4G開始了！

城市里，醫生通過網絡，緊急會診在家里突發疾病的老人；偏僻農村的學校里，孩子通過網絡，回答千里外名校老師的提問……4G來臨后，這些畫面都會變成現實。4G到底是什么呢？它會給我們的生活帶來什么改變？

4G，第四代移動通信及其技術的簡稱。4G的下載速度能夠達到100Mbps，上傳速度可以達到50Mbps，幾乎能夠滿足所有用戶對無線服務的要求。4G，因為其擁有超高的數據傳輸速度，被中國物聯網校企聯盟譽為機器中當之無愧的“高速對話”。此外，4G可以部署在沒有DSL和有線電視調制解調器覆蓋的地方，然后再擴展到整個地區。

通信技術的日新月異，確實給人們帶來了很多的便利和享受。隨著數據通信和多媒體業務需求的發展，適應移動數據、移動計算和移動多媒體運作需要的4G開始了。當然，所有技術的發展都不可能一夜實現，從GSM、GPRS到3G再到4G，不斷進步，而且這些技術可以并存。其實直到2009年，4G通信還沒有一個精確的定義，有的認為4G通信的概念來自其他無線服務技術，從無線應用協定、全球袖珍型無線服務到3G，也有的認為4G通信是一個超越2010年以外的研究主題，4G通信是系統中的系統，可以利用各種不同的無線技術。但不論人們對4G通信如何定義，有一點是可以肯定的，那就是4G通信是一個比3G通信更加完美的新無線世界，它可以創造出許多人們難以想象的應用。4G最大的數據傳輸速度每秒超過100Mbit，是移動電話的一萬倍，是3G移動電話的50倍。4G手機可以提供高性能的媒體匯流內容，并通過ID應用程序成為個人身份鑒定設備，它也可以接受高分辨率的電影和電視節目，從而成為合并廣播和通信新基礎設施中的紐帶。

此外，4G的無線即時連接等服務費用會比3G便宜。還有，4G可以集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。

4G是在傳統通信技術的基礎上結合了一些新的通信技術，從而不斷提高無線通信的網絡效率和功能。如果說3G提供的是一個高速傳輸的無線通信環境，那么4G提供的就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，這種新網絡可以使電話用戶以無線和三維空間虛擬實境連線。

4G最明顯的優勢是其通話質量和數據通信速度，它是繼3G以后的又一次無線通信技術的“進化”，它的開發更加具有目標性。

4G系統的網絡結構和關鍵技術

4G系統的網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。物理網絡層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層具有QoS映射、地址變換和完全性管理等功能。物理網絡層和中間環境層及其應用環境間的接口是開放的，這種開放使發展和提供新應用及服務變得更加容易，可以提供無縫高數據率的無線服務，并可以運行于多個頻帶。

4G具有適應多個無線標準和多模終端能力，跨越多個運營者和服務，提供大范圍服務。4G系統的關鍵技術包括信道傳輸；抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術；高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線；大容量、低成本的無線接口和光接口；系統管理資源；軟件無線電、網絡結構協議等。

4G系統主要以正交頻分復用（OFDM）作為技術的核心。OFDM技術的特點是網絡結構高度可擴展，具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，可以提供無線數據技術質量更高（速率高、時延小）的服務和更好的性能價格比，能為4G無線網提供更好的方案。例如，無線區域環路、數字音訊廣播等。

4G系統的幾個優點

（1）智能性高

4G系統具有更高的智能性，例如，4G手機可以根據環境、時間以及其他設定的因素來適時地提醒手機主人此時該做什么事，或者不該做什么事，4G手機可以把電影院票房資料，直接下載到PDA上，手機用戶可以清楚了解到售票和座位的情況，大家可以根據這些信息在線購買滿意的電影票。

（2）兼容性好

要促使4G通信能夠快速被人們接受，不但要考慮它的功能性，還要考慮現有的通信基礎，使更多的現有通信用戶最少投入下就能很容易過渡到4G通信。因此，未來的4G系統應當具備全球漫游，接口開放，能跟多種網絡互聯，終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點。

（3）增值服務

因為4G通信并不是在3G通信的基礎上簡單升級演變成的，所以它們的核心建設技術根本是不同的。3G系統主要以CDMA為核心技術，而4G系統則以OFDM受矚目。4G系統將會結合兩項技術的優點，一部分以OFDM為核心技術，一部分會是CDMA技術的延伸。

（4）高質量通信

盡管3G通信也可以實現各種多媒體通信，但4G通信在覆蓋范圍、通信質量、造價上支持的高速數據和高分辨率多媒體服務要優于3G通信。4G通信提供的無線多媒體通信服務包括語音、數據、影像等大量信息通過寬頻信道傳送，因此，第四代移動通信系統也被稱為“多媒體移動通信”。第四代移動通信更重要的是滿足多媒體傳輸的需要，當然包括通信品質的要求。

（5）費用便宜

4G通信不僅可以與3G通信兼容，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術，保證了用戶可以非常靈活地操作4G通信。直接在3G通信網絡的基礎設施上建設4G通信網絡系統，有效地降低運行者和用戶的費用，因此4G通信的無線即時連接等服務費應該會比3G通信便宜。

4G的幾個困難

4G通信的未來很神秘，很多人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來發明的最復雜的技術系統。這個復雜的技術系統使4G通信在具體實施中出現了大量的令人頭痛的問題，這些問題多和互聯網有關，并且需要花費長時間才能解決?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信會遇到標準多、技術難等困難。

（1）標準多

雖然從理論上講，3G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，使得各種移動通信系統彼此不兼容，給手機用戶帶來很多不便。因此，開發第四代移動通信系統必須首先解決通信制式等需要全球統一的標準化問題。

（2）技術難

盡管未來4G通信能夠給人們帶來的美好生活，目前已經研究出來了，但并未普及。要實現4G通信的下載速度還面臨著一系列的技術問題，例如，如何保證樓區、山區，以及其他有障礙物等易受影響地區的信號強度等問題。日本DoCoMo公司表示，為了解決這一問題，公司會對不同編碼技術和傳輸技術進行測試。另外在移交方面也存在技術問題，從一個基站的覆蓋區域進入另一個基站的覆蓋區域時，手機很容易和網絡失去聯系。

由于第四代無線通信網絡的架構相當復雜，這個問題就顯得格外突出。但請相信這個問題一定可以得到徹底解決，只是需要一定的時間。

（3）容量受限

說起4G通信，最容易想到它極快的通信傳輸速度，每秒100Mbps的寬帶速度（約每秒12.5MB）比2009年最新手機信息傳輸速度要快1000多倍。但手機的速度會受到通信系統容量的限制，如果系統的容量有限，手機用戶越多，速度就會越慢。

（4）市場難以消化

專家預測十年后，第三代移動通信的多媒體服務將會進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動通信系統，第三代移動通信技術仍然在緩慢地進入市場，到那時整個行業正在消化吸收第三代移動通信技術，對于第四代移動通信系統的接受還需要一個逐步過渡的過程。

在過渡過程中，如果4G通信因為系統或終端的短缺而延遲的話，那么那時5G技術隨時可能威脅到4G的贏利計劃，4G漫長的投資回收和贏利計劃會變得異常的脆弱。

（5）設施更新慢

目前，覆蓋全球的大部分無線基礎設施都是基于第三代移動通信系統上建立的，如果要向第四代移動通信技術轉移，那么全球的許多無線基礎設施都需要經歷大量的變化和更新，這種變化和更新勢必會減緩4G通信技術全面進入和占領市場的速度。

到那時，4G通信終端需要在4G通信網絡建成后及時提供相應服務，避免通信終端的生產滯后于網絡建設。但根據某些情況看，在4G通信技術全面進入商用的兩三年后，消費者才有望能用上性能穩定的4G通信手機。

4G牌照和發展趨勢

4G牌照是無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的第四代移動通信技術（4G）的經營許可權。如同各行業的營業執照一樣，由中華人民共和國工業和信息化部許可發放才可經營4G業務。根據工業和信息化部部長苗圩透露，4G牌照2013年年內發放。

在國內，4G在技術標準、頻率分配、終端準備、網絡設備準備等方面已經基本成熟。工信部初定的4G牌照發放方案是首先向三家運營商發放TD-LTE牌照，再向有意向建設FDD-LTE網絡的運營商發放FDD-LTE牌照。運營商已經做好了準備迎接這場盛宴。

從全球范圍看，2010年是海外主流運營商規模建設4G的元年，多數機構預計海外4G投資時間還將持續三年左右。截至2012年第三季度，全球4G用戶數已由2010年的380萬發展到4370萬，預計，2016年全球4G用戶可能超過10億。美、日、韓已經先行一步建設4G網絡，歐洲和發展中國家也在積極部署，海外4G建網高潮已經拉開了帷幕。

工信部和中科院等權威部門和機構曾預測，4G網絡前期建設拉動的投資規模在5000億元左右。網絡正式商用后，還將帶動終端制造和軟件等上下游行業，產業規模將有望突破萬億元大關，其中，中國移動的4G網絡建設投資就將達到2000億元。今年，中國移動有關4G的資本開支將從2012年的50億元增長至417億元。中國電信進行了首次百億元4G網絡招標。未來幾年，4G的相關投資仍會持續性增加。

4G可能改變的生活

4G網絡來了，各大運營商犬牙交錯，也許你我能想到的最直接的4G“福利”就是更快速、更智能，但4G帶給我們的遠不止這些，它很有可能會改變我們的生活，預計一下吧。

（1）搭乘飛機更自由

4G標準中有基于無線局域網的WiMax（802.16m）規范，它為你我帶來的好處是只要航空公司批準在飛機上安裝4G移動基站，那么我們就可以不必再觀看那些被定制過的飛行節目了，上飛機不必關手機了，搭乘飛機變得更加自由。

（2）抵制各種“碰瓷兒”

“碰瓷兒”，相信所有的駕車朋友都對這件事深惡痛絕，行車記錄儀雖然好用，但終究不是徹底的解決辦法。如果4G足夠普及，那么360°無死角的監控加上視頻云端存儲技術一定會成為保險公司省錢的又一利器了，車主出行也著實會放心很多。

（3）高速網絡無處不在

只要身處信號覆蓋區域內，任何人都可用支持4G的終端設備隨時觀看視頻、獲取軟件，達到甚至超越現在普通家庭的寬帶網絡，完善的4G網絡完全能夠成為現有xDSL和有線寬帶服務的“終結者”，在4G足夠普及的條件下，也許你我就不用再面對繁雜的網線了。

（4）新一輪手機洗牌

目前來看，除了iPhone 5s能夠完美支持中國移動的4G外，現有的其他智能手機都面臨淘汰的命運。并且4G核心技術不由我們掌控，例如，手機通信的基帶芯片。4G的出現不僅會使山寨廠商被洗牌，那些優秀的國產品牌也將因為技術成本問題面臨新一輪的洗牌了。

4G時代的到來

“4G在信息化領域的應用將帶來革命性的變化，這將深刻改變我們未來的生活。”專家認為，由于高速無線網絡帶來了高效率，4G將對通信產業鏈產生巨大的影響，也必將推動電子政務、電子商務、物聯網、“智慧城市”等的快速發展。

嚴格地說，4G手機已經不單單是“電話機”，它應該算得上是一只小型電腦。4G手機的外觀和樣式更會驚人的突破，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，任何一件你能看到的物品都有可能成為4G終端。

通過4G，我們可以實現高速下載、遠程醫療、視頻安全監控、智慧交通、突發事件的現場直播等應用。除了醫療、教育、金融、交通、物流等傳統行業，4G還有一個重要的應用，那就是縮小城鄉信息的鴻溝，實現“三網融合”，促進新農村的建設。農村居民居住分散，建設有線網絡成本太大，有了4G這個最有效的無線網絡，農民在田間地頭，只要將手機攝像頭對準莊稼，身在北京的專家就能直接看到視頻圖像，現場指導農民種植。有了物聯網，傳感器獲取的蔬菜大棚里溫度、濕度、土壤等信息可以通過網絡發到農民手機上，或直接控制通風、滴管等設備。

4G已經快步向我們走來，相信不久的未來將會帶給我們更多的精彩。