4G時代：科技后浪推前浪

嚴晨安

4G時代：科技后浪推前浪

嚴晨安

4G通信技術可能是一個比3G通信更完美的新無線世界，它可以創造出許多消費者難以想象的應用，它帶著不可比擬的優越即將到來。

3G已在面前，4G還會遠嗎

4G是第四代移動通信及其技術的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質量視頻圖像，以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。

4G系統能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網快2000倍，是移動電話數據傳輸速率的1萬倍，也是3G移動電話速率的50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。

在用戶最為關注的價格方面，由于技術的先進性確保了成本投資的大大減少，4G與固定寬帶網絡在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據自身的需求定制服務。

此外，4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區。

4G通信技術并沒有脫離以前的通信技術，而是以傳統通信技術為基礎的。如果說3G能為人們提供一個高速傳輸的無線通信環境的話，那么4G通信會是一種超高速無線網絡，一種不需要電纜的信息超級高速公路，這種新網絡可使電話用戶以無線及三維空間虛擬實境連線。這意味著，未來的4G通信將帶給人們真正的溝通自由，并徹底改變人類的生活方式。

世界移動通信大會是一年一度的行業盛會，由全球移動通信系統協會主辦。2010年世界移動通信大會主題為“美夢成真”，在這次大會上，4G時代的核心技術——長期演進技術（LTE）成為關注的焦點。愛立信成功演示了一種LTE/4G新系統，其下載速率最高達到了每秒1GB（1000兆比特），創世界紀錄，遠超出了目前普通互聯網的網速。

在近幾年有關移動寬帶技術的角逐中，LTE基本上已成為勝利者。據全球移動通信系統協會公布的數據，全世界已有74家運營商參與或承諾參與LTE的測試或應用。

2010年12月31日，工業和信息化部正式批復同意中國移動TD-LTE規模試驗總體方案，將在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門6個城市組織開展TD-LTE規模技術試驗。這是繼2010年10月TD-LTE增強型成功被國際電聯確定為4G國際標準后，我國布局4G的關鍵性舉措。這6個開展TD-LTE研發的城市總規模達3060個基站，即每個城市500個左右。其中，經歷過世博會的上海以及剛剛結束亞運會的廣州都已經搭建過TD-LTE的試驗網。

從 G SM、G PRS到 3G、4G

人們都知道，最早的移動通信電話用的是模擬蜂窩通信技術，這種技術只能提供區域性語音業務，而且通話效果差、保密性能也不好，用戶的接聽范圍也很有限。

隨著移動電話的迅猛發展，傳統的通信模式已經不能滿足人們通信的需求，出現了GSM通信技術。該技術用的是窄帶TDMA，允許在一個射頻(即“蜂窩”)同時進行8組通話。GSM數字網也具有較強的保密性和抗干擾性，音質清晰，通話穩定，并具備容量大、頻率資源利用率高、接口開放、功能強大等優點。不過它能提供的數據傳輸率僅為9.6kbit/s，與五、六年前用固定電話撥號上網的速度相當，而當時的Internet幾乎只提供純文本的信息。

時下正流行的數字移動通信手機是第二代（2G），一般采用GSM或CDMA技術。第二代手機除了可提供所謂“全球通”話音業務外，已經可以提供低速的數據業務了，也就是收發短消息之類。從理論上講，2G手機用戶在全球范圍都可以進行移動通信，但是由于沒有統一的國際標準，各種移動通信系統彼此互不兼容，給手機用戶帶來諸多不便。

針對GSM通信出現的缺陷，2000年又推出了一種新的通信技術GPRS，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP和X.25分組數據接入服務。標志著人們在GSM的發展史上邁出了意義最重大的一步。

在這之后，通信運營商們又要推出EDGE技術，這種通信技術是一種介于現有的第二代移動網絡與第三代移動網絡之間的過渡技術，因此也有人稱它為“準3G”技術，它有效提高了GPRS信道編碼效率的高速移動數據標準，它允許高達384KbPs的數據傳輸速率，可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。

象征著3G通信的標志技術WCDMA能為用戶帶來最高2Mbit/s的數據傳輸速率，計算機中應用的任何媒體都能通過無線網絡輕松地傳遞，不僅能順暢地處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接，還可以處理真實的動態圖像。

4G技術一直存在著LTE和WiMAX兩大標準之爭。但第一個4G無線移動寬帶網絡數據標準是TD-LTE，中國最大的電信運營商——中國移動是第一個TD-LTE運營商。IBM數據顯示，67%運營商正考慮使用LTE，因為這是他們未來市場的主要來源。

人們不難發現，移動通信系統大約每10年就有一項技術更新：第一代移動通信系統的任務已經達成，現階段是第二代移動通信系統的時代。據3G市場分三個階段走的發展計劃，3G的多媒體服務在10年后進入第三個發展階段，那時覆蓋全球的3G網絡基本建成，在發達國家，3G服務的普及率超過60%，那時就需要有更新一代的系統來進一步提升服務質量，也將是4G時代到來之時。

4G趨勢：是手機，更是電腦

人們必須借助各種各樣的4G終端才能享受4G技術，不少通信營運商正是看到了未來通信的巨大市場潛力，已經開始把眼光瞄準到生產4G通信終端產品上了。例如，生產具有高速分組通信功能的小型終端、生產對應配備攝像機的可視電話以及電影電視的影像發送服務的終端等。

雖然現在的3G技術被吹捧成可以視頻通話、高清電視、互聯網游戲甚至電影下載，但速度還是很不給力，費用更是十分昂貴。但專家表示，等到了4G時代，寬帶互聯網才能真正搬到手機上。到時候，手機可以是“指尖上”的教室、銀行、影院，可以為你提供定位服務，甚至可以遠程指揮家中的洗衣機和微波爐。“手機電子貨幣”將會越來越普及，它不僅可以使支付系統實現無紙化，而且還可以代替銀行卡，迎來“無卡化”時代。

通俗地說，在4G時代，我們的手機主要是用來上網的，通話反而變得次要了。“未來的手機不是為了打電話，而是把人隨時隨地‘粘’在網上。”北京郵電大學信息與通信工程學院副教授趙慧這樣形容4G終端的作用。她表示，4G實際上也只是實現無線接入的一種方式，此外還有WLAN，短距通信之類，各種各樣的無線通信方式，就是在實現我們所見所聞所說的各種信息和網絡上信息之間的溝通互動，未來語音業務只能成為輔助業務。

2009年12月，LTE技術在世界上首次投入公共應用。這一天TeliaSonera公司在瑞典首都斯德哥爾摩和挪威首都奧斯陸正式推出了LTE服務項目。2010年，美國、日本也將開始LTE技術的商業應用。據預測，到2013年，全世界手機上網用戶數量將超過使用電腦上網的用戶數量，達到17.8億，LTE網絡的用戶將達7200萬。寬帶化、智能化、個性化、媒體化、多功能化、環保化是世界移動通信發展的新趨勢。

4G時代中國不懼國際競爭

在新一代技術剛推出市場之后，更高的技術應用已經在實驗室進行研發。

國際已呈群雄逐鹿形勢。全球最大WiMAX運營商Clearwire公司表示，會把波特蘭改造為美國西部無線網絡速度最快的城市。英特爾公司執行副總裁兼銷售與市場營銷事業部總經理馬宏升表示：“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網進行交互。”日本的NTT DoCoMo公司已經表示，4G通信的試驗網絡已經部署在公司的橫須賀研發園內，該網絡集結了試驗基站和移動終端。美國AT&T公司聲稱大約還需要5年，這項技術才能發布；再有10年左右的時間，4G才能真正投入到商用階段。歐洲的4家移動設備生產商——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)。在歐洲地區，無線區域回路與數字音訊廣播已針對其室內 (Indoor)應用而進行相關的研發，而第四代移動通信技術則會是現有兩項研發技術的延伸。愛立信公司的一位負責人表示，該公司的研發工作具有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。國際電信聯盟無線電通信部也已經達成共識，會把移動通信系統同其他系統結合起來，在2010年使數據傳輸速率達到100Mbps。

吸取了前幾代通信技術發展中“只能跟在別人后面打工”的教訓，我國相關政府部門從較早時候就開始關注4G的發展，并積極參與4G國際標準的制定。早在2001年，我國863計劃就啟動了面向后三代以及四代移動通信發展的重大研究計劃——未來通用無線環境研究計劃。

2005年10月，我國有關部門專門成立了“未來移動通信論壇”。目前該論壇已吸納了33家會員，這些會員包括國內外眾多的通信運營企業、設備制造企業和研究院校，如西門子、愛立信、華為、中國移動和清華大學等。同時，該論壇也在積極與相關的國內外標準化組織和產業聯盟合作。

實際上，在準備4G國標的過程中，我國已有了具體成果。2010年年初，我國在上海地區對自主開發的4G移動技術進行了測試。與此同時，我國掌握了3G核心技術的大唐也積極向4G邁進。大唐電信科技產業集團副總裁楊毅剛表示，目前4G標準方面大唐電信已經完成了技術方案的起草，并且開始與3G融合。如果順利，大唐電信的4G標準技術方案與TD一樣，將有可能成為世界標準。

2010年4月，科技部部長萬鋼出席上海世博會TD-LTE演示網開通儀式時表示，TD-LTE是十一五工作的重中之重，國家將在充分借鑒TD-SCDMA產業化經驗的基礎上，對TD-LTE的產業鏈各個環節進行體系化的規劃與扶持。

在不久前落幕的第二十一屆中美商貿聯委會全會上，中國國務院副總理王岐山公開承諾，電信運營企業可以根據市場原則和自身需要相關范圍中自主選擇4G技術標準，而這與目前中國在3G市場規劃上采用的管理方式完全不同。

“在2G、3G等核心關鍵技術上，我們還扮演著學習者和跟隨著的角色。”工信部電信研究院副院長曹淑敏日前表示，我國的4G發展與世界基本同步，從標準上來講，已經實現100%同步，從研發上來講，可以說基本同步，在推動的進程和參與度上來講，與國際也基本相當。

南京郵電大學教授、原副校長張順頤也說：“從目前勢頭來看，花4-5年時間，中國通信業界將有能力在4G標準和產業上把握更多話語權，王岐山總理的講話有其前瞻性，在4G時代中國將不懼國際競爭。”

據悉，4G將首先覆蓋熱點和發達地區，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。而在整合LTE產業鏈能力方面，華為、中興已與愛立信、高通、諾基亞、西門子等并肩處于世界前幾位。有專家表示，3G包括2G都不會被4G完全取代，三者將會長期并存。(根據網絡新聞綜合整理)