Em novembro de 2010, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) e 3GPP Long Term Evolution (LTE) são comercializados como redes 4G e considerados pela ITU como tecnologias candidatas. Redes High Speed Packet Access (HSPA+) também são comercializadas nos EUA como 4G, embora não reconhecidas pela ITU.
A rede 3G atual lida com voz e dados separadamente. Uma das mudanças mais significativas do 4G é que é uma rede de dados, transferindo pacotes de Protocolo Internet (IP). Uma rede totalmente baseada em dados permite mais largura de banda, significando que mais dados podem passar pela rede.
Em outubro de 2010, a ITU definiu padrão para redes 4G: pico de download de 100 Mbps em aplicações móveis (celulares, dispositivos de rede móvel) e 1 Gbps em locais fixos locais. Em novembro de 2010, nenhuma tecnologia atende a esses padrões, embora todas as redes comercializadas como 4G superem velocidades 3G atuais (máx. 1 Mbps). O padrão WiMAX 802.16 atual, usado pela Sprint e ClearMobile, tem topo de 3,0 Mbps; LTE tem máximo teórico de 12 Mbps.
Alcance da tecnologia 3G atual é aproximadamente 16 km em condições ideais. WiMAX candidato 4G tem alcance de até 50 km em condições ideais.
Redes 3G atuais transferem dados, mas ao sair de uma área de cobertura 3G para outra, a transferência pode parar por problemas de compatibilidade. Padrões 4G melhorados eliminam isso, permitindo handoff suave entre áreas sem interrupção de transferências de dados. Resulta em streaming suave para o usuário.
Diferente de smartphones e netbooks 3G atuais, leves em poder de processamento, dispositivos 4G aproveitam maior largura de banda e velocidades para aplicações mais robustas e pesadas em dados. Um uso mais antecipado é entregar TV digital de alta definição a dispositivo portátil. Outras aplicações: jogos online portáteis, GPS melhorado e telemedicina.
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