4G網(wǎng)絡通信技術(shù)本科畢業(yè)論文

4G網(wǎng)絡通信新技術(shù)研究G網(wǎng)絡新技術(shù)研究摘要摘要：通信技術(shù)日新月異，給人們帶來不少享受。隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務需求的發(fā)展，適應移動數(shù)據(jù)、在我們還沒有完全享受3G移動通信系統(tǒng)商所帶來服務的同時,4G移動通信技術(shù)的研究已經(jīng)在逐步的進行著。本文簡要分析了:(1)4G的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);(2)4G的關(guān)鍵技術(shù),如OFDM,軟件無線電,智能天線技術(shù),MIMO技術(shù)。(3)比較了3G和4G不同指標,分析了3G和4G采用的不同技術(shù)。(4)初步探討了4G的現(xiàn)狀和發(fā)展。關(guān)鍵詞：4G，網(wǎng)絡通信

AbstractThecommunicationtechnologyadvances,tobringalotofenjoyment.Withthedemandfordatacommunicationsandthedevelopmentofmultimediaservicestomeetthemobiledata,aswehavenotfullyenjoythe3Gmobilecommunicationsystemsbroughtaboutbytheserviceprovidersatthesametime,4GMobileCommunicationTechnologyhasbeenengagedingradually.Thispaperanalyzes:(1)4Gnetworkstructure;(2)4GkeytechnologiessuchasOFDM,softwareradio,smartantennatechnology,MIMOtechnology.(3)tocomparethedifferentindicatorsof3Gand4G,3Gand4Gareanalyzedusingdifferenttechniques.(4)discussedthestatusanddevelopmentof4G.keywords：4G,networkcommunication

目錄摘要 I目錄 III前言 1第一章4G網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 21.1三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 21.2物理層 2第二章4G網(wǎng)絡中的關(guān)鍵技術(shù) 42.1OFDM 42.2軟件無線電 42.3智能天線技術(shù)(SA) 42.4多輸入多輸出(MIMO)技術(shù) 52.5基于IP的核心網(wǎng) 5第三章3G與4G的比較 63.1核心閱讀 63.2技術(shù)指標方面 63.3技術(shù)方面 73.4速度方面 73.54G是什么 83.64G會采用什么標準 93.74G手機怎么樣 103.8公眾何時能用上4G 113.94G會取代3G嗎 11第四章5大4G標準 144.1LTE 144.2LTE-Advanced 144.3WiMax 154.4HSPA+：高速下行鏈路分組接入技術(shù) 164.5WirelessMAN-Advanced 16第五章、4G的發(fā)展展望 185.1顯著的差異 185.2無線寬帶，一插即行 185.3其它市場 195.4我國的4G的發(fā)展 20第六章4G的主要優(yōu)勢 276.1網(wǎng)絡頻譜更寬 276.2通信更加靈活 276.3智能性能更高 286.4兼容性能更平滑 286.5提供各種增值服務 286.6實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信 286.7頻率使用效率更高 296.8通信費用更加便宜 29第七章4G存在缺陷 307.1標準難以統(tǒng)一 307.2技術(shù)難以實現(xiàn) 307.3容量受到限制 307.4市場難以消化 317.5設施難以更新 31第八章總結(jié) 33參考文獻： 34致謝 35前言隨著3G在我國的商用以來,用戶在使用手機電視和視頻通話方面,出現(xiàn)信號不穩(wěn),視頻通話效果不好等問題。人們開始期望4G能夠解決這些問題,能夠提供更高的數(shù)據(jù)速率,更大的容量和帶寬。從而使4G比3G更接近個人通信,在技術(shù)上比3G更完善。所謂4G技術(shù)是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。而在用戶最為關(guān)注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性第一章4G網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)1.1三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)4G系統(tǒng)針對各種不同業(yè)務的接入系統(tǒng),通過多媒體接入連接到基于IP的核心網(wǎng)中?；贗P技術(shù)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)使用戶可實現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無縫漫游。4G網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可分為三層:物理網(wǎng)絡層、中間環(huán)境層、應用網(wǎng)絡層。1)物理網(wǎng)絡層提供接入和路由選擇功能。2)中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡服務質(zhì)量映射、地址變換和完全性管理等。3)物理網(wǎng)絡層與中間環(huán)境層及其應用環(huán)境之間的接口是開放的,使發(fā)展和提供新的服務變得更容易,提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務,并運行于多個頻帶,這一服務能自適應于多個無線標準及多模終端,跨越多個運營商和服務商,提供更大范圍服務。對于人們來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復雜的技術(shù)系統(tǒng)，的確第四代無線通信網(wǎng)絡在具體實施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術(shù)問題，大概一點也不會使人們感到意外和奇怪，第四代無線通信網(wǎng)絡存在的技術(shù)問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)，并且需要花費好幾年的時間才能解決?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，可能遇到下面的一些困難：近年來3G演進技術(shù)的發(fā)展異常迅速，但無線技術(shù)是否已經(jīng)達到完美的地步?國家863計劃專家組成員、未來移動通信論壇秘書長尤肖虎的答案是否定的。在他看來，現(xiàn)有無線技術(shù)有待解決的問題還很多，需要改進的空間也很大[1]。1.2物理層從物理層的傳輸技術(shù)看，雖然在目前LTE、UMB、WiMAX系統(tǒng)設計已經(jīng)很完善，但在此基礎上還需進一步的改造，尤其在多用戶層面上?！澳壳?，4G中的點對點技術(shù)將接近理論值，但多用戶傳輸技術(shù)還有很大的改進空間，多小區(qū)傳輸技術(shù)的差距更大?！敝T如多用戶或多小區(qū)之間的協(xié)調(diào)、干擾的抑制抵消以及無線資源的分配等眾多問題，都還沒有系統(tǒng)的解決方案。另外跨層的設計和優(yōu)化也是需要解決的問題之一?！霸鹊姆謱永碚撔枰苊饪鐚勇?lián)動的問題，而跨層設計的思想則恰恰相反，所以這是否是一個可能的發(fā)展方向還需進一步討論。”尤肖虎指出。尤肖虎認為組網(wǎng)層面上同樣存在很大的改進空間。（1）現(xiàn)有網(wǎng)絡向著扁平化發(fā)展，扁平化結(jié)構(gòu)固然具備顯而易見的優(yōu)勢，其中最突出的是簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和減少延時，但同時也帶來很多問題，如基站間的協(xié)調(diào)與管理。所以如何動態(tài)地感知周圍干擾、對資源進行動態(tài)的配置，成為扁平化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)首先需要解決的問題，針對于這一點，尤肖虎認為無線網(wǎng)絡的自組織、自優(yōu)化將成為未來可能的發(fā)展方向。雖然去年的世界無線電大會指定了4個IMT-Advanced的使用頻段，但在全世界范圍內(nèi)很難找到4個統(tǒng)一的頻段。以3.4GHz～3.6GHz為例，由于中國的該頻段已經(jīng)用于無線衛(wèi)星的導航業(yè)務，使得這一頻段的利用非常復雜，并且出現(xiàn)了很多不確定性。所以提高頻譜利用率成為無線領域的重要命題。同時尤肖虎還提到，不同頻段都具有各自的特點，高頻段帶寬豐富，但是傳播衰減較大;低頻段傳播質(zhì)量好，但其帶寬較為有限。尤肖虎認為，4G技術(shù)在面臨多個頻段的情況下，能否將這些頻段有效地、甚至是動態(tài)地利用起來，從而發(fā)揮各個頻段的優(yōu)勢，也是業(yè)界面臨的問題和需要努力的方向。（2）小區(qū)中心的性能差異在4G中仍將是重大難題。由于信號存在衰減，離天線越遠，頻譜利用率越低。而在現(xiàn)有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，由于基站處于小區(qū)的中心位置，所以當用戶在小區(qū)邊緣時很難充分享受到現(xiàn)有業(yè)務。如何改善小區(qū)覆蓋的均勻性就成為4G技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。關(guān)于改善小區(qū)邊緣性能的問題，尤肖虎提到了基于Relay和基于分布式天線的兩種方式，他認為Relay復雜度較低，容易實現(xiàn)，但問題是中繼節(jié)點離用戶較近，提高頻譜利用率的可能性也會因此而降低。相比而言分布式天線的方式復雜度較高，實現(xiàn)上也有一定的困難，但經(jīng)論證可以顯著提高系統(tǒng)容量，并可較好地兼顧傳輸性能，在相同天線相同發(fā)射功率的條件下，小區(qū)的頻譜利用率可以明顯提高。另外，出于對電磁污染和手機待機時間問題的考慮，手機發(fā)射功率已經(jīng)成為“瓶頸”問題，分布式天線的方式則可以降低手機功率，對于此問題的解決也有很大助益。第二章4G網(wǎng)絡中的關(guān)鍵技術(shù)2.1OFDMOFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交頻分復用技術(shù),實際上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation,多載波調(diào)制的一種。其主要原理是:將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串并變換,變成在子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流,再用相互正交的載波進行調(diào)制,然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進行相干接收,再經(jīng)并串變換恢復為原高速數(shù)據(jù)。OFDM技術(shù)的有很多優(yōu)點:可以消除或減小信號波形間的干擾,對多徑衰落和多普勒頻移不敏感,提高了頻譜利用率;適合高速數(shù)據(jù)傳輸;抗衰落能力強;抗碼間干擾(ISI)能力強。2.2軟件無線電軟件無線電(SDR)是將標準化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)一通用硬件平臺,利用軟件加載方式來實現(xiàn)各類無線電通信系統(tǒng)的一種開放式結(jié)構(gòu)的技術(shù)。其中心思想是使寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)等先進的模塊盡可能地靠近射頻天線的要求。盡可能多地用軟件來定義無線功能。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件、信道糾錯編碼軟件、信源編碼軟件等。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號處理硬件(DSPH)、現(xiàn)場可編程器件(FPGA)、數(shù)字信號處理(DSP)等[2]。2.3智能天線技術(shù)(SA)智能天線定義為波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等功能,被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束可在空間域內(nèi)抑制交互干擾,增強特殊范圍內(nèi)想要的信號,既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發(fā)信機來實現(xiàn)射頻信號的收發(fā),同時,通過基帶數(shù)字信號處理器,對各天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并,實現(xiàn)上行波束賦形。2.4多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)多輸入多輸出技術(shù)(MIM0)是指在基站和移動終端都有多個天線。MIM0技術(shù)為系統(tǒng)提供空間復用增益和空間分集增益?？臻g復用是在接收端和發(fā)射端使用多副天線,充分利用空間傳播中的多徑分量,在同一頻帶上使用多個子信道發(fā)射信號,使容量隨天線數(shù)量的增加而線性增加。空間分集有發(fā)射分集和接收分集兩類?；诜旨夹g(shù)與信道編碼技術(shù)的空時碼可獲得高的編碼增益和分集增益,已成為該領域的研究熱點。MIM0技術(shù)可提供很高的頻譜利用率,且其空間分集可顯著改善無線信道的性能,提高無線系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍。2.5基于IP的核心網(wǎng)4G移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個基于全IP的網(wǎng)絡,可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨立于各種具體的無線接入方案,能提供端到端的IP業(yè)務,能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu),能允許各種空中接口接入核心網(wǎng);同時核心網(wǎng)能把業(yè)務、控制和傳輸?shù)确珠_。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容,因此在設計核心網(wǎng)絡時具有很大的靈活性,不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。在4G通信系統(tǒng)中將取代IPv4協(xié)議,主要采用全分組方式IPv6技術(shù),IPv6具有許多的優(yōu)點,如:有巨大的地址空間;支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置的方式;能夠提供不同水平的服務質(zhì)量;更具有移動性。第三章3G與4G的比較3.1核心閱讀正當?shù)谌苿油ㄐ牛?G）正在國內(nèi)全面鋪開的時候，比3G提速十倍以上的新一代移動通信技術(shù)TD—LTE，在上海世博會上閃亮登場：高清視頻通話，實時展會直播，高速移動上網(wǎng)……多種移動寬帶服務，不僅實現(xiàn)了對5.28平方公里的世博園區(qū)的完整覆蓋，而且還實現(xiàn)了黃浦江水面以及信息通信館、世博中心等11個重要場館室內(nèi)覆蓋。在這個全球首個“準4G”TD—LTE規(guī)模演示網(wǎng)獲得成功之后，中國移動又計劃下半年在國內(nèi)三個城市進行擴大規(guī)模的實驗試用。引人注目的是，TD—LTE已聚集了大批中外企業(yè)，如大唐、華為、中興、上海貝爾、摩托羅拉，以及創(chuàng)毅視訊、海思等國內(nèi)外網(wǎng)絡設備商與芯片廠商。種種跡象表明，3G尚在發(fā)力，4G已悄然逼近，且伸手可及。由于目前3G采用很多先進性的技術(shù),將來4G在很大程度上進一步融合3G現(xiàn)有的技術(shù)。比如,智能天線,軟件無線電,聯(lián)合檢測,功率控制等。雖然4G繼承了3G的許多技術(shù),但是在指標和技術(shù)方面有諸多區(qū)別。3.2技術(shù)指標方面3G提供了高速數(shù)據(jù),在圖象傳輸上,其靜止傳輸速率達到2Mbps,高速移動時的傳輸速率達到114Kbps,慢速移動時的傳輸速率達到384kbps,帶寬可以達到5MHz以上UMT采用WCDMA技術(shù),利用正教碼區(qū)分用戶,有FDD和TDD兩種雙工方式。4G的性能指標是:a)數(shù)據(jù)速率從2Mbps到100Mpbsb)容量達到第3代系統(tǒng)的5～10倍,傳輸質(zhì)量相當于甚至優(yōu)于第3代系統(tǒng)。廣帶局域網(wǎng)應能與寬帶綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)(B-ISDN)和異步傳送模式(ATM)兼容,實現(xiàn)廣帶多媒體通信,形成綜合廣帶通信網(wǎng)c)條件相同時小區(qū)覆蓋范圍等于或大于第3代系統(tǒng)。d)具有不同速率間的自動切換能力,以保證通信質(zhì)量。e)網(wǎng)絡的每比特成本要比第3代低。3.3技術(shù)方面a)3G的關(guān)鍵技術(shù)是CDMA技術(shù),而4G采用的是OFDM技術(shù)。OFDM可以提高頻譜利用率,能夠克服CDMA在支持高速率數(shù)據(jù)傳輸時信號間干擾增大的問題。b)在軟件無線電方面,4G對3G中的軟件無線電技術(shù)進行升級,滿足4G中無線接入多樣化要求,使得3G中無線接入標準不統(tǒng)一的問題得以解決。同時在4G中,實現(xiàn)軟切換和硬切換相結(jié)合,對3G中的軟件無線電基礎上通過增加相應的硬件模塊,對相應的軟件進行升級使他們最終都融合到一起,成為一個統(tǒng)一的標準,實現(xiàn)各種需求的功能。c)3G網(wǎng)絡采用的主要是蜂窩組網(wǎng),4G采用全數(shù)字全IP技術(shù),支持分組交換,將WLAN,Bluetooth等局域網(wǎng)融入廣域網(wǎng)中。在4G中提高智能天線的的處理速度和效率。在TD-SCDMA采用智能天線的基礎上,對相關(guān)的軟件和算法加以升級,增加一些接口協(xié)議來滿足4G的要求。d)4G系統(tǒng)也使用了許多新技術(shù),包括超鏈接(ultra2connectivity)和特定無線網(wǎng)絡技術(shù)、動態(tài)自適應網(wǎng)絡技術(shù)、智能頻譜動態(tài)分配技術(shù)以及軟件無線電技術(shù),等等。e)在功率控制上,4G比3G要求更加嚴格,其目的是為了滿足高速通信的要求。不僅頻率資源限制移動用戶信號的傳輸速率,而且基站和終端的發(fā)射功率也限制了用戶信號的傳輸速率。在3G中,采用切換技術(shù)來減少對其它小區(qū)的干擾,提高話音質(zhì)量,不過在4G中,切換技術(shù)的應用更加廣闊,并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展[3]。3.4速度方面通信委員會的最新研究顯示，在使用同樣數(shù)量頻譜(在客戶手機于互聯(lián)網(wǎng)之間傳送信息的無線電波)的情況下，下一代移動技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸能力將是現(xiàn)有3G技術(shù)的兩倍以上。傳輸能力的增強對滿足英國迅速增加的移動數(shù)據(jù)流量來說至關(guān)重要，而移動數(shù)據(jù)流量的增加主要受智能手機和移動寬帶數(shù)據(jù)服務(如流媒體、電子郵件、信息服務、地圖服務和社交網(wǎng)絡等)增長的帶動。英國計劃從2013年開始采用4G移動通信技術(shù)，屆時，移動寬帶服務的速度將顯著提高——接近目前的ADSL家庭寬帶速度。這一目標有望通過4G技術(shù)更為有效地利用頻譜而得以部分地實現(xiàn)。通信委員會的首席技術(shù)官斯蒂芬?昂格爾博士指出：“在頻譜數(shù)量相同的情況下，4G移動通信技術(shù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比3G多。而效率的提高意味著4G網(wǎng)絡將能夠支持更高的數(shù)據(jù)速率和更多的用戶。我們的研究表明，早期4G移動網(wǎng)絡的標準配置將是現(xiàn)有標準3G網(wǎng)絡3.3倍(即4G的頻譜效率高出3G230%)。鑒于此，早期4G網(wǎng)絡的用戶在下載一段視頻時，所使用的時間只有目前3G網(wǎng)絡的三分之一*。預計到2020年，這一比率將擴大至5.5倍(450%)?！毕嚓P(guān)部門在對現(xiàn)有理論預測和實地部署試驗進行審核與分析的基礎上，進行了上述研究，而這項研究的目的是希望了解在引入4G技術(shù)后，頻譜效率可能提高的程度。這些信息為通信辦公室的戰(zhàn)略頻譜管理工作的提供了重要依據(jù)。這項研究分析了多種4G技術(shù)，其中包括長期演進(LTE)及LTE后續(xù)技術(shù)(仍在開發(fā)中)，如LTEAdvanced。研究還探討了新出現(xiàn)的和后繼的WiMAX無線技術(shù)，這種技術(shù)與Wi-Fi類似，但其覆蓋范圍更大，可達數(shù)公里。這項研究顯示，盡管通過采用4G技術(shù)提高了頻譜效率，進而增加了4G網(wǎng)絡的容量，但這并不足以滿足用戶對移動數(shù)據(jù)的需求預期增長。出了更為有效地利用現(xiàn)有的頻譜，還需要更多的頻譜，其中部分將通過2012年拍賣800MHz和2.6GHz新頻譜獲得。2012將的拍賣將是英國有史以來為移動服務分派額外頻譜而舉行的規(guī)模最大單次拍賣活動，預計拍賣的頻譜數(shù)量相當于目前所使用的移動頻譜總量的四分之三。此外，移動網(wǎng)絡還需要巧妙的設計，以確保頻譜能夠得到最有效地利用。該研究預計，為了滿足特定地區(qū)的用戶需求，更多小基站將會大展身手。3.54G是什么速度比3G快10倍以上，讓互聯(lián)網(wǎng)和移動終端融為一體；3G是手機通話為主，附帶上網(wǎng)；4G是移動上網(wǎng)為主，附帶通話“其實叫4G并不太準確，這是一種通俗的說法，4G到目前并沒有完整的定義?！敝信d通訊LTE終端負責人張亮告訴記者：“4G是相對于3G說的，是指第四代移動通信技術(shù)，目前國際電聯(lián)還沒有確定統(tǒng)一的標準，但是LTE（LongTermEvolution）技術(shù)應該是主要的方向?！薄吧虾Ｊ啦瞥龅腡D—LTE被認為是‘準4G’或者3.9G，它的傳輸速率達到了每秒70兆，大概是現(xiàn)有3G技術(shù)的20多倍”，中興通訊LTE項目總工程師劉宏春說：“未來的4G在這個基礎上會更快，會超過每秒100兆，乃至1G，能夠?qū)崿F(xiàn)比現(xiàn)在的3G提速幾十倍，比撥號上網(wǎng)快幾千倍，能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求?！辈还芪磥韺?G通信怎樣定義，有一點可以肯定：4G時代將是一個比3G時代更完美的新無線世界，可創(chuàng)造出許多消費者難以想象的應用：用手機代替衛(wèi)星傳輸，實時傳輸高清晰度視頻圖像……率先推出全球首枚TD—LTE芯片的北京創(chuàng)毅視訊有限公司董事長張輝接受記者采訪時說：“4G與3G相比，就是解決了帶寬問題，速度會有幾十倍的提高，系統(tǒng)性能顯著提高，包括用戶體驗到的速率、系統(tǒng)時延、高速移動下的接入等，而且會大大提高諸如視頻流以及網(wǎng)絡戲等應用的性能，滿足人們的實際需求?！眲⒑甏焊嬖V記者，在4G時代，用手機下載一部電影也就幾十秒的時間，發(fā)送郵件時加上幾十兆附件非常方便和快捷，而且4G可以實現(xiàn)永遠在線而省去撥號的麻煩。張亮認為，對速度要求很高的視頻通話、高清電視、互聯(lián)網(wǎng)戲、電影下載等服務，3G都不算好用。因此，在3G時代，手機還是以通話為主，上網(wǎng)是附帶的功能；而到了4G時代，會把寬帶互聯(lián)網(wǎng)搬到手機上，無線寬帶的應用將會大行其道，消費者會以移動上網(wǎng)為主，通話功能則退居其次。3.64G會采用什么標準我國自主研制的TD—SCDMA的“升級版”——TD—LTEAdvanced，已經(jīng)被國際電聯(lián)納入4G候選國際標準，有望最終入選張輝介紹說，4G與3G有一個很大的不同，就是標準逐步統(tǒng)一。當年，國際電信聯(lián)盟曾確定了10種3G候選技術(shù)，2001年正式批準其中的5項為國際標準。經(jīng)過市場選擇，最后TD—SCDMA、WCDMA和CDMA2000三種主流技術(shù)成功實現(xiàn)商用。2007年10月，WiMax也成功獲得國際電聯(lián)的批準，躋身3G標準之列。但在4G國際標準制定中，國際電信聯(lián)盟在候選技術(shù)階段只確定了兩種候選技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)聚焦。這意味著未來的4G標準只有2種甚至1種，如果采用其他的技術(shù)，都不能被稱為4G。這兩種技術(shù)是LTE—Advanced和802.16m，每種又都有兩種制式：時分雙工（TDD）和頻分雙工（FDD）。我國主推的TD—LTE繼承LTETDD制式的優(yōu)點，又與時俱進地引入了MIMO（多入多出技術(shù)）與OFDM（正交頻分復用技術(shù)），在系統(tǒng)帶寬、網(wǎng)絡時延、移動性方面都有了跨越式提高。TD—LTE使用了國際電聯(lián)定義的4G時代的一部分關(guān)鍵技術(shù)，是我國TD—SCDMA的后續(xù)演進技術(shù)，繼承了TD—SCDMA系統(tǒng)大量中國自主知識產(chǎn)權(quán)。以中國移動為代表的中國企業(yè)在TD—SCDMA標準化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模部署經(jīng)驗的基礎上，主導了TD—LTE的標準化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，已經(jīng)打造了初步產(chǎn)業(yè)鏈條，吸引了眾多廠商的加入。據(jù)介紹，TD—LTE的增強技術(shù)，即TD—LTEAdvanced已經(jīng)于去年被確立為4G標準的候選技術(shù)。從國際情況來看，TD被國際上大的制造商和一部分運營商所認可，再加上中國手機用戶和互聯(lián)網(wǎng)用戶的巨大吸引力，很多專家預計，到今年10月國際電聯(lián)確認4G國際標準時，TD—LTEAdvanced將很有希望入選[4]。3.74G手機怎么樣超大屏幕，視頻可實現(xiàn)視頻通話、高清電視、在線戲等無線寬帶服務。4G終端的本質(zhì)，其實是電腦做小，而不是手機做大“4G手機，準確的說是4G終端，與3G、2G時代的手機相比，有了很大的變化”，張亮說，“就好像普通公路變成高速公路了，道寬了，路平了，就需有好車和跑車。做4G就是修跑道，4G終端就是跑車?！薄艾F(xiàn)在我們研制的‘跑車’狀態(tài)很好”，張亮給記者透露，中興通訊經(jīng)過2年多的研發(fā)，成功開發(fā)出多款4G手機，而且產(chǎn)品已經(jīng)大規(guī)模測試，明年1月份即將上市。將先在美國和歐洲等國外地區(qū)進行商用，同時在中國移動試驗網(wǎng)開始測試。張亮說，其實蘋果之前推出的ipad（平板電腦），也指出了未來一個方向，移動互聯(lián)網(wǎng)將是4G終端的核心應用。因此，4G手機將擁有超大屏幕，7寸、9寸甚至更大。他透露，中興品牌的4G終端最小也是7寸的屏幕?！罢f白了，我為什么叫4G終端而不說4G手機，因為4G終端的本質(zhì)，其實是電腦做小，而不是手機做大?！睆埩琳f，“也正因為此，4G終端的研發(fā)并不容易，更關(guān)注用戶對互聯(lián)網(wǎng)的體驗，在待機時間、天線等設計等方面都很有難度。我們做了2年，現(xiàn)在已經(jīng)有3款產(chǎn)品在測試?！睂τ谙M者關(guān)心的價格問題，張亮認為開始可能貴一些，但隨著規(guī)模起來，價格會越來越低，等到產(chǎn)業(yè)鏈完善時，成本會接近3G手機的水平，價格也會和目前3G手機相當。3.8公眾何時能用上4G國外明年將用，我國下半年在三城市試點，預計2012年在熱點地區(qū)投入商用多位專家都表示，4G的商用比預想要快很多，在國外明年就將小規(guī)模商用，我國預計2012年開始小規(guī)模商用?！拔覈鴱?G發(fā)展到3G，用了10年時間，比歐美要晚很多。為什么花這么長時間？因為需求不明確”，張輝認為，2G就能打電話、發(fā)短信，可以滿足當時大多數(shù)中國消費者的需求，因此3G的需求開始并不旺盛?，F(xiàn)在隨著智能手機的普及，特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)，需求突然不再是問題。因為隨著互聯(lián)網(wǎng)和手機的結(jié)合，互聯(lián)網(wǎng)主流業(yè)務進入移動領域，徹底解決了需求問題，這將使4G的商用大大提前。“以前是產(chǎn)業(yè)推動需求，現(xiàn)在是需求拉動產(chǎn)業(yè)，其結(jié)果很不一樣”，張輝表示，3G在帶寬方面的局限，用戶對移動互聯(lián)網(wǎng)的需求，將推動4G的快速發(fā)展。由于我國推動3G較晚，中國移動和通信設備廠商在大規(guī)模鋪開3G網(wǎng)絡的時候，就已經(jīng)考慮了向4G升級。劉宏春告訴記者，現(xiàn)在幫助運營商建設3G網(wǎng)絡，將來如果要升級到4G，設備不用更換，也基本不需要增加硬件，只需要做軟件系統(tǒng)的升級就能實現(xiàn)。在國內(nèi)進行的TD—LTE網(wǎng)絡相關(guān)技術(shù)的測試中，結(jié)果令人滿意，特別是移動設備在3G和4G網(wǎng)絡中的混用測試的成功，將保證未來TD—SCDMA向TD—LTE網(wǎng)絡的順利過渡。他向記者透露，中興通訊目前已經(jīng)在海外承建了5個商用實驗網(wǎng)，包括歐洲、俄羅斯、美國等地，預計明年就將開始小規(guī)模的商用。而在我國，在上海世博會TD—LTE規(guī)模演示網(wǎng)成功運行之后，工信部和中國移動正在3個城市推進規(guī)模化的實驗試用，預計下半年會在每個城市設立100個基站，客戶為5000人。初期將通過數(shù)據(jù)卡方式向用戶提供服務，到明年第三季時會擴展至智能手機用戶。專家預計，中國移動將于2012年在熱點地區(qū)推出4G商用服務。3.94G會取代3G嗎4G將首先覆蓋熱點和發(fā)達地區(qū)，未來我國將形成2G、3G和4G并存的局面，而不是簡單升級替換接受記者采訪的所有專家都認為，3G包括2G都不會被4G完全取代，三者將會長期并存。張輝認為，4G面對的是高端的數(shù)據(jù)服務，是對3G有效的補充?？紤]到成本和需求，一定是從熱點城市和發(fā)達地區(qū)布網(wǎng)開始，不可能全國布網(wǎng)。中國電信研究院的一位專家告訴記者，3G的商用沒有將2G完全替代掉，而4G也一樣替代不了3G。中國是一個情況復雜的大國，當4G時代，很多用戶還會繼續(xù)使用3G網(wǎng)絡，使用2G的也將有大批用戶。4G也不可能大范圍建網(wǎng)，至多在一些對數(shù)據(jù)信息需求量大的特大城市布網(wǎng)，比如上海、北京等，其他城市3G已經(jīng)夠用了?！跋嘈旁?G之后的10年內(nèi)，我們都不會看到3G退出市場。”專家認為，運營商未來會在4G和3G之間找出一種平衡關(guān)系，如在覆蓋上怎么交叉、各占多大的比率等等。就像現(xiàn)在中國移動GSM用戶最多，覆蓋面最廣，而TD—SCDMA在某些區(qū)域?qū)嶋H上就是在2G和3G之間進行輪換服務。在未來的4G時代，情況會與此類似。在不同的地區(qū)，選擇4G服務的消費者也會出現(xiàn)在4G、3G和2G之間平滑切換的情況。中國移動宣布測試4G移動技術(shù)中國移動在巴塞羅那的移動通信世界大會（MWC）上表示，將聯(lián)合英國沃達豐（Vodafone）和美國Verizon公司，進行4G移動技術(shù)LTE(LongTermEvolution，漢譯：長期演進技術(shù)）的測試。支持LTE技術(shù)的還有日本的NTT。LTE技術(shù)分兩種，頻分（FDD）LTE和時分（TDD)LTE。這兩種LTE都會被測試，但中國移動更傾向于TDD-LTE，因為它是中國參與開發(fā)的TD-SCDMA標準的后續(xù)發(fā)展。今年初，大唐電信和愛立信聯(lián)合成立了LTE研究中心，中興和阿爾卡特朗訊在中國的子公司，上海貝爾阿爾卡特，也在進行TD-LTE的研發(fā)。中國的3G牌照遲遲發(fā)不下來，電信公司的重組方案也是一變在變，沒有定數(shù)。目前最有可能的方案是，成立三家電信公司，每家都有固話和移動經(jīng)營權(quán)：網(wǎng)通加上聯(lián)通的GSM網(wǎng)是一家；中國電信加上聯(lián)通的CDMA網(wǎng)是一家；中國移動加上鐵通是一家。據(jù)稱這一方案已獲批準，很快就會實施。這樣的話，3G網(wǎng)絡就可以開始大規(guī)模建設，從中受益最大的將是網(wǎng)絡設備供應商，如華為、中興、阿爾卡特朗訊、愛立信、諾基亞西門子、和北電等。如果3G網(wǎng)絡的建設還不能很快開始，有的中國電信公司可能會跳過3G，直接建設4GLTE網(wǎng)絡。在歐洲、日本、和美國，3G網(wǎng)絡已在大規(guī)模運行，4G網(wǎng)絡也已經(jīng)開始建設。LTE是4G技術(shù)中支持者最多的一種，排在第二位的是WiMAX。WiMAX又稱IEEE802.16，由Intel大力推動。美國的Sprint已開始投資數(shù)十億美元，在美國建設WiMAX網(wǎng)絡。其他的4G技術(shù)還有，從CDMA2000發(fā)展來的UMB，WiBro，和iBurst等[5]。第四章5大4G標準國際電信聯(lián)盟(ITU)已經(jīng)將WiMax、HSPA+、LTE正式納入到4G標準里，加上之前就已經(jīng)確定的LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced這兩種標準，目前4G標準已經(jīng)達到了5種。4.1LTELTE(LongTermEvolution,長期演進)項目是3G的演進，它改進并增強了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡演進的唯一標準。主要特點是在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，相對于3G網(wǎng)絡大大的提高了小區(qū)的容量，同時將網(wǎng)絡延遲大大降低：內(nèi)部單向傳輸時延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms。并且這一標準也是3GPP長期演進(LTE)項目，是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項目，其演進的歷史如下：GSM-->GPRS-->EDGE-->WCDMA-->HSDPA/HSUPA-->HSDPA+/HSUPA+-->LTE長期演進GSM：9K-->GPRS:42K-->EDGE:172K-->WCDMA：364k-->HSDPA/HSUPA:14.4M-->HSDPA+/HSUPA+:42M-->LTE:300M由于目前的WCDMA網(wǎng)絡的升級版HSPA和HSPA+均能夠演化到LTE這一狀態(tài)，包括中國自主的TD-SCDMA網(wǎng)絡也將繞過HSPA直接向LTE演進，所以這一4G標準獲得了最大的支持，也將是未來4G標準的主流。該網(wǎng)絡提供媲美固定寬帶的網(wǎng)速和移動網(wǎng)絡的切換速度，網(wǎng)絡瀏覽速度大大提升。4.2LTE-AdvancedLTE-Advanced：從字面上看，LTE-Advanced就是LTE技術(shù)的升級版，那么為何兩種標準都能夠成為4G標準呢？LTE-Advanced的正式名稱為FurtherAdvancementsforE-UTRA，它滿足ITU-R的IMT-Advanced技術(shù)征集的需求，是3GPP形成歐洲IMT-Advanced技術(shù)提案的一個重要來源。LTE-Advanced是一個后向兼容的技術(shù)，完全兼容LTE，是演進而不是革命，相當于HSPA和WCDMA這樣的關(guān)系。LTE-Advanced的相關(guān)特性如下：帶寬：100MHz峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps峰值頻譜效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz針對室內(nèi)環(huán)境進行優(yōu)化有效支持新頻段和大帶寬應用峰值速率大幅提高，頻譜效率有限的改進如果嚴格的講，LTE作為3.9G移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，那么LTE-Advanced作為4G標準更加確切一些。LTE-Advanced的入圍，包含TDD和FDD兩種制式，其中TD-SCDMA將能夠進化到TDD制式，而WCDMA網(wǎng)絡能夠進化到FDD制式。移動主導的TD-SCDMA網(wǎng)絡期望能夠直接繞過HSPA+網(wǎng)絡而直接進入到LTE。4.3WiMaxWiMax：WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，即全球微波互聯(lián)接入，WiMAX的另一個名字是IEEE802.16。WiMAX的技術(shù)起點較高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。對無線網(wǎng)絡來說，這的確是一個驚人的進步。WiMAX逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務的移動化，而3G則實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化，兩種網(wǎng)絡的融合程度會越來越高，這也是未來移動世界和固定網(wǎng)絡的融合趨勢。802.16工作的頻段采用的是無需授權(quán)頻段，范圍在2GHz至66GHz之間，而802.16a則是一種采用2G至11GHz無需授權(quán)頻段的寬帶無線接入系統(tǒng)，其頻道帶寬可根據(jù)需求在1.5M至20MHz范圍進行調(diào)整，目前具有更好高速移動下無縫切換的IEEE802.16m的技術(shù)正在研發(fā)。因此，802.16所使用的頻譜可能比其它任何無線技術(shù)更豐富，WiMax具有以下優(yōu)點：(1)對于已知的干擾，窄的信道帶寬有利于避開干擾，而且有利于節(jié)省頻譜資源。(2)靈活的帶寬調(diào)整能力，有利于運營商或用戶協(xié)調(diào)頻譜資源。(3)WiMax所能實現(xiàn)的50公里的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設就能實現(xiàn)全城覆蓋，能夠使無線網(wǎng)絡的覆蓋面積大大提升。不過WiMax網(wǎng)絡在網(wǎng)絡覆蓋面積和網(wǎng)絡的帶寬上優(yōu)勢巨大，但是其移動性卻有著先天的缺陷，無法滿足高速(≧50km/h)下的網(wǎng)絡的無縫鏈接，從這個意義上講，WiMax還無法達到3G網(wǎng)絡的水平，嚴格的說并不能算作移動通信技術(shù)，而僅僅是無線局域網(wǎng)的技術(shù)。但是WiMax的希望在于IEEE802.11m技術(shù)上，將能夠有效的解決這些問題，也正是因為有中國移動、因特爾、Sprint各大廠商的積極參與，WiMax成為呼聲僅次于LTE的4G網(wǎng)絡手機。關(guān)于IEEE802.16m這一技術(shù)，我們將留在最后作詳細的闡述。4.4HSPA+：高速下行鏈路分組接入技術(shù)HSPA+：高速下行鏈路分組接入技術(shù)(HighSpeedDownlinkPacketAccess)，而HSUPA即為高速上行鏈路分組接入技術(shù)，兩者合稱為HSPA技術(shù)，HSPA+是HSPA的衍生版，能夠在HSPA網(wǎng)絡上進行改造而升級到該網(wǎng)絡，是一種經(jīng)濟而高效的4G網(wǎng)絡。從上文我們也可以了解到，HSPA+符合LTE的長期演化規(guī)范，將作為4G網(wǎng)絡標準與其它的4G網(wǎng)絡同時存在，它將很有利于目前全世界范圍的WCDMA網(wǎng)絡和HSPA網(wǎng)絡的升級與過度，成本上的優(yōu)勢很明顯。對比HSPA網(wǎng)絡，HSPA+在室內(nèi)吞吐量約提高12.58%，室外小區(qū)吞吐量約提高32.4%，能夠適應高速網(wǎng)絡下的數(shù)據(jù)處理，將是短期內(nèi)4G標準的理想選擇。目前聯(lián)通已經(jīng)在著手相關(guān)的規(guī)劃，T-Mobile也開通了這個4G網(wǎng)絡，但是由于4G標準并沒有被ITU完全確定下來，所以動作并不大。4.5WirelessMAN-AdvancedWirelessMAN-Advanced：WirelessMAN-Advanced事實上就是WiMax的升級版，即IEEE802.11m標準，802.16系列標準在IEEE正式稱為WirelessMAN，而WirelessMAN-Advanced極為IEEE802.16m。其中，802.16m最高可以提供1Gbps無線傳輸速率，還將兼容未來的4G無線網(wǎng)絡。802.16m可在“漫游”模式或高效率/強信號模式下提供1Gbps的下行速率。該標準還支持“高移動”模式，能夠提供1Gbps速率。其優(yōu)勢如下：1、提高網(wǎng)絡覆蓋，改建鏈路預算；2、提高頻譜效率；3、提高數(shù)據(jù)和VOIP容量；4、低時延&QoS增強；5、功耗節(jié)??；目前的WirelessMAN-Advanced有5種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)規(guī)格，其中極低速率為16kbps，低數(shù)率數(shù)據(jù)及低速多媒體為144kbps，中速多媒體為2Mbps，高速多媒體為30Mbps超高速多媒體則達到了30Mbps--1Gbps。但是該標準可能會被率先被軍方所采用，IEEE方面表示軍方的介入將能夠促使WirelessMAN-Advanced更快的成熟和完善，而且軍方的今天就是民用的明天。不論怎樣，WirelessMAN-Advanced得到ITU的認可并成為4G標準的可能性極大[6]。第五章、4G的發(fā)展展望Clearwire公司09年1月把波特蘭改造為美國西部無線網(wǎng)絡速度最快的城市，以及全球四大4GWiMAX無線寬帶服務之一——Clear的使用基地。借助Clear，波特蘭的消費者和企業(yè)會以真正的寬帶速度實現(xiàn)對互聯(lián)網(wǎng)的無線訪問，在家庭、辦公場所和地鐵等地暢游網(wǎng)絡。Clearwire首席執(zhí)行官BenjaminG.Wolff表示：“Clearwire把互聯(lián)網(wǎng)的速度和移動性完美融合，令無線網(wǎng)的面貌煥然一新。人們以提高客戶工作效率和生活品質(zhì)為導向，致力于為服務區(qū)內(nèi)的每一位客戶提供優(yōu)質(zhì)服務?！庇⑻貭柟緢?zhí)行副總裁兼銷售與市場營銷事業(yè)部總經(jīng)理馬宏升表示：“作為新一代無線技術(shù)，WiMAX為消費者帶來了真正的平民化移動互聯(lián)網(wǎng)體驗。英特爾會攜手Clearwire及其合作伙伴，讓消費者以前所未有的方式，隨時在更多地點與互聯(lián)網(wǎng)進行交互。”5.1顯著的差異Clear的服務價格低廉、部署簡便，可滿足用戶在家庭、辦公場所或旅途中的上網(wǎng)需求。無論是那些既要趕時間，又要接孩子放學的上班族家長，還是在辦公室內(nèi)外都希望保持高效的小企業(yè)主，抑或是經(jīng)濟拮據(jù)、卻需要使用寬帶網(wǎng)絡的大學生們，Clear都是以最少投資獲得最大收效的理想之選。Clear采用簡單新穎的定價策略，能夠靈活滿足不同客戶的不同需要。Clear提供的移動、住宅和商務計劃既可以按日付費，也可以包月訂購，且無需簽訂冗長的服務合同。家庭互聯(lián)網(wǎng)服務計劃和移動互聯(lián)網(wǎng)計劃的每月最低收費分別為20美元和30美元。此外，客戶也可以購買10美元的日卡。如果客戶同時訂購家庭和移動互聯(lián)網(wǎng)服務，或者一次簽訂兩年的服務協(xié)議，還能享受其它優(yōu)惠。區(qū)別于其它無線服務，Clear還提供一項名為“真正的寬帶”的特色體驗，為住宅用戶和移動互聯(lián)網(wǎng)用戶分別提供高達6Mbps和4Mbps的下載速度。5.2無線寬帶，一插即行為了方便客戶，Clear專門提供了幾種簡單的寬帶連接方式。移動用戶只需把Clear提供的支持移動WiMAX的小型USB調(diào)制解調(diào)器插入筆記本電腦，即可立即接入無線網(wǎng)絡。當住宅用戶需要上網(wǎng)時，只需把Clear提供的無線高速調(diào)制解調(diào)器（小開本書大?。┻B接到普通電源和電腦主機。該款無線高速調(diào)制解調(diào)器同樣由摩托羅拉公司出品，客戶和企業(yè)無需提前預約，也不必穿墻布線，完全可以在不中斷日常工作的情況下輕松獲取高速互聯(lián)網(wǎng)服務。宏基、華碩、戴爾、富士通、聯(lián)想、松下、三星和東芝等電腦廠商紛紛宣布計劃在2009年上半年推出基于英特爾®迅馳®2處理器技術(shù)并嵌入WiMAX技術(shù)的筆記本電腦，以兼容Clear網(wǎng)絡。此外，還有數(shù)家OEM廠商計劃推出采用英特爾®凌動?處理器并支持嵌入式WiMAX的上網(wǎng)本模型，同樣也是為了迎接Clear網(wǎng)絡的到來。5.3其它市場作為Clearwire長期網(wǎng)絡建設計劃的一部分，4G網(wǎng)絡會陸續(xù)在美國各主要城市開通。截至2009年，提供此項服務的城市為馬里蘭州的巴爾地摩和俄勒岡州的波特蘭。盡管巴爾地摩市仍在使用XOHM?寬帶網(wǎng)絡，但再過幾個月全市都會換用Clear。Clearwire當前提供的pre-WiMAX互聯(lián)網(wǎng)服務已經(jīng)覆蓋了美國46個地區(qū)市場。同時，該公司還會在2010年初公布未來的市場推廣計劃，以及面向現(xiàn)有pre-WiMAX市場的升級計劃。在新一代技術(shù)剛推出市場之后，更高的技術(shù)應用已經(jīng)在實驗室進行研發(fā)。日本的NTTDoCoMo公司已經(jīng)表示，4G通信的試驗網(wǎng)絡已經(jīng)部署在公司的橫須賀研發(fā)園內(nèi)，該網(wǎng)絡集結(jié)了試驗基站和移動終端，NTTDoCoMo公司的4G通信服務于2010年推出，網(wǎng)絡的下載速度可以達到100Mbps，上載速度為20Mbps。美國AT&T公司推出的4G通信網(wǎng)絡的試驗，據(jù)說可以配合EDGE進行無線上傳，并通過OFDM技術(shù)達到快速下載的目的。美國AT&T公司聲稱大約還需要五年，這項技術(shù)才能發(fā)布；再有十年左右的時間，4G才能真正投入到商用階段。在去年二月份，歐洲的四家移動設備生產(chǎn)商——阿爾卡特、愛立信、諾基亞和西門子組成了世界無線研究論壇(WWRF)，以研究3G以后的發(fā)展方向。WWRF預計4G技術(shù)會在2010年開始投入應用。這一代通信技術(shù)可以把不同的無線局域網(wǎng)絡和通信標準，手機信號，無線電通信和電視廣播以及衛(wèi)星通信結(jié)合起來，這樣手機用戶就可以隨心所欲的漫游了。在歐洲地區(qū)，無線區(qū)域回路與數(shù)字音訊廣播已針對其室內(nèi)(Indoor)應用而進行相關(guān)的研發(fā)，測試項目包括10Mbps與MPEG影像傳輸應用，而第四代移動通信技術(shù)則會是現(xiàn)有兩項研發(fā)技術(shù)的延伸，先從室內(nèi)技術(shù)開始，再逐漸擴展到室外的移動通信網(wǎng)路。愛立信公司的一位高級官員表示，該公司在經(jīng)濟不景氣的情況下不會減少研發(fā)第四代無線通訊技術(shù)的預算的，該公司的負責人同時表示，該公司的研發(fā)工作具有3-10年的前瞻性，暫時的需求不振不會使該公司放慢研究的速度。國際電信聯(lián)盟無線電通信部也已經(jīng)達成共識，會把移動通信系統(tǒng)同其他系統(tǒng)結(jié)合起來，2010年之前是數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率達到100Mbps。對于更高級的3G系統(tǒng)，ITU決定同時發(fā)展IMT-2000的兩個標準——提高數(shù)據(jù)包和聲音文件的傳輸速率——被日本NTTDoCoMo和J-Phone兩家公司采用的WCDMA能最大達到8Mbps的下載速率，而CDMA2000系統(tǒng)也會達到2.4Mbps的速率。同時ITU對外發(fā)表聲明說第四代移動通信的頻段尚未被討論與制訂，不過原則上會是以高頻段頻譜為主，另外也會使用到微波相關(guān)的技術(shù)與頻段。能夠支持4G移動網(wǎng)絡LTE的第三代蘋果iPhone手機。5.4我國的4G的發(fā)展國際電信聯(lián)盟(ITU)為4G制定了明確的時間表:2006年至2007年完成頻譜規(guī)劃,2010年左右完成全球統(tǒng)一的標準化工作,2010年之后開始商用。其中,4G技術(shù)提案將從2008年開始征集。目前,全球范圍內(nèi)許多國家和地區(qū)都在加緊對4G的研究。我國在2001年,國家“863”計劃啟動了面向B3G/4G的移動通信發(fā)展研究計劃—FuTURE未來通用無線環(huán)境研究計劃(簡稱FuTURE計劃)。我國已經(jīng)啟動4G研發(fā)有5年的時間了,國內(nèi)十余家大學、企業(yè)和研究所均參與其中。2006年10月31日,4G外場試驗系統(tǒng)在上海通過了現(xiàn)場驗收,正式將FuTRUE計劃帶入了第三階段。這是全球進行的首次關(guān)于4G技術(shù)的應用測試,也是目前為止全世界最大的4G實驗系統(tǒng):共包括6個節(jié)點,3個信道,6個終端,并引入了如IPv6核心網(wǎng)絡、IPTV高清晰度業(yè)務與移動通信切換等技術(shù)。實驗系統(tǒng)頻點3.5GHz、帶寬20MHz,采用協(xié)同分布式無線電蜂窩構(gòu)架、混合FDD/TDD雙工方式、GMC/OFDM多址技術(shù)。我國目前已決定,將在更多地區(qū)進行4G系統(tǒng)的測試工作。中國電信WiFi熱點明年達100萬個挑戰(zhàn)4G中國電信10日宣布“無線中國”戰(zhàn)略，打算到2012年在全國布置WiFi熱點100萬個。這是繼3G后中電信的又一業(yè)務增長點和投資重點。中國電信市場部總監(jiān)何志強說，目前，中國電信在全國有30萬個WiFi熱點，到今年年底，將增加到70萬個，到2012年，熱點數(shù)將增加到100萬個。此外，在由中國聯(lián)通作為主導運營商的北方十省，中國電信也將大力增加熱點數(shù)量。電信世界網(wǎng)總編輯劉啟城表示，隨著智能手機、平板電腦等終端產(chǎn)品的興起，數(shù)據(jù)流3G網(wǎng)絡帶寬瓶頸已經(jīng)顯現(xiàn)出來。為應對帶寬瓶頸，分流數(shù)據(jù)流量，中國移動已開始發(fā)力4G。2010年，中國移動在世博園建設了全球第一個TD-LTE試驗網(wǎng)，隨后在全國七個城市開展規(guī)模試驗，是網(wǎng)絡接入速率提高至3G技術(shù)的十倍以上。4G方式不同，WiFi熱點通常布置在酒店、商務樓宇、機場、車站、商業(yè)區(qū)、便利店等地，最大優(yōu)勢在于帶寬更寬。何志今天介紹，中國電信WiFi的理論接入速率為50M，比目前的3G快10倍以上，也超過了4G。上海，中國電信已經(jīng)部署了上萬個WiFi熱點，廣東亞運會期間，更是推出全城免費WiFi服務。中國移動在發(fā)力4G的同時，宣布3年內(nèi)在全國部署100萬個WiFi熱點。中國運營商的速度比拼時代已經(jīng)開始。知名市場研究公司IHSiSuppli的一項最新調(diào)查顯示，由于中國主要電信運營商均準備升級服務，中國對4G技術(shù)的LTE網(wǎng)絡投資額今年有望增加一倍，達到1億美元，2014年中國投資4G網(wǎng)絡13億美元。報告指出，對于4G技術(shù)的LTE網(wǎng)絡，盡管中國目前投資額度很小，但是，在未來幾年內(nèi)，中國電信運營商在這方面的投資將會迅速增加。在2011年，LTE網(wǎng)絡的資本投資額有望達到1億美元，約為去年的兩倍；與此形成鮮明對比的是，在未來3年內(nèi)，對于仍將在全國使用的2G和3G無線技術(shù)，中國的資本投資額將會大大減少。報告稱，作為中國最大的電信運營商，中國移動有望于今年推行LTE網(wǎng)絡。而且，中國移動已經(jīng)與電信運營商Verizon和沃達豐合作，開始實施LTE網(wǎng)絡試用計劃。參與該計劃的設備供應商包括阿爾卡特-朗訊、愛立信、摩托羅拉、諾基亞等。該試用計劃將在六個城市中實施，每個城市將建立100多個基站，總共覆蓋1億多個用戶。此外，還有兩個電信運營商，中國電信和中國聯(lián)通，將分別于2012年和2013年推行LTE網(wǎng)絡。中國電信將會等到LTE技術(shù)成熟后才開始全面上馬。各個電信運營商的網(wǎng)絡升級計劃，均得到了中國政府的支持。IHSiSuppli公司的調(diào)查還顯示，目前，3G技術(shù)在中國無線資本投資中所占的份額最大，約為67%。但是，到2014年，它占中國無線投資額的百分比將會下降到55%。相對而言，中國在LTE網(wǎng)絡方面的投資將會從2011年微不足道的份額增加到2014年大約36%的份額。工信部數(shù)據(jù)顯示，中國于2009年頒發(fā)首批3G網(wǎng)絡牌照。截至去年年底，中國擁有8.59億手機用戶，但僅有4700萬是3G用戶，占用戶總量的5.5%。從3G看4G我們該有多少期待有人說2010年是中國的3G元年，那么2011年則應該被稱為過渡年。在希爾咨詢移動事業(yè)部的分析當中，2011年，運營商發(fā)展新用戶、保有老用戶依然是競爭主旋律，各渠道人員短兵相接式的拼刺刀會逐步過渡到產(chǎn)品和組織運營層面的競爭，新型聚類市場會成為新的交戰(zhàn)陣地。那么，在上半年，通信領域究竟有什么值得我們關(guān)注的大事件呢？《法制晚報》一一為您點評。（1）中移動啟動準4G試驗網(wǎng)建設，試驗周期一年半事件摘要：工信部已批復同意五家系統(tǒng)設備廠商以及兩家芯片廠商進入TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗。中國移動將盡快會同入選企業(yè)抓緊開展規(guī)模技術(shù)試驗的網(wǎng)絡建設和優(yōu)化工作。中國移動負責承建的4G規(guī)模技術(shù)試驗網(wǎng)絡TD-LTE又取得新進展。這標志著TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入新的階段，TD-LTE網(wǎng)絡建設工程全面啟動。目前，我國已決定在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門、北京7個城市建設TD-LTE規(guī)模試驗網(wǎng)。據(jù)透露，中國移動將于近期啟動TD-LTE試驗終端采購工作，并將在規(guī)模技術(shù)試驗的基礎上推進TD-LTE網(wǎng)絡建設，力爭2012年第二季度上述7城市TD-LTE網(wǎng)絡覆蓋將達到試商用水平。（2）中國電信天翼移動用戶突破1億大關(guān)，成為全球最大CDMA運營商事件摘要：中國電信集團公司在北京宣布，截至2011年3月29日10時58分，中國電信天翼移動用戶數(shù)突破1億戶，用戶規(guī)?；乖O備廠商、終端廠商、銷售渠道等在內(nèi)的整個產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。(3)聯(lián)通在56城開建準4G網(wǎng)絡事件摘要：在深圳舉行的2011中國IT領袖峰會上，中國聯(lián)通董事長常小兵在會上表示，中國聯(lián)通已經(jīng)決定在全國56個城市建設HSPA+，這意味著傳輸速率將從7.2兆提升到20兆以上。常小兵在會上表示，到2011年1月份，全球3G用戶數(shù)年均增長率保持25%，2013年預計全球?qū)?5%以上的3G用戶使用WCDMA。2011年一年移動數(shù)據(jù)容量同比增長159%，未來五年預計全球的移動數(shù)據(jù)量翻一番。(4)中國電信啟動“寬帶中國光網(wǎng)城市”工程事件摘要：中國電信正式啟動“寬帶中國?光網(wǎng)城市”工程。按照工程目標，中國電信寬帶用戶的接入帶寬將在3-5年內(nèi)躍升10倍以上，并將持續(xù)快速提升；資費在3年左右迎來“跳變期”，并將持續(xù)下降。南方城市將全面實現(xiàn)光纖化，核心城區(qū)全部實現(xiàn)光纖接入，最高接入帶寬達到100M，城市家庭接入帶寬普遍達到20M以上。用戶通過中國電信統(tǒng)一賬號可以登錄中國電信有線寬帶、天翼3G網(wǎng)絡以及WiFi網(wǎng)絡，便捷享受全地域、無縫隙的寬帶接入服務和豐富的互聯(lián)網(wǎng)應用。(5)聯(lián)通發(fā)布自有手機操作系統(tǒng)“沃Phone繼中國移動Ophone系統(tǒng)之后，中國聯(lián)通也推出了自有的手機操作系統(tǒng)，希望借沃Phone來推廣其中低端3G手機。據(jù)聯(lián)通方面介紹，聯(lián)通從2008年就開始組織企業(yè)3G移動智能操作系統(tǒng)和基礎軟件平臺的自主研發(fā)工作，其項目總投入超過2億元。沃Phone系統(tǒng)初期將主要針對2500元以下的中低端3G手機開放，配合上聯(lián)通為此提供的終端補貼，聯(lián)通計劃將這一系統(tǒng)的產(chǎn)品均價降至1500元左右[7]。農(nóng)村市場：是藍海更是義務隨著3月底中國移動在西藏自治區(qū)尼瑪縣央龍曲帕村開通移動基站，我國基本上實現(xiàn)了行政村100%“村村通電話”的通信里程碑式的大發(fā)展。最新的數(shù)據(jù)顯示，在發(fā)展中國家有高達百分之七十的人居住在農(nóng)村地區(qū)。而近年來，通信技術(shù)和相關(guān)的電子應用在社會生活中比重增加，成為改善治理和服務三農(nóng)的重要工具，它們決定著人們的生活方式和行為模式并推動著貿(mào)易和商業(yè)的增長。以手機上網(wǎng)功能為例，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)村網(wǎng)民使用臺式機作為上網(wǎng)終端的比例下滑至68.0%，而使用手機上網(wǎng)的比例增長近20個百分點，使用率達67.3%，這一數(shù)字甚至高于城鎮(zhèn)居民用手機上網(wǎng)的使用率(57.5%)。可見，手機成為農(nóng)村網(wǎng)民主流上網(wǎng)終端，農(nóng)民通過手機上網(wǎng)增長了見識，同時也成為拉動農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要力量?！八俣取焙芸?，但“數(shù)字鴻溝”依然存在。由于城鄉(xiāng)之間運營商環(huán)境的巨大差別，當城市3G市場如火如荼時，農(nóng)村通信網(wǎng)絡卻剛剛完成了“村通”工程的最后沖刺。差距也讓運營商看出了農(nóng)村市場巨大的價值藍海。根據(jù)中國移動2010年財報，“農(nóng)村、流動人口市場持續(xù)成為重要增長點，凈增客戶達到6173萬戶”?；蛟S在很多偏遠地區(qū)，運營商的業(yè)務開展并不能產(chǎn)生立竿見影的經(jīng)濟效益，但需求相對公平的城鄉(xiāng)信息化建設方式，是國企應當承擔的社會責任電信日：1969年5月17日，國際電信聯(lián)盟第二十四屆行政理事會正式通過決議，決定把國際電信聯(lián)盟的成立日――5月17日定為“世界電信日”，并要求各會員國從1969年起，在每年5月17日開展紀念活動。每年世界電信日期間，包括中國在內(nèi)的國際電信聯(lián)盟(ITU)的各個成員國都會舉行各種各樣的主題活動，推動本國網(wǎng)絡通訊產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展、普及共享。未來關(guān)鍵詞：4G一個可供開放思考的題目是，從2G到3G，我們只用了兩年，那么，從3G到4G需要多久？全球最大投資公司之一高盛發(fā)布投資報告表示：作為3G與4G之間的技術(shù)過渡的LTE，將會在全球快速部署。高盛提出，加速部署4G網(wǎng)絡的時機已經(jīng)成熟。更快的網(wǎng)絡體驗將會是LTE被接受的關(guān)鍵性因素，經(jīng)濟性將會使運營商更樂意在4G網(wǎng)絡上投資。4G是“fourthgeneration”的縮寫，即“第四代”。移動運營商和通信行業(yè)使用這個術(shù)語來描述“第四代”移動通信。不同的運營商將根據(jù)各自的網(wǎng)絡情況，選擇不同的4G技術(shù)，但一般來說，這些4G服務提供的移動數(shù)據(jù)傳輸速度將是現(xiàn)行3G網(wǎng)絡的4～10倍。在具體運用上，4G的下載速度比3G更快，數(shù)據(jù)傳輸能力更強，因此將大大提升一些高要求的應用程序的表現(xiàn)，例如流媒體、視頻會議和網(wǎng)絡游戲等。4G技術(shù)的宗旨就是：不僅是寬帶，而且還是移動寬帶。而且，4G技術(shù)對于移動性的支持將會比3G更好，屆時，人們即便在飛馳的汽車上用手機上網(wǎng)，也不會受到“信號不好”的困擾了。提速：運營商謀劃未來速度，速度，還是速度！在“5?17”世界電信日來臨之際，通信運營商目前正在通過各種方式醞釀網(wǎng)絡“提速”，先有中國電信提出“光網(wǎng)城市”大張旗鼓提升寬帶網(wǎng)絡，后有中國聯(lián)通全面提速3G網(wǎng)絡，近日中國移動又開始加速TD-LTE進展。速度成為電信運營商爭相搶奪的標簽，而這背后則是運營商謀劃未來的思考。盡管三大運營商都打提速牌，但是提速重點各不相同，這也凸顯了三大運營商各自不同的戰(zhàn)略規(guī)劃。中國聯(lián)通作為3G的一大主力運營商，提升用戶3G服務感知極為重要。中國聯(lián)通總經(jīng)理陸益民在接受媒體采訪時表示，2011年，中國聯(lián)通在策略上，不盲目追求3G用戶數(shù)，而是追求發(fā)展質(zhì)量，這樣就為其不斷提升3G速度作了解釋。中國移動將注意力集中于TD-LTE，未雨綢繆布局未來，希望能在下一代技術(shù)中拔得頭籌；中國電信卻將目光轉(zhuǎn)向其傳統(tǒng)優(yōu)勢領域――有線寬帶，猛攻寬帶光網(wǎng)城市，以固移融合優(yōu)勢提升3G融合業(yè)務發(fā)展，這無疑也是全球主流融合業(yè)務發(fā)展的主導潮流[8]。國外運營商建言中國TD-LTE商用提速降成本距離今年的西班牙巴塞羅那GSMA世界移動通信大會（下稱GSMA）僅兩個半月，我國主導的4G標準TD-LTE“出航海外”又有了實質(zhì)性進展。兩個半月前，中國移動(微博)董事長王建宙在GSMA上透露，中國移動已經(jīng)與全球9家運營商簽署合作協(xié)議，推動全球建成26個TD-LTE試驗網(wǎng)。在日前舉行的首屆TD-LTE全球發(fā)展倡議（下稱GTI）研討會上，中國移動研究院副院長黃宇紅向南都記者表示，目前全球范圍內(nèi)已有29個國家和地區(qū)建立了TD-LTE試驗網(wǎng)，此次大會則聚集了包括美國、芬蘭、印度、日本、菲律賓等國的網(wǎng)絡運營商，集思廣益，研討TD-LTE商業(yè)化過程。值得注意的是，數(shù)家與會國外運營商不約而同的表示，希望部署和發(fā)展TD-LTE技術(shù)，但是目前TD-LTE全球市場規(guī)模還未明朗，仍存在建網(wǎng)及終端成本較高的問題，他們希望中國或印度這樣的人口大國能“先行一步”，依托國內(nèi)市場迅速發(fā)展規(guī)模，盡快使商業(yè)化成本降低。國外運營商主動性強烈據(jù)了解，全球TD-LTE發(fā)展倡議（GTI）是由中國移動、印度Bharti、日本軟銀等多家國際運營商發(fā)起成立的。日前，來自亞洲、歐洲、美洲和大洋洲的20余家國際運營商齊聚廣州參加研討。會議上，華為、中興、大唐、上海貝爾、海思、創(chuàng)毅視訊等國內(nèi)系統(tǒng)設備和終端芯片廠家向國際運營商介紹了TD-LTE的產(chǎn)品路標和關(guān)鍵技術(shù)解決方案，全面展示了中國企業(yè)在TD-LTE方面研發(fā)成果和優(yōu)勢。南都記者在會議現(xiàn)場采訪時發(fā)現(xiàn)，相比以往我國企業(yè)“推廣式”的營銷，此次參與會議的國外運營商明顯積極性更濃，更趨主動。面對全球移動互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的巨大機遇和挑戰(zhàn)，全球4G運營商已經(jīng)基本達成了共識———應該充分發(fā)揮LTE大帶寬、低成本的特點，大力推動LTE的產(chǎn)業(yè)化和商用化進程。TD-LTE技術(shù)作為中國自主創(chuàng)新TD-SCDMA標準的后續(xù)演進技術(shù)和主流下一代無線通信技術(shù)中唯一的TDD技術(shù)，正與LTEFDD同步發(fā)展、融合發(fā)展。據(jù)中國移動研究院有關(guān)人士介紹，自2007年成為3GPP唯一TDD標準后，經(jīng)過3年的產(chǎn)業(yè)化推動和發(fā)展，TD-LTE已于2010年成功形成了端到端的產(chǎn)品能力。研討會上，設備及芯片商介紹目前的技術(shù)進展時，運營商代表不時發(fā)問，且問題都相當實際，集中在商用成本、時間節(jié)點、商用亟待攻克的技術(shù)難點方面。2014年中國商用太晚？盡管國外運營商充分展現(xiàn)出了對TD-LTE的熱情，但現(xiàn)實問題仍擺在面前———展示歸展示，用戶總數(shù)全球第一的中國什么時候能正式商用TD-LTE？“我看到有消息說中國要到2014年才能全面推行TD-LTE商用，我們希望能快些，再快些?！迸c會的datame首席技術(shù)官LiorHerman在接受南都記者采訪時強調(diào)了關(guān)于成本的考慮，只有中國大規(guī)模建網(wǎng)并發(fā)展用戶，才有足夠的力量推動整個行業(yè)形成規(guī)?；?，降低成本。全球最大的WiMAX運營商美國的Clearwire公司代表亦持類似的觀點，“技術(shù)、價格、生態(tài)環(huán)境，這些都要由中國來主導才能‘成事’。”他認為在TD-LTE的商用道路上，中國的“延遲”會影響整個行業(yè)?！耙坏┲袊腡D-LTE網(wǎng)絡建成并商用，加上印度、日本、歐洲市場的啟動商用，形成商用規(guī)模，全球運營商才會跟進，整個行業(yè)便會像雪球般越滾越大。”同樣作為發(fā)展中國家，菲律賓運營商BELLTEL代表AlvinTolentino則表達了菲律賓用戶可以接受的TD-LTE終端價格———最理想是50美元以下。據(jù)了解，按照目前國內(nèi)試驗網(wǎng)所采用的終端為例，還未能達到這個水平?！爸袊蛴《?，只有用戶基數(shù)龐大的城市率先實現(xiàn)商用，產(chǎn)品成本才可能下降到我們能接受的水平?！惫_資料顯示，工信部是在去年底才批準中國移動建立TD-LTE試驗網(wǎng)的。參照3G國標TD-SCDMA，中國移動從試商用到商用經(jīng)歷了近一年時間。從目前情況看，TD-LTE發(fā)展較快，但想要正式商用仍需要不短的時間。而不少國外運營商則期望，自己在年內(nèi)就能商用，畢竟在他們的網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)，采用LTEFDD演進方式的競爭對手已經(jīng)在行動了[9]。第六章4G的主要優(yōu)勢如果說2G、3G通信對于人類信息化的發(fā)展是微不足道的話，那么未來的4G通信卻給了人們真正的溝通自由，并徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞缴踔辽鐣螒B(tài)。2009年在構(gòu)思中的4G通信具有下面的特征：6.1網(wǎng)絡頻譜更寬由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。從移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務；第二代數(shù)位式移動通信系統(tǒng)傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達32Kbps，如PHS；而第三代移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達到2Mbps；專家則預估，第四代移動通信系統(tǒng)可以達到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以達到每秒高達100Mbps速度傳輸無線信息，這種速度會相當于2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸，通信營運商必須在3G通信網(wǎng)絡的基礎上，進行大幅度的改造和研究，以便使4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多。據(jù)研究4G通信的AT&T的執(zhí)行官們說，估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)路的20倍。6.2通信更加靈活從嚴格意義上說，4G手機的功能，已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，畢竟語音資料的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已，因此未來4G手機更應該算得上是一只小型電腦了，而且4G手機從外觀和式樣上，會有更驚人的突破，人們可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，以方便和個性為前提，任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端，只是人們還不知應該怎么稱呼它。未來的4G通信使人們不僅可以隨時隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當然更可以和從未謀面的陌生人網(wǎng)上聯(lián)線對打游戲。也許有被網(wǎng)上定位系統(tǒng)永遠鎖定無處遁形的苦惱，但是與它據(jù)此提供的地圖帶來的便利和安全相比，這簡直可以忽略不計。6.3智能性能更高第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)于4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，例如對菜單和滾動操作的依賴程度會大大降低，更重要的4G手機可以實