4G移動(dòng)通信技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)綜述

王佳

[摘要]隨著中國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和日漸成熟，已經(jīng)積累了大批用戶。并且，伴隨著規(guī)模的幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，服務(wù)的模式、構(gòu)架和核心技術(shù)也在發(fā)生著日新月異的變化。因此，本文從目前主流的4G移動(dòng)通信技術(shù)的定義出發(fā)，在充分分析了4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)后，指出了其升級(jí)演化至5G的可能性，以期為日后我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展盡到自己的綿薄之力。

[關(guān)鍵詞]移動(dòng)通信技術(shù) 4G

一、第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）的定義和特點(diǎn)

（一）第四代移動(dòng)通信技術(shù)的定義

隨著互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的興起，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)已成為了一種順應(yīng)時(shí)代的產(chǎn)物，成為了當(dāng)代匯聚、分配、再分配資源，傳播多媒體、多維度信息的有效渠道。同時(shí)，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的普及，云服務(wù)、大數(shù)據(jù)的服務(wù)模式也迅速地成為人們網(wǎng)絡(luò)生活不可或缺的一種重要方式。而這一切，都和目前主流的第四代移動(dòng)通訊技術(shù)密不可分。

第四代移動(dòng)通信技術(shù)，也稱為4G，是專門針對(duì)移動(dòng)電話用戶通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)標(biāo)準(zhǔn)。相比與第三代移動(dòng)通信技術(shù)而言，4G技術(shù)擁有數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、速率極大提升、傳輸方式多樣化等核心競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)行的4G移動(dòng)通信業(yè)務(wù)包括TD LTE與FDD LTE兩種模式。但從國(guó)際現(xiàn)行的移動(dòng)通信制式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講，LTE模式本身并未達(dá)到嚴(yán)格的4G服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。其本身的技術(shù)參數(shù)嚴(yán)格意義上說(shuō)并非4G。因此，就其發(fā)展趨勢(shì)而言，不久以后，升級(jí)版的LTEAdvance服務(wù)模式將充分代替目前的3.9G的傳輸模式，成為嚴(yán)格意義上的第四代移動(dòng)通信服務(wù)制式。

相比與上一代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）而言，第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）傳輸速率可以說(shuō)經(jīng)歷了革命性的升級(jí)，達(dá)到百兆/秒的桌面速度。這個(gè)傳輸速率不僅能與目前家用網(wǎng)絡(luò)主流光纖帶寬速率媲美，而且憑借著獨(dú)特的移動(dòng)終端系統(tǒng)的特點(diǎn)，使得入網(wǎng)用戶在不受時(shí)間、空間限制的情況下，隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)視頻、音頻秒傳到位，更能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻通話，高清視頻傳輸?shù)?。而這一切，都是第三代通信技術(shù)無(wú)法比擬的。

（二）第四代移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)及弊病

作為移動(dòng)通信技術(shù)的最新代表，The fourth generation（4G）具有其前身無(wú)法比擬的多元化網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)整合功能模塊。憑借著其更加注重單個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)沖浪體驗(yàn)，此項(xiàng)技術(shù)以數(shù)字化傳輸為主要手段的高速率贏得了廣大用戶的青睞。典型的技術(shù)案例便是以蜂窩技術(shù)的成型聚集大量入網(wǎng)用戶，進(jìn)一步演化為高速率網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，實(shí)現(xiàn)了信息的高速傳播與資源分配。但隨之而來(lái)的技術(shù)瓶頸也浮出水面。首先，因數(shù)字化傳導(dǎo)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)帶寬上的革新雖然提升了用戶體驗(yàn)的質(zhì)量，但另一方面則對(duì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的傳導(dǎo)媒介提出了更高的技術(shù)要求。如大數(shù)據(jù)的構(gòu)建和云服務(wù)器的架設(shè)等問(wèn)題。同時(shí)，數(shù)據(jù)聯(lián)通也極大地增加了智能服務(wù)的技術(shù)含量，給服務(wù)器的運(yùn)轉(zhuǎn)增加了極大的荷載，提出了更高的要求。另一方面，由于第四代通信技術(shù)使得大數(shù)據(jù)時(shí)代逐漸成型，數(shù)據(jù)和資源整合的標(biāo)準(zhǔn)也隨之提高到了一個(gè)新的臺(tái)階。此外，由于數(shù)據(jù)的匯集量空前壯大，也給網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。如果網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議存在核心或關(guān)鍵性漏洞，便會(huì)給網(wǎng)絡(luò)黑客和不法分子以可乘之機(jī)。他們也會(huì)利用目前的高速率傳導(dǎo)和高效率資源分配，迅速侵入服務(wù)器，造成大面積網(wǎng)絡(luò)癱瘓，用戶數(shù)據(jù)安全鏈崩潰，隱私信息泄露等現(xiàn)實(shí)危害。而且，這種危害正因?yàn)樘幵?G時(shí)代的云端技術(shù)，其危害才會(huì)被無(wú)限放大。就目前而言，由于網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)和信息技術(shù)革新要求的特殊性，決定了該產(chǎn)業(yè)無(wú)法完全由市場(chǎng)宏觀調(diào)控決定走向。也就是說(shuō)，目前的移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)基本被中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信三家壟斷。因此，在這種半壟斷的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向下，用戶的權(quán)益和最大化體驗(yàn)效果無(wú)法得到保障，這也導(dǎo)致了我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)法形成正常的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，較全球其他國(guó)家，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度相對(duì)滯后。因此，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)4G業(yè)務(wù)進(jìn)行技術(shù)構(gòu)架升級(jí)的同時(shí)，完善4G配套服務(wù)機(jī)制，建立健全科學(xué)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制和合理引入私有資本甚至跨國(guó)網(wǎng)絡(luò)巨鱷參與我國(guó)網(wǎng)絡(luò)客戶市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)形成4G以及未來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的健康發(fā)展，最終形成良性循環(huán)，以服務(wù)贏得客戶，以技術(shù)革新造就活力的新局面。

二、展望未來(lái)一由4G向5G發(fā)展的必由之路

雖然目前4G業(yè)務(wù)還為完全成熟，其服務(wù)構(gòu)架仍然處于發(fā)展成型階段。但憑借相比于其前身一第三代移動(dòng)通信（3G）業(yè)務(wù)而言的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，4G迅速地占領(lǐng)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的用戶市場(chǎng)。按照此種趨勢(shì)進(jìn)行下去，不難預(yù)測(cè)，在不久的將來(lái)，第五代移動(dòng)通信（5G）也將伴隨著后大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨而悄然成為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的新寵。就起設(shè)想和理論構(gòu)架而言，相比于第四代移動(dòng)通信技術(shù)，5G將擁有更加驚人的數(shù)據(jù)傳輸速率，在現(xiàn)有的4G數(shù)據(jù)量級(jí)上再次完成華麗轉(zhuǎn)身，進(jìn)行幾何倍數(shù)的提升。由此，5G移動(dòng)技術(shù)將進(jìn)一步地貼合智能云服務(wù)發(fā)展的需求，將基于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的人工智能發(fā)展至極致。屆時(shí)，人類社會(huì)將全面進(jìn)入極速網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，智能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將進(jìn)一步社區(qū)化、智能化、人性化。同時(shí)，為適應(yīng)超高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布蛙浖螅?G時(shí)代中的網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)別將伴隨著技術(shù)革新上升到一個(gè)新的層級(jí)。這不僅是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代發(fā)展的外在市場(chǎng)需求，更是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代技術(shù)革命的內(nèi)在核心動(dòng)力。同時(shí)，5G時(shí)代的系統(tǒng)靈活性將更上一層樓，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)識(shí)別更加智能化，自感知、自調(diào)節(jié)功能將更加趨向智能化。同時(shí)M2M（機(jī)器對(duì)機(jī)器）的自識(shí)別體系將更加完善，極大程度上節(jié)省網(wǎng)絡(luò)主機(jī)運(yùn)作的人力成本?？傊?，隨著4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和成熟，網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)的發(fā)展也將以前所未有的速率向前推進(jìn)，5G時(shí)代近在咫尺。

三、總結(jié)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展是5G移動(dòng)通信的主要驅(qū)動(dòng)力.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將是未來(lái)各種新興業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)性業(yè)務(wù)平臺(tái)，現(xiàn)有固定互聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)將越來(lái)越多地通過(guò)無(wú)線方式提供給用戶，云計(jì)算及后臺(tái)服務(wù)的廣泛應(yīng)用將對(duì)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)提出更高的傳輸質(zhì)量與系統(tǒng)容量要求5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要發(fā)展目標(biāo)將是與其他無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)密切銜接，為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展提供無(wú)所不在的基礎(chǔ)性業(yè)務(wù)能力.按照目前業(yè)界的初步估計(jì)，包括5G在內(nèi)的未來(lái)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力的提升將在3個(gè)維度上同時(shí)進(jìn)行。①通過(guò)引入新的無(wú)線傳輸技術(shù)將資源利用率在4G的基礎(chǔ)上提高10倍以上；②通過(guò)引入新的體系結(jié)構(gòu)如超密集小區(qū)結(jié)構(gòu)等和更加深度的智能化能力將整個(gè)系統(tǒng)的吞吐率提高25倍左右；③進(jìn)一步掘新的頻率資源如高頻段、毫米波與可見(jiàn)光等使未來(lái)無(wú)線移動(dòng)通信的頻率資源擴(kuò)展4倍左右。endprint