2004年：看第四代移动通信技术的发展

　　l、引言

　　近年来由于3G发展的不顺利，有人对3G的发展前景提出了置疑，认为3G没有存在的价值，应该抛开3G而直接上4G。关于应不应该上3G的争论几年来一直在继续。

　　进入2004年，移动通信市场出现了一些新的特点。首先是全球3G市场发展开始加速。在cdma2000用户继续稳步增长的同时，日本和欧洲的WCDMA用户开始快速增长，到2004年7月底已经达到了879万。与此同时，WCDMA商用网络数量也迅速增加。2004年1月1日之前全球只有11个WCDMA商用网络，而2004年上半年刚过，WCDMA商用网络就新增了24个。第二是Wi-Fi和WiMax等无线通信技术快速发展。Wi-Fi的热点数量继续以惊人的速度增加，因特网的迅驰笔记本电脑的热销也大大激发了普通用户对WLAN业务的需求。而WiMax虽然没有大规模商用，但其上升势头之猛似乎还要超过Wi-Fi。2004年通信市场的发展似乎同时给了争论双方一样有力的证据，看来关于上不上3G的争论还将会继续下去。

　　与此同时，我们注意到，各国对4G的研发都已经悄然开展起来，在舆论界争吵的时候，4G仍旧在稳步前进。我们首先屏蔽掉这些争论的影响，来看看全球4G到底发展到什么地步，也许从这里我们可以找到答案。

　　2、2004年各国4G研发的现状

　　为了共同推动4G技术和标准的发展，各方组织了如WWRF，mITF、SDR论坛，4G论坛、M-VCE等多个论坛和联合体。他们致力于在4G的正式标准化组织成立之前，联合更多的力量，推出自己的技术标准，以圈在4G时代创造对自己发展有力的态势。对于4G的标准，欧洲、北美、东亚地区的政府和研究机构，以及诺基亚、爱立信、NTT DoCoMo等企业表现非常积极。下面把一些企业已经推出的4G技术进行比较。表l、表2为现有4G技术比较表。的4G技术进行比较。表l、表2为现有4G技术比较表。

　　表1　现有4G技术比较之一 

　　2.1　欧洲

　　欧洲国家一般认为4G是一种可以有效使用频谱的无线数据通信技术，并且一定是以IPv6为基础的，网络上的所有单位都有自己的IP地址。通过在移动通信网络中引入IPv6把现有的各种不同的网络融合在一起。4G网络将会融合卫星和平流层通信系统、数字关广播电视系统，各种蜂窝和准蜂窝系统，无线本地环路和无线局域网，并且可以和2G、3G兼容。

　　诺基亚的观点是，4G应该能够让运营商在投资最小的情况下最大限度地提高网络性能。4G网络应该是有线无线的统一，为了提高无线传输速率而采用新无线接入技术的全IP网络。

　　爱立信则把4G的发展分为两个阶段。第一阶段是把现有的蜂窝、WLAN、WPAN等多种无线通信系统整合，让用户可以在任何地方任何时间都能够享受最好的无线服务。最终的4G应该是以IPv6为基础的共同核心网，多种无线接入网络共存的网络。为了提高频谱使用效率，用户可以在多种无线接入网络(3G、WLAN、其他新的无线接入系统)中选择最适合的，同时，使用先进的天线技术(如智能天线、MIMO等)。此外，还利用OFDM和多载波技术来提高系统性能。

　　2.2　北美

　　北美的部分厂商和欧洲的厂商保持一致，比如摩托罗拉。有些厂商则认为WLAN应该在4G中发挥更大的作用。

　　摩托罗拉参照有线通信的发展历程来推测下一代无线通信的发展。他们认为，首先是有线通信系统上的话音业务无线化，然后是数据通信业务也转移到无线通信网络上，最后，有线通信网络上所有的内容服务，也在向无线网络上转移。4G网络的核心网也是IPv6网络，接入系统则是多种无线接入方式的统一。摩托罗拉认为以IPv6核心网为中心，有线无线的接入方式将实现统一。基于此，摩托罗拉的研究领域几乎覆盖了所有的通信领域，包括无线系统设计、多媒体技术、用户中心设计、无线应用、IP网络、代理技术、WLAN、语音技术、无线H/W技术，还有IC设计等等。

　　而朗讯则是利用其信息热点构架的概念来诠释第四代移动通信网络的。他们认为4G是从3G一步步发展来的，是现有的移动通信系统和WLAN的结合。4G是单基础网络和多种技术规格共存的系统。为此，朗讯在积极研究全IP网络、智能天线技术、网络自组织技术等等。

　　2.3　日本

　　日本的4G研究是以mITF为中心来进行的，近几年已经进行了很多项课题研究。这个mITF组织的主要目标包括3G之后的移动通信系统的构造、4G系统的核心技术分析与研究、技术层面的要求事项和性能提高的方法论。以此为基础，日本的企业在进行着积极的研究，其中NTT DoCoMo最为活跃。据称在2004年6月的试验中，NTT DoCoMo的4G试验系统的下向传输速率已经达到了300Mb/s。

　　NTT DoCoMo的4G研究大体上可以分为IP(以IP为基础的IMT平台)和VSF(可变的扩频系数)—OFCDM技术的无线接入技术两大部分。4G系统的主要目标是大容量的多媒体系统构成、移动性支援系统、多样化的无线接入方式、无间断的服务延续性等4个核心技术构成。

　　2.4　韩国

　　韩国政府和严/学/研部门共同组成了4G前景委员会，该委员会确定了4G的发展前景目标以及需要研究的核心技术。近期，韩国又成立了下一代移动通信论坛(NGMC)来专门进行4G系统方面的研究。按照韩国政府制定的4G系统发展计划，韩国将从国家层面上积极开发宽带移动通信系统、便携式互联网系统、智能型融合移动终端、多媒体移动终端内使用的核心部件、移动终端使用的极低功率的RF/HW/SW模块等战略产品。

　　韩国的情报通信部已经制定了中长期的发展计划，分两个阶段进行4G的研发活动。第一阶段的研究是以ETRI为主导，从2002年1月开始启动，到2007年能够研发出4G移动通信的主要核心技术和试验系统。他们要求这些核心技术应该能够比国际上的其他企业的相应技术具备一定的优势。试验系统的传输速率应该可以达到100Mb/s。第二阶段则要把这一最高速率提高到1Gb/s。韩国的各大企业和研究机构在情报通信部计划的指导下，各自制定了自己的4G发展计划。

　　SKT的4G战略是以软件无线电(SDR)为基础，实现泛在的网络，和3G相比频谱使用效率高5倍，利用全IP网络提供的低价业务。泛在网络的概念是不论用户使用什么样的终端设备、身处何地、所处的网络环境如何，都可以使用SKT的所有业务。在SKT看来，网络发展的方向就是以全IP网络为核心的，有无线接入系统相结合的，用户希望使用的所有内容和业务都可以得到满足的网络。

　　KTF则计划分3步实现自己的4G系统开发计划。第一阶段是对4G系统的业务和通信环境预测，设定发展前景和目标，第二阶段是对SDR、智能天线、全IP网络等核心技术进行研究和开发；第三阶段是为了进行4G的商用化，对现有的各种无线通信网进行整合。

　　ETRI的4G目标是泛在的宽带移动接入系统，该系统具有最好的宽带接入和成本条件，当前的主要目标是寻找特定的一种无线接入技术，从而可以大大提高频谱使用效率。ETRI为此在进行OFDMA、MIMO、LDPC、OAM等方面技术的研究。