由4G看未来通信的发展

由4G看未来通信的发展当我们还在感慨3G让我们手机上网变得便捷的，给我们的生活带来了便利和娱乐的时候，尤教授告诉我们：通讯新一代的产物——4G已经悄悄来到我们的身边。

如果你还不知道4G是怎样的，尤教授告诉你：4G就是将网络随身携带。举个简单的例子，首先想象T你正坐在绿树成荫的公固草坪上，用平板电脑看着流畅的高清电视，而这肘朋友来电话了．你把节目暂停后转成和朋友进行视频通话。这就是4G时代无线网络应用的场景。

抛开技术的问题不谈，4G和3G最大的区别在哪里呢？从用户能够最直接感知的层面来说，当然是手机或者平板无线上网的速度上的提升。以苹果新发布的iPad为例，其支持的4G网速为75Mbps，比目前国内速度最快的WCDMA网络的21Mbps的速度快了大概三倍左右，提升可谓不小，但是速度的提升意味着用户在同样的时间里可能会消耗更多的流量，而在移动运营商目前对于手机、平板无线上网主要按照流量进行收费的模式下，这同时也意味着用户的话费会快速消耗。这可不是人人都能受得了的事情，近来就用不少美国的新iPad用户为此叫苦不迭，“买得起iPad但用不起4G”更是成为了论坛上的热门话题。

移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展，特别是半导体、集成电路和计算机技术的发展，移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来，移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。

回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了四个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。

短短几十年时间里通讯技术日新月异，我们结合通讯发展历史和先今技术有理由合理展望未来通讯的发展，给通讯技术发展描绘一个宏伟的蓝图。

一，通信速度更快

由于人们研究4G 通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet 的速率, 因此4G 通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估, 第四代移动通信系统的速度可达到10- 20Mbit/ s, 最高可以达到

100Mbit/ s。也就是说，下载一个电影只需要几十秒甚至几秒的时间，再也不用因为带宽的小浪费时间的问题而头疼了。

二，网络频谱更宽

要想使4G 通信达到100M/s 的传输速度, 通信运营商必须在3G 通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G 网络在通信带宽上比3G 网络的带宽高出许多。据研究, 每个4G 信道将占有100MHz 的频谱, 相当于W- CDMA3G网络的20 倍。

三，多种业务的完整融合

电视、广播、互联网等业务无缝连接为一个整体, 满足用户的各种需求。4G 应能集成不同模式的无线通信———从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信, 移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全, 面向不同用户要求, 更富有个性化。而且4G 手机从外观和式样上看将有更惊人的突破, 可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G 终端。

四，智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高, 不仅表现在4G 通信的终端设备的设计和操作具有智能化, 更重要的是4G 手机可以实现许多难以想象的功能。例如, 4G 手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。又比如，随时随地可以开展实时会议电视业务等。

五，兼容性能更平滑

要使4G 通信尽快地被人们接受, 还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G 通信。因此, 从这个角度来看, 4G 通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G 平稳过渡

等特点。

六，实现更高质量的多媒体通信4G 通信提供的无线多媒体通信服务

将包括语音、数据、影像等, 大量信息透过宽频的信道传送出去, 为此4G 也称为“多媒体移动通信”。

七，通信费用更加便宜

“天价微博”、“偷跑流量”等热门关键词甚至至今还是众多国内3G用户关注的热点。和固网宽带运营商依靠低成本光纤搭建的宽带网络不同，以运营商通信基站为承载主体的3G或者4G网络投资成本动则数千亿元，运营商基于成本压力自然不敢让用户无限量使用，而且无线蜂窝网络所能使用的无线频谱资源有限这一特点也决定了移动运营商没有能力让用户无限量使用。由于4G 通信不仅解决了与3G 的兼容性问题, 让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G 通信, 而且4G 通信引入了许多尖端通信技术, 因此, 相对其他技术来说, 4G 通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G 通信网络系统时, 通信运营商们将考虑直接在3G 通信网络的基础设施之上, 采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。

以上七条是人们对4G的发展方向和构想。我们可以畅想，4G技术以及其他通信技术未来可以使你摆脱电线、电缆的约束，在各种家用电气和掌上设备之间方便的传送信息；在下班的路上就能开启家中的所有电器；出差的路途上就能看到你家中任何情况；未来每个物体都带有一个无线接收和发射装置……

这些构想看起来很美好但是实现起来确实困难，甚至是无从下手。尤教授及其团队的成功说明了要想实现科学技术成果，就需要把握一些条件。

首先，要找准方向，凝练成果。

在科学研究中，能准确的发现世界科学的发展趋势，及时总结学术成果，凝练学科方向，是一份难能可贵的素养。当我们的2G研究还很落后，3G研究勉强跟得上步伐的时候，尤教授团队明确了发展4G技术的目标把握住现有的世界科技成果，加上自己的研究探索，才有了今日的辉煌成果。确立目标，善于借鉴，是科学研究中不可或缺的条件。

其次，建设团队，明确分工。

现代科技的发展早已呈现出高度的复杂性和多学科交叉群集的特征，因而一项科研任务经常需要一个团队的配合才能顺利完成。建设团队则需要人才的培养和汇集，有了人才才有突破创新的可能。在合作方面，不仅要注重学科内交流，更要把握住学科之间以及国内外交流。从上之下融会贯通，能促进成果的研发科技的发展。

有了这些关键的条件，就有了开启科学奥秘大门的钥匙。不得不说，中国的4G技术发展迫在眉睫。

国际上的46技术接近成熟。LTE作为36的T代演进技术，具有高速数据T载能力，将成为4G主流技术。现在．世界多个运营商已经开始或即将开始LTE商用。瑞典电信运营商2009年底就推出7 LTE的商用服务，美国的verizon wire1ess和香港流动遗讯有限公司也分别于近期存当地开始提供这娄服务。韩同的主要线速讯运营商sK和KT corp，别计划在未来两三年完成LTE网络建设，并已经在2011年下半年即可在首尔推出LTE商用服务。

中国也已经为4G做好了准备。在技术上，十国采用的4G标准将是T0一LTE。它是具有中国自主知识产权的3G技术T0一scDHA的长期演进。将来在中国．无论是2G的6sH，还是3G的cDHA2000、、TDsc0HA等制式，下一步都会朝着TD- LTE方向走。在用户需求方面则更无需担心，随着经济的发展．中国用户购买力太幅提升．对高速移动应用的需求日益膨胀。但是4G的应用依然存在一些问题，譬如终端发展滞后等。要在中国实施4G，挑战不可避免。

伴随着数据通信与多媒体业务需求的发展，4G 是一种不可逆的趋势。通信技术的发展是永不止境的，通过同仁的共同努力，相信在不久的将来，我们移动一定能享受到更优质、更廉价的第四代移动通信技术。

参考文献：

《东南大学报》第1178期