A 4 ª Geração (4G) de redes celulares tem como objetivo oferecer serviços de dados com taxas de transmissão mais elevadas do que as oferecidadas por redes HSPA+.
| Tecnologia 4G: LTE-Advanced e WirelessMAN-Advanced |
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A ITU estabeleceu as especificações para uma tecnologia ser denominada como sendo 4G. Uma determinada tecnologia é considerada 4G quando for reconhecida como um sistema IMT-Advanced(4G).
Em outubro de 2009 a LTE-Advanced foi avaliada como uma candidata à tecnologia 4G.
Em outubro de 2010 a ITU anunciou oficialmente a LTE-Advanced e WirelessMAN-Advanced, parte do Wimax IEEE 802.16m como tecnologias IMT-Advanced(4G).
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O LTE foi padronizado pelo 3GPP e emprega novas técnicas de modulação na sua interface aérea:
- OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex),
- MIMO (Multiple Input Multiple Output) antenna technology.
Estas tecnologias são utilizadas também pelo WiMAX.
Apesar do LTE ter sido especificado para trabalhar com canais de 1,4, 3,5, 10, 15 e 20 MHz, as velocidades mais altas só são obtidas com canais de 20 MHz, quando é possível obter 100 Mb/s de velocidade de pico de downlink e 50 Mb/s de uplink. Os próximos releases dvem ampliar para 150 Mbps (categoria 4)
O LTE oferece ainda uma redução da latência. Ele deve ser utilizado inicialmente para dados desafogando o tráfego das redes atuais. A voz no LTE é VoIP.
A tabela a seguir apresenta os dois principais padrões para redes 4G.
| UMTS | Outras | |
| Interface Rádio | LTE | WIMAX |
| Banda por portadora | 20 MHz | 20 MHz |
| Evolução das operadoras que utilizam | GSM | TDMA |
| Orgão que define a padronização | 3GPP | 3GPP2 |
Apresenta-se a seguir um detalhamento destes padrões. Para consultar tecnologias 1G, 2G e 3G de celular clique aqui.
Evolução da Tecnologia GSM -> LTE-Advanced
Origem GSM: Europa.
| Geração | 2G | 3G | 4G | ||||||||
| Tecnologia | GSM | GPRS | EDGE | WCDMA (UMTS) |
HSPA | HSPA+ | LTE | LTE-Advanced | |||
| Taxa de dados máx. teórica (Downlink) |
14,4 Kbps | 171,2 Kbps | 473,6 Kbps | 2,0 Mbps | 14,4 Mbps | 21 Mbps | 28 Mbps | 42 Mbps | 84 Mbps |
100 Mbps |
1,0 Gbps |
| Taxa de dados máx. teórica (Uplink) |
- | - | 473,6 Kbps | 474 Kbps | 5,76 Mbps | 7,2 Mbps | 11,5 Mbps | 11,5 Mbps | 23 Mbps |
50 Mbps |
0,5 Gbps |
| Taxa de dados média de Downlink (kbit/s) |
10-40 | 40-50 | 100-130 | 128-384 | 1-10 Mbps | - | - | - | |||
| Canalização (MHz) | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 10 | 20 | 100 |
Nota: Dw: Down Link (ERB->Celular); Up: Up Link (Celular->ERB).
Tempo de latência
Além da taxa de dados os vários releases procuram melhorar o tempo de latência, tempo que a resposta a dados enviados demora para voltar. A tabela a seguir apresenta uma comparação dos tempos de latência para as várias tecnologias. (Fonte UMTS Forum)
| milisegundos | GPRS | EDGE* | WCDMA | HSDPA | HSUPA | HSPA+ | LTE** |
| Latência | 700 | 300 | 200 | 130 | 100 | - | 1 |
* Rel 4
** Rel 8
O LTE disponível é baseado na duplexação por divisão de frequência (FDD), onde duas bandas diferentes são utilizadas para transmissão e recepção, e na duplexação por divisão no tempo (TDD), onde a transmissão e a recepção utilizam a mesma banda de frequências de forma alternada.
Uma variante do TDD é o Time Division-Synchronous CDMA (TD-SCDMA) desenvolvido principalmente para ser utilizado na China.
Frequências
Os sistemas LTE podem ser implantados nas frequências de 700/800/1800/2600 MHz, embora a faixa de 700 MHz seja a mais vantajosa.
As redes LTE ja implantadas utilizam em sua maioria um par de canais separados para transmissão e recepção (FDD), embra existam também redes em que a transmissão e recepção compartilhem o mesmo canal (TDD).
Sites com informações sobre 4G
| 3GPP | Responsável pela padronização do UMTS |
| 4Gamericas |
Site da associação do LTE nas Americas. Informação técnica e estatísticas de adoção das tecnologia. |
| GSA | Site da Global mobile Suppliers Association. Estatísticas de 3G e 4G no mundo. |
