4G

4G on laajakaistaisen internet-yhteyden käyttöön suunniteltu niin sanottu neljännen sukupolven langaton tiedonsiirtoteknologia, joka toimii myös 900:n ja 1800:n megahertsin taajuista mikroaaltosäteilyä suurienergisemmällä 2600 megahertsin mikroaaltosäteilyllä.

4G-liittymissä internetin sivut ja videot latautuvat 3G:tä nopeammin silloinkin, kun nimellinen tiedonsiirtonopeus on sama. Tiedonsiirtolaitteena käytetään tietokoneeseen kytkettyä USB-Lisälaitetta, ulkoista modeemia tai älypuhelinta, jota kutsutaan myös 4G-puhelimeksi.

4G-nimitystä käytetään Suomessa LTE-tekniikasta. Alkujaan myös virheellisesti DC-HSPA-teknikkaa nimettiin 4G:ksi. Ajatus neljännen sukupolven verkoista perustuu osittain siihen, että tietoliikenne voi koostua EDGE-, HSDPA- ja WLAN-tekniikoiden yhdistelmästä.

Tiedonsiirtonopeus 
Kansainvälisen televiestintäliiton ITU:n vuonna 2008 julkaiseman määritelmän mukaan 4G:n huippunopeus päätelaitteeseen tulisi olla 1 Gbit/s hitaasti liikuttaessa ja 100 Mbit/s nopeasti liikuttaessa.

Käytännössä 4G:ksi kutsuttujen verkkojen nopeudet ovat merkittävästi alhaisempia, arviolta 10–100 Mbit/s vastaaonottonopeus ja 5–20 Mbit/s lähetysnopeus. NTT DoCoMon testiverkoissa tiedonsiirtonopeus on ollut hetkellisesti 300 Mbit/s ja keskiarvolla 135 Mbit/s.

4G suomalaisessa mediassa 
Mediassa 4G:llä viitataan usein LTE-teknologiaan. Tiukasti määritellen kyseessä on kuitenkin vielä ”3,9G”, sillä vasta LTE-Advanced on varsinaisesti neljännen sukupolven tekniikka. Esimerkiksi lehdissä kerrottiin TeliaSoneran avanneen Suomen ensimmäisen 4G-verkon koekäyttöön Turussa 2. kesäkuuta 2010. Elisa ilmoitti tämän jälkeen avanneensa vastaavanlaisen verkon Helsinkiin seuraavana päivänä. Molempien verkkojen käyttö oli kokeiluluontoista eikä niitä avattu asiakkaiden käyttöön, eikä sitä hyödyntäviä päätelaitteita ollut kuluttajien saatavilla. TeliaSoneralla oli tuolloin oman ilmoituksensa mukaan Tukholmassa kuluttajien käytettävissä oleva 4G-verkko. Marraskuussa 2010 TeliaSonera ilmoitti avaavansa vuoden loppuun mennessä 4G-verkon kaupalliseen käyttöön Turussa ja Helsingissä, tarkoittaen sillä LTE:tä. TeliaSonera ilmoitti yltäneensä 47,5 Mbit/s nopeuteen, todeten että kuluttaja ei tule kokemaan tällaista nopeutta. 

Oli pitkään epäselvää, mitä tekniikkaa voidaan virallisesti kutsua 4G:ksi. Vielä syksyllä 2010 ITU:n näkemys oli, että vain kaksi tekniikkaa, LTE-Advanced ja WirelessMAN-Advanced (IEEE P802.16m), täyttävät 4G:n määritelmän. Teleoperaattoreiden painostuksessa ITU kuitenkin höllensi määritelmää. Joulukuussa 2010 se ilmoitti, että myös LTE, WiMax ja 3G-verkkoon perustuva dual carrier UMTS (= kaksi rinnakkain käytössä olevaa 3G-yhteyttä) luetaan 4G-määritelmän piiriin.

4G-verkot Suomessa

Suomeen rakennettiin vuosien 2010–2016 aikana laaja mikroaaltoja lähettävien 4G-mastojen ja -tukiasemien verkosto. 

Kesäkuussa 2010 Turussa koekäytössä ollut Soneran LTE-tekniikkaan perustuva 4G-mikroaaltoverkko avattiin kuluttajille joulukuussa 2010. Koekäytön aikana saavutettiin noin 47 Mbit/s tiedonsiirtonopeuksia, mutta verkon todellinen käyttönopeus jäi ainakin aluksi huomattavasti testiolosuhteissa saavutettua alhaisemmaksi.  

Elisa Oyj vuonna 2012 suurimpien taajamien 1800 MHz:n LTE-verkoissaan suorittamien testien mukaan loppukäyttäjän oli mahdollista saavuttaa jopa 100 Mbit/s:n nopeus tiedonsiirtoviiveiden ollessa 30 ms:n luokkaa. Tämä oli moninkertaisesti DC-verkkoihin nähden, joiden tiedonsiirto oli yltänyt hyvässä radiokentässä korkeintaan tasolle 30 Mbit/s, vaikka teoreettinen nopeus olikin 42 Mbit/s.

Vuonna 2013 myytyjen 4g–palvelupakettien nopeuksissa oli vielä suuria eroja. LTE-tekniikkaan pohjautuva mikroaaltoverkko tarjosi parhaimmillaan 100 Mbit/s:n siirtonopeuden, kun 3g-teknologian päälle toteutettu dc-hspa+- päivitys (dual carrier) nosti nopeuden maksimissaankin vain 42 Mbit/s nopeuteen. TeliaSoneran LTE-verkko kattoi vuonna 2016 lähes koko Suomen lukuun ottamatta Lapin erämaa-alueita, harvaan asuttuja seutuja ja vyöhykettä Venäjän vastaisella rajalla. Elisan LTE-verkko kattoi Suomen Oulun korkeudelle saakka harvaan asuttuja seutuja lukuun ottamatta. Lapissa ja Kainuussa Elisan verkko kattaa lähinnä asutuskeskukset ja pääteiden varret. Vuonna 2014 TeliaSonera ja DNA solmivat yhteistyösopimuksen, jonka mukaan niiden yhdessä perustama Suomen Yhteisverkko Oy rakentaa jatkossa näiden käyttämät Pohjois- ja Itä-Suomen 2G-, 3G- ja 4G-verkot. Näin ollen sekä TeliaSoneran että DNA:n peittoalueet tulevat olemaan näillä alueilla yhtenevät.

Kehittyneempi LTE-Advanced ylsi jo yhden gigabitin sekuntinopeuteen.

Melkein kaikki suomalaiset olivat 4G-verkon piirissä vuonna 2017.

Tekniikkaa 
Euroopassa 4G-verkkojen käyttöön varatut taajuusalueet ovat 1 800 MHz ja 2 600 MHz. Suunnitelmissa on ottaa käyttöön myös vastikään muusta käytöstä vapautunut 800 MHz:n taajuusalue. DC-UMTS/DC-HSPA -tekniikka käyttää tavanomaisten 3G-päätelaitteiden tavoin 3G-verkkojen taajuuksia. Pohjois-Amerikassa on 4G:n käyttöön varattu 700/800 MHz:n ja mahdollisesti 1 700/1 900 MHz:n taajuusalueet, Aasiassa 1 800 ja 2 600 MHz, sekä Australiassa 1 800 MHz.

Lähteet

Aiheesta muualla 

4G-verkon kattavuus CellMapper-palvelussa 

Matkapuhelinverkot