4G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

康盛粦

摘 要：中國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)更新?lián)Q代速度令人咋舌，第一代通信系統(tǒng)在完成自己橋梁使命后，現(xiàn)在已經(jīng)基本上推出歷史舞臺(tái)，現(xiàn)階段，是2G和3G交叉結(jié)合共同存在的時(shí)期，3G以穩(wěn)穩(wěn)的優(yōu)勢(shì)壓倒2G技術(shù)并逐漸占領(lǐng)整個(gè)通信行業(yè)。雖然3G出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng)，有時(shí)也很明顯，但是，科技日新月異，人們的需求也不斷增長(zhǎng)，4G技術(shù)已經(jīng)開始嶄露頭角并且有愈演愈烈的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：4G；通信；趨勢(shì)

一、4G網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀

1.4G在國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)際上，每個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)感興趣，并且積極占領(lǐng)全球4G市場(chǎng)，在這場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，顯然我國(guó)并不是很有優(yōu)勢(shì)。美國(guó)、歐盟、等國(guó)家都在4G的研發(fā)上投入了一定的財(cái)力和人力，例如歐盟第六框計(jì)劃WINNER項(xiàng)目，日本NTT DoCoMo的4G研發(fā)項(xiàng)目等，三星、西門子、摩托羅拉等企業(yè)以及運(yùn)營(yíng)商日本NTT DoCoMo都在4G研究方面相對(duì)領(lǐng)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(dòng)4G技術(shù)開發(fā)的世界無線研究論壇（WWRF）。2010年5月25日，愛立信和瑞典運(yùn)營(yíng)商TeliaSonera在斯德哥爾摩啟動(dòng)全球首個(gè)LTE商用站點(diǎn)。 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(dòng)通信公司建立了LTE商用服務(wù)。

2.4G在我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀

在中國(guó)，3G屬于自主產(chǎn)品，3G通信也在我國(guó)占據(jù)了大部分市場(chǎng)，并且一直快速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模逐漸擴(kuò)大，這樣，中國(guó)也可以在3G的基礎(chǔ)上打造更新的技術(shù)（4G），希望可以在發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)主導(dǎo)的市場(chǎng)中占據(jù)一定的有利位置。

歐洲國(guó)家和亞洲的日本、韓國(guó)在B3G/4G都行動(dòng)較早，而我國(guó)是少數(shù)幾個(gè)與國(guó)際上同步啟動(dòng)B3G/4G研究的國(guó)家之一。與其他國(guó)家不同的是，我國(guó)的4G研究—FuTRUE項(xiàng)目目前主要由大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，而非企業(yè)和運(yùn)營(yíng)商，這與該項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信領(lǐng)域的企業(yè)還不是特別強(qiáng)大有一定關(guān)系。

中國(guó)國(guó)內(nèi)雖然剛開始推出3G服務(wù)，但卻早在4G上有所動(dòng)作。國(guó)內(nèi)早在2001年便展開“未來通用無線環(huán)境研究計(jì)劃（Future Technology for Universal Radio Environment；Fu TURE）”，共有內(nèi)地10多所大學(xué)、研究所和企業(yè)參與。其中明定2001～2003年為Fu TURE第一階段，著重開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)；2003～2006年為第二階段，主要從事系統(tǒng)及應(yīng)用展示；2006～2010年則為第三階段，即實(shí)地測(cè)試和商用化準(zhǔn)備。

中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃在2010年的世博會(huì)上推出全球第一個(gè)TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)。TD-LTE是中國(guó)主導(dǎo)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)3G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)。作為我國(guó)主導(dǎo)開發(fā)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，TD-LTE已于2010年10月被國(guó)際電信聯(lián)盟定為4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。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(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)體驗(yàn)。

二、4G網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展趨勢(shì)

1.在安全保障方面有更大的市場(chǎng)

誰(shuí)擁有領(lǐng)先的通信技術(shù)，誰(shuí)就能掌控未來。4G技術(shù)正快速向安防企業(yè)走來，相信在不久的將來，4G技術(shù)必將成為通信技術(shù)的主流，而4G技術(shù)也將會(huì)在安防產(chǎn)品逐漸應(yīng)用起來，希望安防企業(yè)能夠?qū)彆r(shí)度勢(shì)，抓住新的技術(shù)，發(fā)掘新的市場(chǎng)。

TD-LTE是國(guó)家“十二五”支柱性產(chǎn)業(yè)“新一代信息技術(shù)”的關(guān)鍵組成部分。TD-LTE的發(fā)展，將促進(jìn)移動(dòng)寬帶的發(fā)展，并與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等前沿技術(shù)相結(jié)合，形成新一代信息網(wǎng)絡(luò)，帶動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、軟件、相關(guān)電子信息的迅猛發(fā)展。相信未來的幾年時(shí)間內(nèi)，4G技術(shù)將逐漸發(fā)展成熟，到時(shí)將會(huì)“蔓延”到安防行業(yè)，安防行業(yè)又將迎來一場(chǎng)新的技術(shù)變革。

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的分支移動(dòng)監(jiān)控領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膲毫Ω油怀?。?G網(wǎng)絡(luò)的到來將其移動(dòng)無線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)應(yīng)用于移動(dòng)監(jiān)控領(lǐng)域，同時(shí)正好為視頻監(jiān)控會(huì)議的發(fā)展帶來了更好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。如果4G網(wǎng)絡(luò)能夠在國(guó)內(nèi)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(dòng)監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的大跨步發(fā)展。4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將為安防行業(yè)注入新的活力，給安防行業(yè)帶來新的變革，新的市場(chǎng)。

2.網(wǎng)絡(luò)更趨向綜合、融合

未來的廣帶無線接入系統(tǒng)將包括許多互聯(lián)或綜合的子系統(tǒng)，為固定和移動(dòng)用戶提供無縫的廣帶業(yè)務(wù)，這些子系統(tǒng)包括上述可提供高速數(shù)據(jù)速率的各種移動(dòng)廣帶系統(tǒng)（MBS）、固定無線接入（FWA）系統(tǒng)、廣帶衛(wèi)星多媒體（BSM）以及可支持高速移動(dòng)的UMTS和GSM等。這些起初都為不同的應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)建的，并向不同的方向發(fā)展。

為了實(shí)現(xiàn)無縫接入和透明業(yè)務(wù)，用戶終端必須是可多模、多頻帶操作，而且必須能自動(dòng)進(jìn)行模式識(shí)別，并可在用戶和網(wǎng)絡(luò)指示下或根據(jù)用戶及QoS要求，自適應(yīng)地進(jìn)行模式切換以及相應(yīng)的一系列操作，這樣的終端又稱為可配置終端?？膳渲媒K端將滿足人們對(duì)高靈活性、可擴(kuò)展性以及多功能通信設(shè)備的需求，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的單號(hào)碼特征（無論在家、辦公室、移動(dòng)中以及任何通信環(huán)境均采用同一終端）。目前，對(duì)可配置終端的研發(fā)主要基于軟件無線電技術(shù)，軟件無線電技術(shù)被認(rèn)為是可以將不同形式的通信技術(shù)有效聯(lián)系在一起的唯一技術(shù)，下面對(duì)利用軟件無線電技術(shù)開發(fā)可配置終端應(yīng)具備的主要框架、功能及特點(diǎn)進(jìn)行描述。

3.模式識(shí)別與模式切換功能顯著突出

模式識(shí)別是支持系統(tǒng)間漫游的關(guān)鍵模塊，其功能是發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和監(jiān)測(cè)新的無線接入技術(shù)（RAT），并在檢測(cè)到一個(gè)RAT時(shí)與之相連，并獲取其可以提供的業(yè)務(wù)以及質(zhì)量參數(shù)信息。模式識(shí)別程序分為盲識(shí)別和輔助識(shí)別。識(shí)別RAT需進(jìn)行某種能量檢測(cè)，檢測(cè)能量的大小、頻譜分布以及該能量與一些預(yù)先定義函數(shù)的相關(guān)性等參數(shù)，幫助確定一種RAT。就模式識(shí)別進(jìn)行的時(shí)間而言，可將其分為兩種，即起始模式識(shí)別和交替模式識(shí)別。模式切換一般發(fā)生于下述情況：當(dāng)前工作模式的質(zhì)量變得不可接受時(shí)，或根據(jù)用戶、業(yè)務(wù)提供者、網(wǎng)絡(luò)提供者的指示要求新模式明顯優(yōu)于當(dāng)前模式時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)重疊的情況下模式切換還可以被用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷平衡。模式轉(zhuǎn)換要涉及終端和網(wǎng)絡(luò)的重新配置以及網(wǎng)絡(luò)資源的重新分配，必要時(shí)還需下載相應(yīng)軟件，包括應(yīng)用和業(yè)務(wù)提供軟件、用于改變空中接口和承載業(yè)務(wù)的RAT協(xié)議棧以及安裝所需的設(shè)備配置文件和許可等。進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換后，終端還需進(jìn)行鑒權(quán)和位置信息更新，然后便可以起動(dòng)在新無線網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)。

作者簡(jiǎn)介：（1992—），男，延邊大學(xué)工學(xué)院2011級(jí)。