4G網絡的現狀和發展趨勢

康盛粦

摘 要：中國移動通信行業更新換代速度令人咋舌，第一代通信系統在完成自己橋梁使命后，現在已經基本上推出歷史舞臺，現階段，是2G和3G交叉結合共同存在的時期，3G以穩穩的優勢壓倒2G技術并逐漸占領整個通信行業。雖然3G出現的時間并不長，有時也很明顯，但是，科技日新月異，人們的需求也不斷增長，4G技術已經開始嶄露頭角并且有愈演愈烈的趨勢。

關鍵詞：4G；通信；趨勢

一、4G網絡在國內外的發展現狀

1.4G在國外的發展現狀

在國際上，每個發達國家都對4G網絡感興趣，并且積極占領全球4G市場，在這場爭奪戰中，顯然我國并不是很有優勢。美國、歐盟、等國家都在4G的研發上投入了一定的財力和人力，例如歐盟第六框計劃WINNER項目，日本NTT DoCoMo的4G研發項目等，三星、西門子、摩托羅拉等企業以及運營商日本NTT DoCoMo都在4G研究方面相對領先。阿爾卡特、愛立信、諾基亞和西門子也共同建立了旨在推動4G技術開發的世界無線研究論壇（WWRF）。2010年5月25日，愛立信和瑞典運營商TeliaSonera在斯德哥爾摩啟動全球首個LTE商用站點。 截止到2014年2月，全球在歐洲、南美、中東和日本先后有10家移動通信公司建立了LTE商用服務。

2.4G在我國發展現狀

在中國，3G屬于自主產品，3G通信也在我國占據了大部分市場，并且一直快速增長，產業化規模逐漸擴大，這樣，中國也可以在3G的基礎上打造更新的技術（4G），希望可以在發達國家占據主導的市場中占據一定的有利位置。

歐洲國家和亞洲的日本、韓國在B3G/4G都行動較早，而我國是少數幾個與國際上同步啟動B3G/4G研究的國家之一。與其他國家不同的是，我國的4G研究—FuTRUE項目目前主要由大學等研究機構主導，而非企業和運營商，這與該項目立項時國內移動通信領域的企業還不是特別強大有一定關系。

中國國內雖然剛開始推出3G服務，但卻早在4G上有所動作。國內早在2001年便展開“未來通用無線環境研究計劃（Future Technology for Universal Radio Environment；Fu TURE）”，共有內地10多所大學、研究所和企業參與。其中明定2001～2003年為Fu TURE第一階段，著重開發關鍵技術；2003～2006年為第二階段，主要從事系統及應用展示；2006～2010年則為第三階段，即實地測試和商用化準備。

中國移動計劃在2010年的世博會上推出全球第一個TD-LTE試驗網。TD-LTE是中國主導的新一代寬帶移動通信技術，具有自主知識產權3G國際標準TD-SCDMA的后續演進技術。作為我國主導開發的新一代寬帶移動通信技術，TD-LTE已于2010年10月被國際電信聯盟定為4G技術標準。目前，除了上海，杭州，南京北京廣州、深圳、廈門等城市以開放4G網絡試點體驗。

二、4G網絡的未來發展趨勢

1.在安全保障方面有更大的市場

誰擁有領先的通信技術，誰就能掌控未來。4G技術正快速向安防企業走來，相信在不久的將來，4G技術必將成為通信技術的主流，而4G技術也將會在安防產品逐漸應用起來，希望安防企業能夠審時度勢，抓住新的技術，發掘新的市場。

TD-LTE是國家“十二五”支柱性產業“新一代信息技術”的關鍵組成部分。TD-LTE的發展，將促進移動寬帶的發展，并與物聯網、云計算等前沿技術相結合，形成新一代信息網絡，帶動互聯網、軟件、相關電子信息的迅猛發展。相信未來的幾年時間內，4G技術將逐漸發展成熟，到時將會“蔓延”到安防行業，安防行業又將迎來一場新的技術變革。

網絡監控的分支移動監控領域，網絡傳輸的壓力更加突出。而4G網絡的到來將其移動無線傳輸的優勢應用于移動監控領域，同時正好為視頻監控會議的發展帶來了更好的網絡環境。如果4G網絡能夠在國內全面普及，其“給力”的無線信息傳輸速度將極有可能帶的移動監控產業的大跨步發展。4G網絡技術將為安防行業注入新的活力，給安防行業帶來新的變革，新的市場。

2.網絡更趨向綜合、融合

未來的廣帶無線接入系統將包括許多互聯或綜合的子系統，為固定和移動用戶提供無縫的廣帶業務，這些子系統包括上述可提供高速數據速率的各種移動廣帶系統（MBS）、固定無線接入（FWA）系統、廣帶衛星多媒體（BSM）以及可支持高速移動的UMTS和GSM等。這些起初都為不同的應用領域創建的，并向不同的方向發展。

為了實現無縫接入和透明業務，用戶終端必須是可多模、多頻帶操作，而且必須能自動進行模式識別，并可在用戶和網絡指示下或根據用戶及QoS要求，自適應地進行模式切換以及相應的一系列操作，這樣的終端又稱為可配置終端。可配置終端將滿足人們對高靈活性、可擴展性以及多功能通信設備的需求，真正實現個人通信的單號碼特征（無論在家、辦公室、移動中以及任何通信環境均采用同一終端）。目前，對可配置終端的研發主要基于軟件無線電技術，軟件無線電技術被認為是可以將不同形式的通信技術有效聯系在一起的唯一技術，下面對利用軟件無線電技術開發可配置終端應具備的主要框架、功能及特點進行描述。

3.模式識別與模式切換功能顯著突出

模式識別是支持系統間漫游的關鍵模塊，其功能是發現、識別和監測新的無線接入技術（RAT），并在檢測到一個RAT時與之相連，并獲取其可以提供的業務以及質量參數信息。模式識別程序分為盲識別和輔助識別。識別RAT需進行某種能量檢測，檢測能量的大小、頻譜分布以及該能量與一些預先定義函數的相關性等參數，幫助確定一種RAT。就模式識別進行的時間而言，可將其分為兩種，即起始模式識別和交替模式識別。模式切換一般發生于下述情況：當前工作模式的質量變得不可接受時，或根據用戶、業務提供者、網絡提供者的指示要求新模式明顯優于當前模式時，在網絡重疊的情況下模式切換還可以被用來進行網絡負荷平衡。模式轉換要涉及終端和網絡的重新配置以及網絡資源的重新分配，必要時還需下載相應軟件，包括應用和業務提供軟件、用于改變空中接口和承載業務的RAT協議棧以及安裝所需的設備配置文件和許可等。進行模式轉換后，終端還需進行鑒權和位置信息更新，然后便可以起動在新無線網絡上的業務。

作者簡介：（1992—），男，延邊大學工學院2011級。