4g基础网络（4G通讯技术）

第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外 语缩写：4G，我来为大家讲解一下关于4g基础网络?跟着小编一起来看一看吧!

4g基础网络

1什么是4G技术

第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外 语缩写：4G。

该技术包括 TD-LTE 和 FDD-LTE 两种制式（严格意义 上来讲，LTE 只是 3.9G，尽管被宣传为 4G 无线标准，但它其实并未被 3GPP 认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准 IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到 4G 的标准。只有升 级版的 LTE Advanced 才满足国际电信联盟对 4G 的要求）。 4G 是集 3G 与 WLAN 于一体，并能够快速传输数据、高质量、 音频、视频和图像等。4G 能够以 100Mbps 以上的速度下载，比目 前的家用宽带 ADSL（4 兆）快 25 倍，并能够满足几乎所有用户对 于无线服务的要求。

此外，4G 可以在 DSL 和有线电视调制解调器没 有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G 有着不可 比拟的优越性。

2 4G 技术的性能

第四代移动通信系统可称为广带 (Broadband) 接入和分布网络， 具有非对称的超过 2Mb/s 的数据传输能力，数据率超过 UMTS，是支 持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从 2Mb/s 提 高到 100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。

第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统，在业务 上、功能上、频带上都与第三代系统不同，会在不同的固定和无线平 台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务，比第三代移动通信更 接近于个人通信。第四代移动通信技术可把上网速度提高到超过第三 代移动技术 50 倍，可实现三维图像高质量传输。

4G 移动通信技术的信息传输级数要比 3G 移动通信技术的信息传 输级数高一个等级。对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都 高得多，且抗信号衰落性能更好，其最大的传输速度会是 “i-mode” 服务的 10000 倍。除了高速信息传输技术外，它还包括高速移动无线 信息存取系统、移动平台的拉技术、安全密码技术以及终端间通信技 术等，具有极高的安全性，4G 终端还可用作诸如定位、告警等。

4G 手机系统下行链路速度为 100mbps，上行链路速度为 30mbps。 其基站天线可以发送更窄的无线电波波束，在用户行动时也可进行跟 踪，可处理数量更多的通话。

第四代移动电话不仅音质清晰，而且能进行高清晰度的图像传输， 用途会十分广泛。在容量方面，可在 FDMA、TDMA、CDMA 的基础上引 入空分多址 (SDMA)，容量达到 3G 的 5～10 倍。另外，可以在任何地 址宽带接入互联网，包含卫星通信，能提供信息通信之外的定位定时、 数据采集、远程控制等综合功能。它包括广带无线固定接入、广带无 线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。

其广带无线局域网 (WLAN) 能与 B-ISDN 和 ATM 兼容，实现广带 多媒体通信，形成综合广带通信网 (IBCN)，通过 IP 进行通话。能全 速移动用户能提供 150Mb/s 的高质量的影像服务，实现三维图像的高 质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。

能自适应资源分配，处理变化的业务流、信道条件不同的环境， 有很强的自组织性和灵活性。能根据网络的动态和自动变化的信道条 件，使低码率与高码率的用户能够共存，综合固定移动广播网络或其 他的一些规则，实现对这些功能体积分布的控制。

支持交互式多媒体业务，如视频会议、无线因特网等，提供更广 泛的服务和应用。4G 系统可以自动管理、动态改变自己的结构以满 足系统变化和发展的要求。用户可能使用各种各样的移动设备接入到 4G 系统中，各种不同的接入系统结合成一个公共的平台，它们互相 补充、互相协作以满足不同的业务的要求，移动网络服务趋于多样化， 最终会演变为社会上多行业、多部门、多系统与人们沟通的桥梁。

3 4G技术的特点

1.通信速度快

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 通信给人印象最深刻的特征 莫过于它具有更快的无线通信速度。

从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音 服务；第二代数位式移动通信系统传输速率也只有 9.6Kbps，最高可 达 32Kbps，如 PHS；第三代移动通信系统数据传输速率可达到 2Mbps； 而第四代移动通信系统传输速率可达到 20Mbps，甚至最高可以达到 高达 100Mbps，这种速度会相当于 2009 年最新手机的传输速度的 1 万倍左右,第三代手机传输速度的 50 倍。

1. 网络频谱宽

要想使 4G 通信达到 100Mbps 的传输，通信营运商必须在 3G 通信 网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使 4G 网络在通信带 宽上比 3G 网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据研究 4G 通信的 AT&T 的执行官们说，估计每个 4G 信道会占有 100MHz 的频谱，相当于 W-CDMA3G 网络的 20 倍。

3.通信灵活

从严格意义上说，4G 手机的功能，已不能简单划归“电话机” 的范畴，毕竟语音资料的传输只是 4G 移动电话的功能之一而已，因 此未来 4G 手机更应该算得上是一只小型电脑了，而且 4G 手机从外观 和式样上，会有更惊人的突破，人们可以想象的是，眼镜、手表、化 妆盒、旅游鞋，以方便和个性为前提，任何一件能看到的物品都有可 能成为 4G 终端，只是人们还不知应该怎么称呼它。

未来的 4G 通信使人们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载 传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对 打游戏。也许有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼，但是与它 据此提供的地图带来的便利和安全相比，这简直可以忽略不计。

4.智能性能高

第四代移动通信的智能性更高，不仅表现于 4G 通信的终端设备 的设计和操作具有智能化，例如对菜单和滚动操作的依赖程度会大大 降低，更重要的 4G 手机可以实现许多难以想象的功能。

例如 4G 手机能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提 醒手机的主人此时该做什么事，或者不该做什么事，4G 手机可以把 电影院票房资料，直接下载到 PDA 之上，这些资料能够把售票情况、 座位情况显示得清清楚楚，大家可以根据这些信息来进行在线购买自 己满意的电影票；

4G 手机可以被看作是一台手提电视，用来看体育 比赛之类的各种现场直播。LG G3 支持双卡，支持 2014 年的主流 4G， 并内置可拆卸式 3000 毫安时电池。

5.兼容性好

要使 4G 通信尽快地被人们接受，不但考虑的它的功能强大外， 还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最 少的情况下就能很轻易地过渡到 4G 通信。 因此，从这个角度来看，未来的第四代移动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第二代 平稳过渡等特点。

6.提供增值服务

4G 通信并不是从 3G 通信的基础上经过简单的升级而演变过来的， 它们的核心建设技术根本就是不同的，3G 移动通信系统主要是以 CDMA 为核心技术，而 4G 移动通信系统技术则以正交多任务分频技术 (OFDM)最受瞩目，利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路 (WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增值服务；不过考虑到 与 3G 通信的过渡性，第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用 OFDM 一种技术，CDMA 技术会在第四代移动通信系统中，与 OFDM 技术 相互配合以便发挥出更大的作用，甚至未来的第四代移动通信系统也 会有新的整合技术如 OFDM/CDMA 产生，前文所提到的数字音讯广播， 其实它真正运用的技术是 OFDM/FDMA 的整合技术，同样是利用两种技 术的结合。 因此未来以 OFDM 为核心技术的第四代移动通信系统，也会结合 两项技术的优点，一部分会是以 CDMA 的延伸技术。

7.高质量通信

尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，为此未来的 第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信。 第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是， 必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来 说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良， 以及达到高速数据传输的要求。

8.频率效率高

相比第三代移动通信技术来说，第四代移动通信技术在开发研制 过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术，例如一些光纤通信产 品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度，引入了交换层级 技术，这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代主 要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。 由于利用了几项不同的技术，所以无线频率的使用比第二代和第 三代系统有效得多。 按照最乐观的情况估计，这种有效性可以让更多的人使用与以前 相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度相当 快。研究人员说，下载速率有可能达到 5Mbps 到 10Mbps。

9.费用便宜

由于 4G 通信不仅解决了与 3G 通信的兼容性问题，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的通 信技术，这些技术保证了 4G 通信能提供一种灵活性非常高的系统操 作方式，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，通信营运商们会考虑直接在 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 运行者和用户的费用。据研究人员宣称，4G 通信的无线即时连接等 某些服务费用会比 3G 通信更加便宜。

对于人们来说，未来的 4G 通信的确显得很神秘，不少人都认为 第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统。 的确，第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的 技术问题，大概一点也不会使人们感到意外和奇怪。第四代无线通信 网络存在的技术问题多和互联网有关，并且需要花费好几年的时间才 能解决。

4 4G技术的发展

1.研发阶段

2001 年 12 月～2003 年 12 月，开展 Beyond 3G/4G 蜂窝通信空中 接口技术研究，完成 Beyond 3G/4G 系统无线传输系统的核心硬、软 件研制工作，开展相关传输实验，向 ITU 提交有关建议； 2004 年 1 月～2005 年 12 月，使 Beyond 3G/4G 空中接口技术研 究达到相对成熟的水平，进行与之相关的系统总体技术研究(包括与 无线自组织网络、游牧无线接入网络的互联互通技术研究等)，完成 联网试验和演示业务的开发，建成具有 Beyond 3G/4G 技术特征的演 示系统，向 ITU 提交初步的新一代无线通信体制标准； 2006 年 1 月～2010 年 12 月，设立有关重大专项，完成通用无线 环境的体制标准研究及其系统实用化研究，开展较大规模的现场试验。

2.运行阶段

2010 年是海外主流运营商规模建设 4G 的元年，多数机构预计海 外 4G 投资时间还将持续 3 年左右。

2012 年国家工业和信息化部部长苗圩表示：4G 的脚步越来越近， 4G 牌照在一年左右时间中就会下发。

2013 年，"谷歌光纤概念"开始在全球发酵，在美国国内成功推 行的同时，谷歌光纤开始向非洲、东南亚等地推广，给全球 4G 网络 建设再次添柴加火。同年 8 月，国务院总理李克强日前主持召开国务 院常务会议，要求提升 3G 网络覆盖和服务质量，推动年内发放 4G 牌 照。12 月 4 日正式向三大运营商发布 4G 牌照，中国移动、中国电信 和中国联通均获得 TD-LTE 牌照，不过中国联通和中国电信热切期待 的 FDD-LTE 牌照，暂未发放。

2013 年 12 月 18 日，中国移动在广州宣布，将建成全球最大 4G 网络。2013 年年底前，北京、上海、广州、深圳等 16 个城市可享受 4G 服务；预计到 2014 年年底，4G 网络将覆盖超过 340 个城市。

2014 年 1 月，京津城际高铁作为全国首条实现移动 4G 网络全覆 盖的铁路，实现了 300 公里时速高铁场景下的数据业务高速下载，一 部 2G 大小的电影只需要几分钟。原有的 3G 信号也得到增强。

2014 年 1 月 20 日，中国联通已在珠江三角洲及深圳等十余个城 市和地区开通 42M，实现全网升级，升级后的 3G 网络均可以达到 42M 标准，同时将在今年年内完成全国 360 多个城市和大部分地区 3G 网 络的 42M 升级。

2014 年 7 月 21 日中国移动在召开的新闻发布会上又提出包括持 续加强 4G 网络建设、实施清晰透明的订购收费、大力治理垃圾信息 等六项服务承诺。中移动表示，将继续降低 4G 资费门槛。 截至 2015 年 12 月底，全国电话用户总数达到 15.37 亿户，其中 移动电话用户总数 13.06 亿户，4G 用户总数达 3.86225 亿户，4G 用 户在移动电话用户中的渗透率为 29.6%。

5 4G技术的缺陷

1.标准多

虽然从理论上讲，3G 手机用户在全球范围都可以进行移动通信， 但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给 手机用户带来诸多不便。因此，开发第四代移动通信系统必须首先解 决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商会对 此一直在争论不休。

2.技术难

尽管未来的 4G 通信能够给人带来美好的明天，现已研究出来， 但并未普及。据研究这项技术的开发人员而言，要实现 4G 通信的下 载速度还面临着一系列技术问题。 例如，如何保证楼区、山区，及其它有障碍物等易受影响地区的 信号强度等问题。日本 DoCoMo 公司表示，为了解决这一问题，公司 会对不同编码技术和传输技术进行测试。另外在移交方面存在的技术 问题，使手机很容易在从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖 区域时和网络失去联系。 由于第四代无线通信网络的架构相当复杂，这一问题显得格外突 出。 不过，行业专家们表示，他们相信这一问题可以得到解决，但需 要一定的时间。

3.容量受限

人们对未来的 4G 通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度会 得到极大提升，从理论上说其所谓的每秒 100Mbps 的宽带速度（约为 每秒 12.5MB），比 2009 年最新手机信息传输速度每秒 10KB 要快 1000 多倍，但手机的速度会受到通信系统容量的限制，如系统容量有限， 手机用户越多，速度就越慢。据有关行家分析，4G 手机会很难达到 其理论速度。如果速度上不去，4G 手机就要大打折扣。

4.市场难以消化

有专家预测在 10 年以后，第三代移动通信的多媒体服务会进入 第三个发展阶段，此时覆盖全球的 3G 网络已经基本建成，全球 25% 以上人口使用第三代移动通信系统，第三代技术仍然在缓慢地进入市 场，到那时整个行业正在消化吸收第三代技术，对于第四代移动通信 系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。 另外，在过渡过程中，如果 4G 通信因为系统或终端的短缺而导 致延迟的话，那么号称 5G 的技术随时都有可能威胁到 4G的赢利计划， 此时 4G 漫长的投资回收和赢利计划会变得异常的脆弱。

5.设施更新慢

在部署 4G 通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施 都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移 的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新， 这种变化和更新势必减缓 4G 通信技术全面进入市场、占领市场的速 度。 而且到那时，还必须要求 3G 通信终端升级到能进行更高速数据 传输及支持 4G 通信各项数据业务的 4G 终端，也就是说 4G 通信终端 要能在 4G 通信网络建成后及时提供，不能让通信终端的生产滞后于 网络建设。但根据某些事实来看，在 4G 通信技术全面进入商用之日 算起的二三年后，消费者才有望用上性能稳定的 4G 通信手机。

6.其他

因为手机的功能越来越强大，而无线通信网络也变得越来越复杂， 同样 4G 通信在功能日益增多的同时，它的建设和开发也会遇到比以 前系统建设更多的困难和麻烦。 例如每一种新的设备和技术推出时，其后的软件设计和开发必须 及时能跟上步伐，才能使新的设备和技术得到很快推广和应用，但遗 憾的是 4G 通信还只处于研究和开发阶段，具体的设备和用到的技术 还没有完全成型，因此对应的软件开发也会遇到困难；另外费率和计 费方式对于 4G 通信的移动数据市场的发展尤为重要，例如 WAP 手机 推出后，用户花了很多的连接时间才能获得信息，而按时间及信息内 容的收费方式使用户难以承受，因此必须及早慎重研究基于 4G 通信 的收费系统，以利于市场发展。

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