了解通信认识4G.docx

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了解通信认识4G

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4G来了

2013年12月4日，中国工信部为国内的三家移动通信运营商颁发了4G经营牌照。

在此之前，无论是运营商还是各大媒体，对4G的宣传已经铺天盖地。

中移动早在工信部发放3G牌照一年之后便开始了基于LTE技术的4G试验网建设，到2013年底，中移动在中国已经建成了遍布上百个城市的TD-LTE试验网，覆盖人口将近5亿。

中国联通和电信也在2013年下半年开始建设各自基于TDD和FDD制式LTE的试验网。

此次工信部颁发的4G商用牌照，是基于以TDD（时分复用）为双工方式的TD-LTE技术。

中国移动获得130MHz频率资源，联通和电信分别获得40MHz频率资源，标志着中国移动通信4G时代正式来临。

认识4G

4G牌照发放前后的几个月，人们的耳边充斥着各种关于4G的声音。

究竟什么是4G，它的出现意味着什么？

本文将就此进行初步的探究。

4G的英文全称The4Generationmobilecommunicationtechnology，指第四代移动通信技术。

移动通信技术从模拟通话时代，快速发展到高速数据业务的4G时代，令人类的生活方式在短短几十年内发生了极大的改变。

看看历史，谈谈祖先——从1G说起

说到4G，为了更好的认识它，不妨回顾移动通信的发展历程。

时间回到上世纪80年代末，很多家庭刚刚安装了固定电话，人们正在享受着彼时大众所憧憬的“楼上楼下、电灯电话”的美好时代，一种叫做“大哥大”的黑色砖头状无线电话进入了人们的视野。

“大哥大”的出现意味着无线通信时代的开启，包括“大哥大”在内的所有支持其运行的软硬件系统，就是第一代移动通信系统，即1G。

1G通信基于第一代移动通信技术，也被称为模拟蜂窝移动通信。

其主要特征是采用模拟技术，只能进行语音通话。

任何通信系统都依托于一套完整的技术标准，比如众所周知的GSM、CDMA。

1G时代处于移动通信起步阶段的20世纪80年代，世界各国、各地区相继开发和制定了不同的标准，包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，西德的C-Netz和意大利的RTMI。

中国采用TACS系统，并在1987年建成TACS制式模拟移动电话商用网。

第一代移动通信系统的划时代应用取得了巨大成功，但随着市场的不断发展，1G系统的弊端也日益显露。

表现在：

1.由于全球众多的运行标准，导致用户无法进行全球漫游，只是一种区域性的移动通信系统；

2.频谱利用率低导致该系统无法满足用户数量的快速增长；

3.模拟技术导致易受干扰和几乎没有任何保密性的低质量通话；

4.受制于当时的电子制造技术，系统设备和手机成本高、体积大、重量大。

和今天的技术相比，虽然第一代移动通信系统显得老旧笨拙，但它就像开启潘多拉魔盒的钥匙，从此将人类带入了无线通信、移动互联的魔幻世界！

种速度略逊于普通家装的ADSL宽带网速，但足以让人们在户外移动的状态下，进行顺畅的网页浏览、普通质量的视频电话、下载观看音视频资源、基于app的高速互联网冲浪以及电子商务活动等大多数互联网功能操作。

3G带来的产业融合推动了互联网向移动设备渗透，同时又反作用于互联网（出现了移动互联网），带动了相关产业的巨大进步。

流媒体服务、网络社交、云存储计算、大数据等新兴的基于互联网的应用在移动互联的舞台上大显神通。

当人们手持移动设备时，屏幕后面越来越多的APP生产出不断膨胀的海量信息，这些信息从数量到质量都在不断提升。

这促使人们慢慢形成了对信息获取的更高级的需求——需要更高质量、更快速的信息。

尽管3G比2G优越很多，基本上符合了ITU对IMT-2000的预期——建立以数据业务为主的宽带市场，但在支持爆炸式增长的多媒体数据和用户数量等诸多方面，3G技术的局限性和困难渐渐显现，主要表现在如下几个方面：

1．频率资源缺乏和带宽饱和。

无法对更庞大数量的用户提供宽带服务。

2．受制于CDMA技术“干扰受限”的性质，用户数量达到一定程度时，3G系统难以支持更高速率的业务，无法满足人们对未来高速多媒体业务的爆炸性要求。

3．难以支持下一代因特网协议（IPV6）。

IPV4协议无法满足移动互联网的需求。

IPv6能满足庞大的3G设备对网络地址的需求，但在现有3G系统难以支持。

4．无法提供全范围的多速率业务。

实际应用中不同的业务对网络质量的要求各不相同（QoS技术），而3G系统无法满足。

5．缺乏端到端的无线传输机制。

用户在跨越一个可移动的子网（如蓝牙、PAN等）和固定网络时，3G缺乏端到端的无缝传输机制。

与3G相比，4G技术可以容纳更庞大数量的用户，提供更高速和更高质量的数据服务。

2009年6月，瑞典电信运营商Telia与中国华为公司合作，建立了世界第一个4G试商用网络。

从2011年，全球各大运营商纷纷开始4G网络的运营。

2013年底，我国政府颁发4G牌照，标志着中国进入4G时代。

4G诞生记

进入21世纪，大城市出现了一种叫做“小资”的生活状态。

相比“小康”而言，“小资”们收入可观，享有富足的物质和精神生活。

外形整洁，有着良好的素质和修养。

饮食讲究，兼顾养生目的和个性追求。

居所雅致，具有一定的生活品味。

4G的商用意味着我们的移动生活由“小康”迈向“小资”。

人们可以随时随地享受高质量的多媒体资源、高清视频通话和虚拟现实等高端的数字化服务。

2000年，就在3G标准确立之后，ITU就启动了4G的相关工作，当时叫做B3G（超3G）。

旨在提供更高速率的数据应用支撑。

2005年10月，ITU给B3G技术起了一个正式的名称——IMT-Advanced，也就是4G技术。

2008年3月，ITU为4G成立的工作组WP5D召开第一次会议，向全世界发出了IMT-Advanced的候选技术征集函，标志着4G标准化工作正式启动。

两个月后的，WP5D在其组织的第二次会议上，确定了IMT-Advanced的最低技术要求，为4G技术方案设定了关键指标。

相对3G系统，4G该指标更加注重对数据业务的支持、频谱效率大幅度提高。

这次会议所提出的技术要求，也就是4G的技术特点，主要体现在以下几个方面：

1．高速数据传输。

快速移动状态100Mb/s，慢速或静态1Gb/s。

2．超大灵活的系统容量。

得益于丰富的频率资源和提升的频谱效率，可以为大量的用户提供高质量的数据业务。

3．全面的场景覆盖。

满足对室内、微蜂窝、城区覆盖和高速移动状态的数据支持，支持最高350km/h移动速度。

4．全IP核心网。

支持下一代因特网协议（IPV6）和所有的信息设备，支持互联网丰富的业务功能。

有了可遵循的技术指标，世界各个国家和组织纷纷开展了4G技术方案的研制工作。

到2009年10月7日，ITU共收到6项关于4G标准的提案。

6项提案分为两大类，一是基于IEEE802.16m（WiMAX）技术，由IEEE、日本和韩国提出。

另一类基于LTE-Advanced技术，由3GPP、中国和日本提出。

中国向ITU提出的4G标准叫做TD-LTE-Advanced，它是继TD-SCDMA之后，中国提出的具有自主知识产权的新一代移动通信技术。

早在2004年，中国在标准化组织3GPP提出了第三代移动通信TD-SCDMA的后续演进技术TD-LTE，主导完成了相关技术标准。

2007年，按照“新一代宽带无线移动通信网”重大专项的要求，中国政府面向国内组织开展了4G技术方案征集遴选。

国内企事业单位积极响应，累计提交相关技术提案近600篇。

经过2年多的攻关研究，对多种技术方案进行分析评估和试验验证，最终中国产业界达成共识，在TD-LTE基础上形成了TD-LTE-Advanced技术方案。

这一方案得到国际上多方面的充分认可和支持，做成3GPP技术方案LTE-Advanced的TDD（时分双工）模式。

2010年10月，国际电信联盟无线通信部门（ITU-R）第5研究组国际移动通信工作组（WP5D）第9次会议在重庆举行。

本次会议对包括中国提交的TD-LTE-Advanced在内的6项技术提案进行了深入研究讨论，最终确定LTE-Advanced（包含TD-LTE-Advanced）和802.16m为新一代移动通信（4G）国际标准。

大唐电信集团董事长兼总裁真才基在接受记者采访时表示：

“基于TD的中国主导、大唐提出的TD-LTE-A入选4G国际标准标志着我国从电信大国向电信强国又迈出了一大步，确保我国在全球新一代移动通信产业中保持技术领先，实现技术演进的‘自主可控’。

”从此，中国通信企业将依托自主通信技术开拓国际市场获得广泛契机，我国制造企业将实现由传统的产品输出向技术、标准等全产业链输出和资本输出转型。