2009 年在构思中的 4G 通 信具有下面的特征: 1、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;而第三代移动通信系统数据传输速率可达到 2Mbps;专家则预估,第四代移动通信系统可以达到 10Mbps 至 20Mbps,甚至最高可以达到 每秒高达 100Mbps 速度传输无线信息, 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。 2、网络频谱更宽 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-CDMA 3G 网路的 20 倍。 3、通信更加灵活 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、智能性能更高 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。 5、兼容性能更平滑 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、提供各种增值服务 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殖服务;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、实现更高质量的多媒体通信 尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信, 但未来的 4G 通信能满足第三代移动 通信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,第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务包括语音、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、频率使用效率更高 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、通信费用更加便宜 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。 4G 存在的缺陷 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。总的来说,要顺利、 全面地实施 4G 通信,可能遇到下面的一些困难: 1、标准难以统一 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、技术难以实现 尽管未来的 4G 通信能够给人带来美好的明天,但是别指望立刻就能用上这种技术,大约 还需要 5 年左右的时间这项技术才能发布。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、容量受到限制 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 100MB 的宽带速度,比 2009 年最新手机信息传输速度每秒 10KB 要快 1 万 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、设施难以更新 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、其他相关困难 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。还有 4G 通信不仅需要区分语音流量和互联网数据,还需要具备 能到数据传输速度很慢的第三代无线通信网络上平稳使用的性能,这就需要通信营运商们必 须能找到一个很好的解决这些问题的方法,而要解决办法就必须首先在大量不同的设备上精 确执行 4G 规范,要做到这一点,也需要花费好几年的时间。况且到了 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。 4G 的发展展望 Clearwire 公司 09 年 1 月表示,会把波特兰改造为美国西部无线网络速度最快的城市,以 及全球四大 4G WiMAX 无线宽带服务之一——Clear 的使用基地。借助 Clear,波特兰的消 费者和企业会以真正的宽带速度实现对互联网的无线访问,在家庭、办公场所和地铁等地畅 游网络。 Clearwire 首席执行官 Benjamin G. Wolff 表示: “Clearwire 把互联网的速度和移 动性完美融合,令无线网的面貌焕然一新。人们以提高客户工作效率和生活品质为导向,致 力于为服务区内的每一位客户提供优质服务。” 英特尔公司执行副总裁兼销售与市场营销 事业部总经理马宏升表示:“作为新一代无线技术,WiMAX 为消费者带来了真正的平民化移 动互联网体验。英特尔会携手 Clearwire 及其合作伙伴,让消费者以前所未有的方式,随时 在更多地点与互联网进行交互。” 1.显著的差异 Clear 的服务价格低廉、部署简便,可满足用户在家庭、办公场所或旅途中的上网需求。 无论是那些既要赶时间,又要接孩子放学的上班族家长,还是在办公室内外都希望保持高效 的小企业主,抑或是经济拮据、却需要使用宽带网络的大学生们,Clear 都是以最少投资获得 最大收效的理想之选。 Clear 采用简单新颖的定价策略,能够灵活满足不同客户的不同需 要。Clear 提供的移动、住宅和商务计划既可以按日付费,也可以包月订购,且无需签订冗长 的服务合同。家庭互联网服务计划和移动互联网计划的每月最低收费分别为 20 美元和 30 美元。此外,客户也可以购买 10 美元的日卡。如果客户同时订购家庭和移动互联网服务, 或者一次签订两年的服务协议,还能享受其它优惠。 区别于其它无线服务,Clear 还提供 一项名为“真正的宽带”的特色体验,为住宅用户和移动互联网用户分别提供高达 6 Mbps 和 4 Mbps 的下载速度。 2.无线宽带,一插即行 为了方便客户, Clear 专门提供了几种简单的宽带连接方式。 移动用户只需把 Clear 提供 的支持移动 WiMAX 的小型 USB 调制解调器插入笔记本电脑,即可立即接入无线网络。 当住宅用户需要上网时,只需把 Clear 提供的无线高速调制解调器(小开本书大小)连接到 普通电源和电脑主机。该款无线高速调制解调器同样由摩托罗拉公司出品,客户和企业无需 提前预约,也不必穿墙布线,完全可以在不中断日常工作的情况下轻松获取高速互联网服务。 宏基、华硕、戴尔、富士通、联想、松下、三星和东芝等电脑厂商纷纷宣布计划在 2009 年上 半年推出基于英特尔® 迅驰®2 处理器技术并嵌入 WiMAX 技术的笔记本电脑, 以兼 容 Clear 网络。此外,还有数家 OEM 厂商计划推出采用英特尔® 凌动? 处理器并支持 嵌入式 WiMAX 的上网本模型,同样也是为了迎接 Clear 网络的到来。 3.其它市场 作为 Clearwire 长期网络建设计划的一部分,4G 网络会陆续在美国各主要城市开通。截 至 2009 年,提供此项服务的城市为马里兰州的巴尔地摩和俄勒冈州的波特兰。尽管巴尔地摩 市仍在使用 XOHM? 宽带网络,但再过几个月全市都会换用 Clear。Clearwire 当前提供的 pre-WiMAX 互联网服务已经覆盖了美国 46 个地区市场。同时,该公司还会在 2010 年初公 布未来的市场推广计划,以及面向现有 pre-WiMAX 市场的升级计划。 在新一代技术刚 推出市场之后, 更高的技术应用已经在实验室进行研发。 日本的 NTT DoCoMo 公司已经表示, 4G 通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内,该网络集结了试验基站和移动终端, 同时 NTT DoCoMo 公司还表示,4G 通信服务预计于 2010 年推出,网络的下载速度可以达到 100Mbps,上载速度为 20Mbps。美国 AT&T 公司推出的 4G 通信网络的试验,据说可以配合 EDGE 进行无线上传,并通过 OFDM 技术达到快速下载的目的。美国 AT&T 公司声称大约还 需要五年,这项技术才能发布;再有十年左右的时间,4G 才能真正投入到商用阶段。在去年 二月份,欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无 线研究论坛(WWRF),以研究 3G 以后的发展方向。