【正文】 傳輸，通信營(yíng)運(yùn)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大幅度的改造和研究，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多。據(jù)研究4G通信的ATamp。T的執(zhí)行官們說(shuō)，估計(jì)每個(gè)4G信道會(huì)占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于WCDMA 3G網(wǎng)路的20倍。 從嚴(yán)格意義上說(shuō)，4G手機(jī)的功能，已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇，畢竟語(yǔ)音資料的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已，因此未來(lái)4G手機(jī)更應(yīng)該算得上是一只小型電腦了，而且4G手機(jī)從外觀和式樣上，會(huì)有更驚人的突破，人們可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，以方便和個(gè)性為前提，任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端，只是人們還不知應(yīng)該怎么稱呼它。未來(lái)的4G通信使人們不僅可以隨時(shí)隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當(dāng)然更可以和從未謀面的陌生人網(wǎng)上聯(lián)線對(duì)打游戲。也許有被網(wǎng)上定位系統(tǒng)永遠(yuǎn)鎖定無(wú)處遁形的苦惱，但是與它據(jù)此提供的地圖帶來(lái)的便利和安全相比，這簡(jiǎn)直可以忽略不計(jì)。 第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)于4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，例如對(duì)菜單和滾動(dòng)操作的依賴程度會(huì)大大降低，更重要的4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如4G手機(jī)能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他設(shè)定的因素來(lái)適時(shí)地提醒手機(jī)的主人此時(shí)該做什么事，或者不該做什么事，4G手機(jī)可以把電影院票房資料，直接下載到PDA之上，這些資料能夠把售票情況、座位情況顯示得清清楚楚，大家可以根據(jù)這些信息來(lái)進(jìn)行在線購(gòu)買自己滿意的電影票；4G手機(jī)可以被看作是一臺(tái)手提電視，用來(lái)看體育比賽之類的各種現(xiàn)場(chǎng)直播。 要使4G通信盡快地被人們接受，不但考慮的它的功能強(qiáng)大外，還應(yīng)該考慮到現(xiàn)有通信的基礎(chǔ)，以便讓更多的現(xiàn)有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過(guò)渡到4G通信。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游，接口開(kāi)放，能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，終端多樣化以及能從第二代平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。 4G通信并不是從3G通信的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的升級(jí)而演變過(guò)來(lái)的，它們的核心建設(shè)技術(shù)根本就是不同的，3G移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，而4G移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(OFDM)最受矚目，利用這種技術(shù)人們可以實(shí)現(xiàn)例如無(wú)線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等方面的無(wú)線通信增殖服務(wù)；不過(guò)考慮到與3G通信的過(guò)渡性，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)不會(huì)在未來(lái)僅僅只采用OFDM一種技術(shù)，CDMA技術(shù)會(huì)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，與OFDM技術(shù)相互配合以便發(fā)揮出更大的作用，甚至未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也會(huì)有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來(lái)以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，也會(huì)結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一部分會(huì)是以CDMA的延伸技術(shù)。 盡管第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)各種多媒體通信，但未來(lái)的4G通信能滿足第三代移動(dòng)通信尚不能達(dá)到的在覆蓋范圍、通信質(zhì)量、造價(jià)上支持的高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的無(wú)線多媒體通信服務(wù)包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過(guò)寬頻的信道傳送出去，為此未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也稱為“多媒體移動(dòng)通信”。第四代移動(dòng)通信不僅僅是為了因應(yīng)用戶數(shù)的增加，更重要的是，必須要因應(yīng)多媒體的傳輸需求，當(dāng)然還包括通信品質(zhì)的要求?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，首先必須可以容納市場(chǎng)龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?相比第三代移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，第四代移動(dòng)通信技術(shù)在開(kāi)發(fā)研制過(guò)程中使用和引入許多功能強(qiáng)大的突破性技術(shù)，例如一些光纖通信產(chǎn)品公司為了進(jìn)一步提高無(wú)線因特網(wǎng)的主干帶寬寬度，引入了交換層級(jí)技術(shù)，這種技術(shù)能同時(shí)涵蓋不同類型的通信接口，也就是說(shuō)第四代主要是運(yùn)用路由技術(shù)(Routing)為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。由于利用了幾項(xiàng)不同的技術(shù)，所以無(wú)線頻率的使用比第二代和第三代系統(tǒng)有效得多。按照最樂(lè)觀的情況估計(jì)，這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數(shù)量的無(wú)線頻譜做更多的事情，而且做這些事情的時(shí)候速度相當(dāng)快。研究人員說(shuō)，下載速率有可能達(dá)到5Mbps到10Mbps。 由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問(wèn)題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級(jí)到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術(shù)，這些技術(shù)保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式，因此相對(duì)其他技術(shù)來(lái)說(shuō)，4G通信部署起來(lái)就容易迅速得多；同時(shí)在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，通信營(yíng)運(yùn)商們會(huì)考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運(yùn)行者和用戶的費(fèi)用。據(jù)研究人員宣稱，4G通信的無(wú)線即時(shí)連接等某些服務(wù)費(fèi)用會(huì)比3G通信更加便宜。第七章 4G存在缺陷　雖然從理論上講，3G手機(jī)用戶在全球范圍都可以進(jìn)行移動(dòng)通信，但是由于沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各種移動(dòng)通信系統(tǒng)彼此互不兼容，給手機(jī)用戶帶來(lái)諸多不便。因此，開(kāi)發(fā)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，而世界各大通信廠商會(huì)對(duì)此一直在爭(zhēng)論不休。 盡管未來(lái)的4G通信能夠給人帶來(lái)美好的明天，但是別指望立刻就能用上這種技術(shù)，大約還需要5年左右的時(shí)間這項(xiàng)技術(shù)才能發(fā)布。據(jù)研究這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員而言，要實(shí)現(xiàn)4G通信的下載速度還面臨著一系列技術(shù)問(wèn)題。例如，如何保證樓區(qū)、山區(qū)，及其它有障礙物等易受影響地區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度等問(wèn)題。日本DoCoMo公司表示，為了解決這一問(wèn)題，公司會(huì)對(duì)不同編碼技術(shù)和傳輸技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。另外在移交方面存在的技術(shù)問(wèn)題，使手機(jī)很容易在從一個(gè)基站的覆蓋區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)基站的覆蓋區(qū)域時(shí)和網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系。由于第四代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，這一問(wèn)題顯得格外突出。不過(guò)，行業(yè)專家們表示，他們相信這一問(wèn)題可以得到解決，但需要一定的時(shí)間。 人們對(duì)未來(lái)的4G通信的印象最深的莫過(guò)于它的通信傳輸速度會(huì)得到極大提升，從理論上說(shuō)其所謂的每秒100MB的寬帶速度，比2009年最新手機(jī)信息傳輸速度每秒10KB要快1萬(wàn)多倍，但手機(jī)的速度會(huì)受到通信系統(tǒng)容量的限制，如系統(tǒng)容量有限，手機(jī)用戶越多，速度就越慢。據(jù)有關(guān)行家分析，4G手機(jī)會(huì)很難達(dá)到其理論速度。如果速度上不去，4G手機(jī)就要大打折。Heavy Reading 4G/LTE Insider發(fā)布的最新報(bào)告顯示，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)向4G技術(shù)的同時(shí)，他們將不得不采取其他措施來(lái)控制無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）的擁堵?tīng)顩r，從而大大提高網(wǎng)絡(luò)性能，其中包括更為積極采用政策調(diào)控產(chǎn)品。Heavy Reading4G/LTE Insider的研究分析師兼該報(bào)告的作者蒂姆?克倫德?tīng)?Tim Kridel)指出：“無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的擁堵并不是一個(gè)剛剛出現(xiàn)的、令世界各地的無(wú)線運(yùn)營(yíng)商頭疼的新問(wèn)題，而是個(gè)早就存在的大麻煩。除非移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商也能夠采取積極措施，減少和控制無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的擁堵問(wèn)題，否則就算轉(zhuǎn)向4G也不會(huì)明顯改善網(wǎng)絡(luò)的性能?！薄×钸\(yùn)營(yíng)商及其客戶欣慰的是，目前并不缺乏減少無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)擁堵的工具?？藗惖?tīng)柋硎荆骸耙环N很樂(lè)觀的解決方案是政策調(diào)控確定廣泛的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品類別，能夠讓運(yùn)營(yíng)商更深刻、直觀地認(rèn)識(shí)其網(wǎng)絡(luò)流量，同時(shí)擁有更強(qiáng)的能力來(lái)管理這一流量。政策調(diào)控產(chǎn)品的成本一般在100萬(wàn)~500萬(wàn)美元之間，與部署相比成百上千個(gè)蜂窩基站、更多的補(bǔ)貼家用基站、將以太網(wǎng)回程引入每個(gè)城市和郊區(qū)基站，或建設(shè)WiFi熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)等做法相比，這根本就是小菜一碟?！庇袑＜翌A(yù)測(cè)在10年以后，第三代移動(dòng)通信的多媒體服務(wù)會(huì)進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段，此時(shí)覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，第三代技術(shù)仍然在緩慢地進(jìn)入市場(chǎng)，到那時(shí)整個(gè)行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，對(duì)于第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的接受還需要一個(gè)逐步過(guò)渡的過(guò)程。另外，在過(guò)渡過(guò)程中，如果4G通信因?yàn)橄到y(tǒng)或終端的短缺而導(dǎo)致延遲的話，那么號(hào)稱5G的技術(shù)隨時(shí)都有可能威脅到4G的贏利計(jì)劃，此時(shí)4G漫長(zhǎng)的投資回收和贏利計(jì)劃會(huì)變得異常的脆弱。 　在部署4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之前，覆蓋全球的大部分無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施都是基于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)建立的，如果要向第四代通信技術(shù)轉(zhuǎn)移的話，那么全球的許多無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施都需要經(jīng)歷著大量的變化和更新，這種變化和更新勢(shì)必減緩4G通信技術(shù)全面進(jìn)入市場(chǎng)、占領(lǐng)市場(chǎng)的速度。而且到那時(shí)，還必須要求3G通信終端升級(jí)到能進(jìn)行更高速數(shù)據(jù)傳輸及支持4G通信各項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的4G終端，也就是說(shuō)4G通信終端要能在4G通信網(wǎng)絡(luò)建成后及時(shí)提供，不能讓通信終端的生產(chǎn)滯后于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。但根據(jù)某些事實(shí)來(lái)看，在4G通信技術(shù)全面進(jìn)入商用之日算起的二三年后，消費(fèi)者才有望用上性能穩(wěn)定的4G通信手機(jī)。 因?yàn)槭謾C(jī)的功能越來(lái)越強(qiáng)大，而無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)也變得越來(lái)越復(fù)雜，同樣4G通信在功能日益增多的同時(shí)，它的建設(shè)和開(kāi)發(fā)也會(huì)遇到比以前系統(tǒng)建設(shè)更多的困難和麻煩。例如每一種新的設(shè)備和技術(shù)推出時(shí)，其后的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)必須及時(shí)能跟上步伐，才能使新的設(shè)備和技術(shù)得到很快推廣和應(yīng)用，但遺憾的是4G通信還只處于研究和開(kāi)發(fā)階段，具體的設(shè)備和用到的技術(shù)還沒(méi)有完全成型，因此對(duì)應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)也會(huì)遇到困難；另外費(fèi)率和計(jì)費(fèi)方式對(duì)于4G通信的移動(dòng)數(shù)據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展尤為重要，例如WAP手機(jī)推出后，用戶花了很多的連接時(shí)間才能獲得信息，而按時(shí)間及信息內(nèi)容的收費(fèi)方式使用戶難以承受，因此必須及早慎重研究基于4G通信的收費(fèi)系統(tǒng)，以利于市場(chǎng)發(fā)展。還有4G通信不僅需要區(qū)分語(yǔ)音流量和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，還需要具備能到數(shù)據(jù)傳輸速度很慢的第三代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)上平穩(wěn)使用的性能，這就需要通信營(yíng)運(yùn)商們必須能找到一個(gè)很好的解決這些問(wèn)題的方法，而要解決辦法就必須首先在大量不同的設(shè)備上精確執(zhí)行4G規(guī)范，要做到這一點(diǎn)，也需要花費(fèi)好幾年的時(shí)間。況且到了4G通信真正開(kāi)始推行時(shí)，熟悉4G通信業(yè)務(wù)的經(jīng)驗(yàn)和專門技術(shù)人才還不多，這樣同樣也會(huì)延緩4G通信在市場(chǎng)上迅速推廣的速度，因此到時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)4G通信的專門技術(shù)人員還須早日進(jìn)行培訓(xùn)。第八章 總結(jié)本文分析了4G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架以及其關(guān)鍵技術(shù),并對(duì)4G和3G采用的技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比，解讀了五大4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，展望了4G的市場(chǎng)發(fā)展，并分析了4G的主要優(yōu)勢(shì)和存在缺陷。我們可以看出4G中除了核心網(wǎng)絡(luò)之外,其他的很多的設(shè)備和技術(shù),都可以利用3G中所采用的技術(shù)資源和設(shè)備,改進(jìn)原有的硬件設(shè)施,對(duì)原有的軟件進(jìn)行升級(jí)融合,再加上4G的關(guān)鍵技術(shù),使得3G平滑過(guò)渡到4G,并且能夠最大限度的降低通信建設(shè)的投資資本。雖然我國(guó)在4G研究上已經(jīng)取得可喜的成果,但仍有很多難題有待解決。對(duì)于我國(guó)能否從現(xiàn)有的TDCDMA平滑過(guò)渡到4G,形成4G標(biāo)準(zhǔn)并商用化,讓我們拭目以待參考文獻(xiàn)：[1] Mobile Ad hoc Networks. , 2000[2] Power Aware Communications for Wireless OptiMised personal Area Network, PACWOMAN (IST200134157)。 [3] Protocols for Heterogeneous MultiHop Wireless IPv6 Networks, 6HOP (IST200137385)。 . [4] D. S. J. De Couto et al., “Performance of Multihop Wireless Networks: Shortest Path is Not Enough,” Proc. 1st Wksp. Hot Topic in Networks, Princeton, NJ, Oct. 2002.[5] IETF Network Mobility (NEMO)。 ).[6] J. Border et al., “Performance Enhancing Proxies Intended to Mitigate LinkRelated Degradations,” RFC 3135, June 2001.[7] . Feldmeier et al., “Protocol Boosters,” IEEE JSAC, vol. 16, no. 3, Apr. 1998, pp. 437–44.[8]米志超，鄭少仁. 無(wú)線戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)控制器通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2000年第1卷第6期[9] 李云 陳前斌 隆克平 吳詩(shī)其 無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中TCP穩(wěn)定性的分析與改進(jìn)，軟件學(xué)報(bào) ， 　　　致謝 信大四年的書生活在這個(gè)季節(jié)即將畫上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生確是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友、同學(xué)的大力支持下，走的辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切的要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一個(gè)平凡的人——我的導(dǎo)師。我不是你最優(yōu)秀的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的導(dǎo)師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，百忙之中抽取時(shí)間輔導(dǎo)我的學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我再次領(lǐng)略到您治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)。特別感謝導(dǎo)師吳樹(shù)華的的耐心指導(dǎo)，幫助我解決課題研究中遇到的難題。深切感謝院領(lǐng)導(dǎo)及隊(duì)長(zhǎng)為我們提供良好優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境，感謝領(lǐng)導(dǎo)和所有教員在生活上和學(xué)習(xí)上孜孜不倦的教導(dǎo)