

(3) 頻譜效率：下行鏈路目標比第六版更高上三至四倍。上行鏈路目標比第

六版更高上兩至三倍。

(4) 延遲：在任一個使用者端設備(UE)或無線存取網路中，IP 層可取用的封 包及無線存取網路/UE，其中 IP 層處於該封包的可取用性之間，單向運輸的時間 應短於 5 毫秒。

(5) 頻寬：應支援 5MHz、10MHz、15MHz、20MHz 可擴充的頻寬。此外，

應支援小於 5MHz 的頻寬，以獲得更高的彈性。

(6) 交互運作：應確保與既有 UTRAN/GERAN 系統及非 3GPP 系統的交互運 作。多重模式的終端機應支援至與來自 UTRAN 及 GERAN 的移交，以及交互的 異質接取網路(RAT)量測。E-UTRAN 及 UTRAN/GERAN 之間移交的中止時間在 即時服務方陎應短於 300 毫秒，而在非即時服務方陎則應短於 500 毫秒。

高。它們的適用範圍也各不相同，WIMAX 解決的是無線網域的問題。從表 2-1

（1）靈活性：LTE 能夠支持 1.25，1.6，2.5，5，10，15，20 MHz 等多種系統頻 寬，WIMAX 支持 15～20 MHz 的幾種頻寬，僅適用於特定的地區，因而在系統 佈署的靈活性上 LTE 更具優勢。

（2）數據速率：LTE 增強了 3G 的空中接入技術，信號的覆蓋範圍大幅延伸，在 20 MHz 的頻寬下，能達到下行 100 Mbit/s、上行 50 Mbit/s 的峰值速率；WIMAX 所能達到的最高速率僅為 75 Mbit/s，可能一個用戶與頻寬為 11 Mbit/s 網路，但 是其實際的網速可能只有 1 Mbit/s。

（3）穩定性：LTE 能在 350 km/h 的高速移動的情況下達到良好的接收效果，

WIMAX 所能支持的最高移動速率只能達到 120 km/h。與 WIMAX 相比，在高速 移動的環境下，LTE 的信號更穩定。