4G技術的展望（一）

1、前言

就在我們為3G時代的光明前景歡欣鼓舞的時候，就在我們為3G市場如何全面啟動而爭論不休的時候，第四代移動通信技術（4G）已經悄然呈現在我們面前，開始為我們勾畫出信息傳輸速度超過3G達1萬倍的第四代移動通訊技術的藍圖。

簡單而言，4G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形式實現全方位虛擬連接。4G最突出的特點之一，就是網路傳輸速率達到了前所未有的100M，完全能夠滿足用戶的上網需求。這樣它就完全可以同現代的高速網絡技術相比美，這也是跨越3G直接進入4G的倡導者們提出的重要理由。

有別于以往的無線通信系統，4G將能夠提供全息錄音、遠程控制卡以及移動虛擬現實等功能。4G將不僅僅應用于蜂窩電話通信領域，日本及歐洲一些移動運營商正在開發相關增值服務，而美國的固定無線通信服務商則試圖通過改變網絡靈活性向4G過渡。另外，由于無線LAN技術提供的速率已接近4G的水平，4G將融合新型無線LAN技術。

4G系統總的技術目標和特點可以概括為：系統應具有更高的數據率、更好的業務質量（QoS）、更高的頻譜利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的傳輸質量、更高的靈活性；4G系統應能支持非對稱性業務，并能支持多種業務；4G系統應體現移動與無線接入網和IP網絡不斷融合的發展趨勢，因此4G系統應當是一個全IP的網絡。

2、4G系統嶄露頭角

3G技術發展至今仍不是很成熟。目前，3G還缺乏全球統一標準，即使是在美國，也存在三種互不兼容的規范；3G所運用的語音交換架構仍承襲了第二代（2G）的電路交換，而不是完全IP形式；由于受到多用戶干擾，難以達到很高的通信速率等。被人們炒得沸沸揚揚的視頻應用也不盡如人意——猶如放幻燈片一樣；更為重要的一點是，它的數據傳輸率只相當于普通撥號接入的水平，更趕不上DSL。

4G系統應該很好的解決了以上各種缺陷，具有如下特征：

2.1高速率，高容量

對于大范圍高速移動用戶（250km/h），數據速率為2Mbps；對于中速移動用戶（60km/h），數據速率為20Mbps；對于低速移動用戶（室內或步行者），數據速率為100Mbps。其容量至少應是3G系統容量的10倍以上。

2.2網絡頻帶更寬

要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。每個4G信道將占有100MHZ的頻譜，相當于W-CDMA 3G網絡的20倍。

2.3兼容性更加平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，4G應該接口開放、能夠跟多種網絡互聯，并且具備很強的對2G、3G手機的兼容性，以完成對多種用戶的融合。在不同系統間無縫切換，傳送高速多媒體業務數據。

2.4智能性能更高

4G的網絡系統是一個高度自治、自適應的網絡，它具有良好的重構性、可伸縮性、自組織性等，用以滿足不同環境、不同用戶的通信需求。第四代移動通信的智能性，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想像的功能，例如，4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

嚴格的說，4G手機的功能已不能簡單的稱其為電話機，因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已，它已越來越接近于一臺小型掌上電腦。4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息通過寬頻的信道傳送出去，因此4G也稱為“多媒體移動通信”。它將個人通信、信息系統、廣播和娛樂等各項業務結合成整體，服務和應用更加廣泛、安全、方便和個性化。

4G移動網絡的根本任務是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個運行網絡之間或者多個無線接口之間，建立起最有效的通信路徑，并對其進行實時的定位和跟蹤。在移動通信過程中，移動網絡還要保持良好的無縫連接能力，保證數據傳輸的高質量、高速率。4G移動網絡將基于多層蜂窩結構，通過多個無線接口，由多個業務提供者和眾多網絡運營者提供多媒體業務。其核心網是一個基于全IP的網絡，因此核心網獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業務，能同已有的核心網和PSTN共存。各種針對不同業務的接入系統通過多媒體接入系統連接到基于IP的核心網中，形成一個公共的、靈活的、可擴展的平臺。