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【摘 要】本文主要对4G通信的概念进行整理,并在与3G通信比较的基础上总结4G通信的优越性,同时对4G通信进行分析,剖析其存在的不足,为4G通信做出一个通俗易懂的简析。
【关键词】4G通信 概况
随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,即4G通信,其技术的日新月异,将为我们带来多方面的享受。那么到底什么是4G通信呢?
一、概述
4G是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G移动系统使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力,跨越多个运营者和服务,提供大范围服务。
4G通信技术并没有脱离以前的通信技术,而是以传统通信技术为基础,利用一些新的通信技术,来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信将是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路,这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。
二、主要优势
4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s,这个速率是目前移动电话数据传输速率的1万倍,也是3G移动电话速率的50倍。4G手机将可以提供高性能的汇流媒体内容,并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目,从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。4G通信将会融入到我们生活中的点滴,其优越性主要体现下以下几个方面。
(一)通信速度更快,网络频谱更宽。研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信给人印象深刻的特征是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;3G通信系统数据传输速率可达到2Mbps;而4G通信系统,据预测可以达到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以达到每秒100Mbps速度传输无线信息,这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。
(二)通信更加灵活,智能性能更高。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,4G手机更应该算得上是一只小型电脑,而且4G手机从外观和式样上,将有更惊人的突破,我们可以想象的,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提的任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端。
(三)兼容性能更平滑,增值服务更丰富。要使4G通信尽快被人们接受,不但考虑它强大功能外,还要考虑现有通信的基础,以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。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通信主要是以CDMA为核心技术,而4G通信系统则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目,利用这种技术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殖服务。考虑到与3G通信的过渡性,CDMA技术将会在4G通信系统与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用。
(四)多媒体通信质量更高,费用更优惠。尽管3G通信也能实现各种多媒体通信,但4G通信不仅能满足前面尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要,也能提供包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去的无线多媒体通信服务,在满足多媒体传输需求、通信品质要求的同时,更要能够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。
三、存在的不足
4G通信网络存在的技术问题多和互联网有关,需要花费时间解决。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,将可能遇到下面的一些困难。
(一)标准难统一,技术难实现。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,4G通信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将会对此一直在争论不休。
(二)容量受限制,市场难消化。从理论上说4G通信所谓的每秒100MB的宽带速度,比目前手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍,但手机的速度将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。覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上人口使用3G移动通信系统,3G仍然在缓慢地进入市场,对于4G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将变得异常的脆弱。
(三)设施难更新,费用难计算。部署4G通信之前,覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于3G通信系统建立的,如果要向4G通信转移的话,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。但根据目前的事实来看,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。
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,因此必须慎重研究基于4G通信的收费系统,以利于市场发展。
另外,在4G通信真正开始推行时,熟悉4G通信业务的经验和专门技术人才还不多,这样同样也会延缓4G通信在市场上迅速推广的速度,因此到时对于设计、安装、运营、维护4G通信的专门技术人员还须早日进行培训。
四、结束语
无线通信自身特性,决定了它在未来的广阔应用前景,4G通信技术在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。作为一名无线通信教员,应该对无线通信的核心内容进行深入的了解和掌握,结合目前的应用重点和未来的发展趋势,积极借鉴有关无线通信应用的先进技术经验,在无线通信教学中贡献出最前沿的知识。
【关键词】4G通信 概况
随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,即4G通信,其技术的日新月异,将为我们带来多方面的享受。那么到底什么是4G通信呢?
一、概述
4G是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G移动系统使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力,跨越多个运营者和服务,提供大范围服务。
4G通信技术并没有脱离以前的通信技术,而是以传统通信技术为基础,利用一些新的通信技术,来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信将是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路,这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。
二、主要优势
4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s,这个速率是目前移动电话数据传输速率的1万倍,也是3G移动电话速率的50倍。4G手机将可以提供高性能的汇流媒体内容,并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目,从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。4G通信将会融入到我们生活中的点滴,其优越性主要体现下以下几个方面。
(一)通信速度更快,网络频谱更宽。研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信给人印象深刻的特征是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;3G通信系统数据传输速率可达到2Mbps;而4G通信系统,据预测可以达到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以达到每秒100Mbps速度传输无线信息,这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。
(二)通信更加灵活,智能性能更高。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,4G手机更应该算得上是一只小型电脑,而且4G手机从外观和式样上,将有更惊人的突破,我们可以想象的,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提的任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端。
(三)兼容性能更平滑,增值服务更丰富。要使4G通信尽快被人们接受,不但考虑它强大功能外,还要考虑现有通信的基础,以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。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通信主要是以CDMA为核心技术,而4G通信系统则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目,利用这种技术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殖服务。考虑到与3G通信的过渡性,CDMA技术将会在4G通信系统与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用。
(四)多媒体通信质量更高,费用更优惠。尽管3G通信也能实现各种多媒体通信,但4G通信不仅能满足前面尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要,也能提供包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去的无线多媒体通信服务,在满足多媒体传输需求、通信品质要求的同时,更要能够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。
三、存在的不足
4G通信网络存在的技术问题多和互联网有关,需要花费时间解决。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,将可能遇到下面的一些困难。
(一)标准难统一,技术难实现。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,4G通信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将会对此一直在争论不休。
(二)容量受限制,市场难消化。从理论上说4G通信所谓的每秒100MB的宽带速度,比目前手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍,但手机的速度将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。覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上人口使用3G移动通信系统,3G仍然在缓慢地进入市场,对于4G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将变得异常的脆弱。
(三)设施难更新,费用难计算。部署4G通信之前,覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于3G通信系统建立的,如果要向4G通信转移的话,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。但根据目前的事实来看,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。
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,因此必须慎重研究基于4G通信的收费系统,以利于市场发展。
另外,在4G通信真正开始推行时,熟悉4G通信业务的经验和专门技术人才还不多,这样同样也会延缓4G通信在市场上迅速推广的速度,因此到时对于设计、安装、运营、维护4G通信的专门技术人员还须早日进行培训。
四、结束语
无线通信自身特性,决定了它在未来的广阔应用前景,4G通信技术在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。作为一名无线通信教员,应该对无线通信的核心内容进行深入的了解和掌握,结合目前的应用重点和未来的发展趋势,积极借鉴有关无线通信应用的先进技术经验,在无线通信教学中贡献出最前沿的知识。