4G时代：科技后浪推前浪

严晨安

4G时代：科技后浪推前浪

严晨安

4G通信技术可能是一个比3G通信更完美的新无线世界，它可以创造出许多消费者难以想象的应用，它带着不可比拟的优越即将到来。

3G已在面前，4G还会远吗

4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像，以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。

4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，是移动电话数据传输速率的1万倍，也是3G移动电话速率的50倍。上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

在用户最为关注的价格方面，由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求定制服务。

此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。

4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信会是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。这意味着，未来的4G通信将带给人们真正的沟通自由，并彻底改变人类的生活方式。

世界移动通信大会是一年一度的行业盛会，由全球移动通信系统协会主办。2010年世界移动通信大会主题为“美梦成真”，在这次大会上，4G时代的核心技术——长期演进技术（LTE）成为关注的焦点。爱立信成功演示了一种LTE/4G新系统，其下载速率最高达到了每秒1GB（1000兆比特），创世界纪录，远超出了目前普通互联网的网速。

在近几年有关移动宽带技术的角逐中，LTE基本上已成为胜利者。据全球移动通信系统协会公布的数据，全世界已有74家运营商参与或承诺参与LTE的测试或应用。

2010年12月31日，工业和信息化部正式批复同意中国移动TD-LTE规模试验总体方案，将在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个城市组织开展TD-LTE规模技术试验。这是继2010年10月TD-LTE增强型成功被国际电联确定为4G国际标准后，我国布局4G的关键性举措。这6个开展TD-LTE研发的城市总规模达3060个基站，即每个城市500个左右。其中，经历过世博会的上海以及刚刚结束亚运会的广州都已经搭建过TD-LTE的试验网。

从 G SM、G PRS到 3G、4G

人们都知道，最早的移动通信电话用的是模拟蜂窝通信技术，这种技术只能提供区域性语音业务，而且通话效果差、保密性能也不好，用户的接听范围也很有限。

随着移动电话的迅猛发展，传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求，出现了GSM通信技术。该技术用的是窄带TDMA，允许在一个射频(即“蜂窝”)同时进行8组通话。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大、频率资源利用率高、接口开放、功能强大等优点。不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s，与五、六年前用固定电话拨号上网的速度相当，而当时的Internet几乎只提供纯文本的信息。

时下正流行的数字移动通信手机是第二代（2G），一般采用GSM或CDMA技术。第二代手机除了可提供所谓“全球通”话音业务外，已经可以提供低速的数据业务了，也就是收发短消息之类。从理论上讲，2G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。

针对GSM通信出现的缺陷，2000年又推出了一种新的通信技术GPRS，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步。

在这之后，通信运营商们又要推出EDGE技术，这种通信技术是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，因此也有人称它为“准3G”技术，它有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准，它允许高达384KbPs的数据传输速率，可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。

象征着3G通信的标志技术WCDMA能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率，计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松地传递，不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接，还可以处理真实的动态图像。

4G技术一直存在着LTE和WiMAX两大标准之争。但第一个4G无线移动宽带网络数据标准是TD-LTE，中国最大的电信运营商——中国移动是第一个TD-LTE运营商。IBM数据显示，67%运营商正考虑使用LTE，因为这是他们未来市场的主要来源。

人们不难发现，移动通信系统大约每10年就有一项技术更新：第一代移动通信系统的任务已经达成，现阶段是第二代移动通信系统的时代。据3G市场分三个阶段走的发展计划，3G的多媒体服务在10年后进入第三个发展阶段，那时覆盖全球的3G网络基本建成，在发达国家，3G服务的普及率超过60%，那时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量，也将是4G时代到来之时。

4G趋势：是手机，更是电脑

人们必须借助各种各样的4G终端才能享受4G技术，不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力，已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上了。例如，生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端等。

虽然现在的3G技术被吹捧成可以视频通话、高清电视、互联网游戏甚至电影下载，但速度还是很不给力，费用更是十分昂贵。但专家表示，等到了4G时代，宽带互联网才能真正搬到手机上。到时候，手机可以是“指尖上”的教室、银行、影院，可以为你提供定位服务，甚至可以远程指挥家中的洗衣机和微波炉。“手机电子货币”将会越来越普及，它不仅可以使支付系统实现无纸化，而且还可以代替银行卡，迎来“无卡化”时代。

通俗地说，在4G时代，我们的手机主要是用来上网的，通话反而变得次要了。“未来的手机不是为了打电话，而是把人随时随地‘粘’在网上。”北京邮电大学信息与通信工程学院副教授赵慧这样形容4G终端的作用。她表示，4G实际上也只是实现无线接入的一种方式，此外还有WLAN，短距通信之类，各种各样的无线通信方式，就是在实现我们所见所闻所说的各种信息和网络上信息之间的沟通互动，未来语音业务只能成为辅助业务。

2009年12月，LTE技术在世界上首次投入公共应用。这一天TeliaSonera公司在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆正式推出了LTE服务项目。2010年，美国、日本也将开始LTE技术的商业应用。据预测，到2013年，全世界手机上网用户数量将超过使用电脑上网的用户数量，达到17.8亿，LTE网络的用户将达7200万。宽带化、智能化、个性化、媒体化、多功能化、环保化是世界移动通信发展的新趋势。

4G时代中国不惧国际竞争

在新一代技术刚推出市场之后，更高的技术应用已经在实验室进行研发。

国际已呈群雄逐鹿形势。全球最大WiMAX运营商Clearwire公司表示，会把波特兰改造为美国西部无线网络速度最快的城市。英特尔公司执行副总裁兼销售与市场营销事业部总经理马宏升表示：“英特尔会携手Clearwire及其合作伙伴，让消费者以前所未有的方式，随时在更多地点与互联网进行交互。”日本的NTT DoCoMo公司已经表示，4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内，该网络集结了试验基站和移动终端。美国AT&T公司声称大约还需要5年，这项技术才能发布；再有10年左右的时间，4G才能真正投入到商用阶段。欧洲的4家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF)。在欧洲地区，无线区域回路与数字音讯广播已针对其室内 (Indoor)应用而进行相关的研发，而第四代移动通信技术则会是现有两项研发技术的延伸。爱立信公司的一位负责人表示，该公司的研发工作具有3-10年的前瞻性，暂时的需求不振不会使该公司放慢研究的速度。国际电信联盟无线电通信部也已经达成共识，会把移动通信系统同其他系统结合起来，在2010年使数据传输速率达到100Mbps。

吸取了前几代通信技术发展中“只能跟在别人后面打工”的教训，我国相关政府部门从较早时候就开始关注4G的发展，并积极参与4G国际标准的制定。早在2001年，我国863计划就启动了面向后三代以及四代移动通信发展的重大研究计划——未来通用无线环境研究计划。

2005年10月，我国有关部门专门成立了“未来移动通信论坛”。目前该论坛已吸纳了33家会员，这些会员包括国内外众多的通信运营企业、设备制造企业和研究院校，如西门子、爱立信、华为、中国移动和清华大学等。同时，该论坛也在积极与相关的国内外标准化组织和产业联盟合作。

实际上，在准备4G国标的过程中，我国已有了具体成果。2010年年初，我国在上海地区对自主开发的4G移动技术进行了测试。与此同时，我国掌握了3G核心技术的大唐也积极向4G迈进。大唐电信科技产业集团副总裁杨毅刚表示，目前4G标准方面大唐电信已经完成了技术方案的起草，并且开始与3G融合。如果顺利，大唐电信的4G标准技术方案与TD一样，将有可能成为世界标准。

2010年4月，科技部部长万钢出席上海世博会TD-LTE演示网开通仪式时表示，TD-LTE是十一五工作的重中之重，国家将在充分借鉴TD-SCDMA产业化经验的基础上，对TD-LTE的产业链各个环节进行体系化的规划与扶持。

在不久前落幕的第二十一届中美商贸联委会全会上，中国国务院副总理王岐山公开承诺，电信运营企业可以根据市场原则和自身需要相关范围中自主选择4G技术标准，而这与目前中国在3G市场规划上采用的管理方式完全不同。

“在2G、3G等核心关键技术上，我们还扮演着学习者和跟随着的角色。”工信部电信研究院副院长曹淑敏日前表示，我国的4G发展与世界基本同步，从标准上来讲，已经实现100%同步，从研发上来讲，可以说基本同步，在推动的进程和参与度上来讲，与国际也基本相当。

南京邮电大学教授、原副校长张顺颐也说：“从目前势头来看，花4-5年时间，中国通信业界将有能力在4G标准和产业上把握更多话语权，王岐山总理的讲话有其前瞻性，在4G时代中国将不惧国际竞争。”

据悉，4G将首先覆盖热点和发达地区，未来我国将形成2G、3G和4G并存的局面，而不是简单升级替换。而在整合LTE产业链能力方面，华为、中兴已与爱立信、高通、诺基亚、西门子等并肩处于世界前几位。有专家表示，3G包括2G都不会被4G完全取代，三者将会长期并存。(根据网络新闻综合整理)