新建3G与4G手机的应用现状试从技术、资费、提供服务等.docx

对每一个手机用户来说，3G和4G都是手机术语词典中最神秘的词汇，然而在任何卖手机和平板电脑的处所你都能发明它们的身影。当你想买一部手机的时辰，凡是不清楚该选择哪一种，但有一点要明白不要随便寻求高的数字。这篇文章将帮助你懂得并选择最合适的技巧。 3G和4G到底是什么？ 起首，术语中的“G”代表的是安装在手机和支撑蜂窝收集的移动技巧。每一代“G”都意味着你须要一部新的手机以及对收集进行昂贵的进级。最早的两代“G”分别称为“模仿制式手机（1G）”和“第二代数字手机（2G）”。然而跟着技巧的成长，“G”就变得错杂了。 第三代移动通信技巧，或者说3G技巧是在2003年由美国开创的。在包管了最低144 Kb/s的连气儿性网速前提下，3G给我们带来了移动宽带。固然如今有了各类百般的3G技巧，然则此中任何一个都已经能在任何地位达到400 Kb/s甚至是更高的网速。 “G”每更新一代都邑带来根蒂根基技巧的革命。越来越多的收集都拥有为每一位用户传输更多的数据的才能，与此同时，更进步通话质量的潜力。 一般来说，4G手机该当拥有更高的网速，但事实并不完全如此。有太多的技巧可以叫做4G，相对应的，又有太多应用4G的办法，成果是导致4G这个术语落空了实际意义。国际电信联盟（ITU）是一个标准定义机构。它曾试着公布4G技巧的标准，然则运营商们完全疏忽这种标准，终极国际电信联盟不得不做出让步。今朝的4G技巧包含HSPA+ 21/42， WiMAX以及LTE（项目组人认为在浩繁的技巧中，只有LTE才干称之为真正的4G，更有一些人默示所有的技巧都没有达到4G程度）。 在技巧方面有一条准则：同一个运营商，每更新一代都请求达到更快的网速。斯普林特的WiMAX 4G就比它早期的CDMA 3G快。然则美国电信电报公司的3G HSPA却比麦德龙的PCS 4G LTE快。是以，从某种意义上讲，选择一个正确的运营商比选择一个好的技巧更首要。 这一现象有时令我们感觉困惑，但这也恰是我们进行年度最快移动收集测验的原因。这种测验请求在全国20个城市进行3G和4G网速的测验。在客岁的测验中，我们发明威瑞森的4G LTE收集是最快的，随后的排名为德国电信公司的4G HSPA+，美国电信电报公司的4G HSPA+，斯普林特的4G WiMAX，麦德龙的PCS 4G LTE，威瑞森的3G和草蜢公司的3G，而斯普林特公司的3G排名最后。鉴于美国电信电报公司和斯普林特正在打造新型的LTE收集，我们等待有一天，他们的网速可以或许与威瑞森的LTE相对抗。 查看2011的最快移动收集，你就可以懂得到你地点城市最快的收集是3G还是4G。 想知道更多有关已经成为全球4G标准的LTE技巧吗？请浏览我们的文章”LTE是什么”。 什么时辰进入4G时代 移动运营商们仍在全力打造他们的4G收集，因为进入4G时代的首要前提就是要包管4G收集可以或许覆盖到每一部4G手机。今朝，威瑞森和德国电信公司这两个国营运营商拥有最大的4G收集覆盖局限。美国电信电报公司则可以或许覆盖全美四分之一的人口。 斯普林特公司今朝处于3G转入4G体系的过渡期，即从WiMAX过渡到LTE。因为这两种技巧无法兼容，无论你买到了哪种4G手机，都必须确认4G收集是否覆盖到了你地点的城市。若是你喜好网上冲浪或者看视频，4G将是你的最明智的选择。若是你将笔记本电脑连上移动收集，4G的上风会加倍明显。一般来说，任何须要多量数据传输的行动都得利于于4G技巧的成长。你可以查询到你选择的办事规划的流量限制。不过即便有所限制，应用4G时，还是很轻易快速用掉极多的流量。 若是你拥有一部3G手机，却经常被梗阻的收集扰的心烦意乱，4G能完美地帮你解决题目。应用了4G技巧后，你将走上一条完全不合的，几乎无收集梗阻的信息之路。不过，因为今朝的语音旌旗灯号都是经由过程3G收集传播的，4G技巧还无法解决通话不测中断的题目。不过几年后，当运营商们完成了LTE技巧的改变，这个题目将不再成为题目。 还要申明的是，若是你不想应用过期的技巧，必然要买一部4G手机。要知道运营商们花着大项目组的钱在打造4G收集，4G收集只会变得越来越好。有些运营商已经规划在2013或2014年进行完全化4G试点，那时收集传输以及语音旌旗灯号都将经由过程LTE收集传播。 什么时辰合适买3G手机 若是你想买一部iphone手机，那就买3G的。本年晚些时候，苹果公司可能会公布一款4GLTE iphone，然则苹果公司并没有哪怕一个4G收集模型。（iphone中的4代表的是产品型号而不是应用技巧） 若是你地点的地区不处于4G收集的覆盖局限内，买一部4G手机是没有任何上风。你买的LTE手机会一刻不绝地发射无线电搜寻底子不存在的4G旌旗灯号，这会快速地消费电量，那样的话，你的手机电池应用寿命就成了新的题目。 总的来说，若是你关怀你的手机电池寿命胜于网速的话，你最好还是选择3G。只要稍微重视一下，我们就会发明4G设备相较于3G设备电池应用时候更短，这点在威瑞森和斯普林特手机上发挥解析的尤为明显。（那篇名为“LTE是什么”的文章清楚地讲解了为什么会呈现这种景象，以及为什么德国电信公司的HSPA+ 42是4G设备中最省电的）可以预感的是，跟着往后两年3G与4G技巧的整合，这种景象将有所改良，并且语音旌旗灯号也将完全在4G根蒂根基上传播。当然，你也可以选择将这类设置封闭，须要时经由过程主菜单选项打开或者下载响应的应用软件。 我欲望今朝为止，已经把3G和4G的差别讲解清楚了。若是你还有什么补充的，请鄙人面的评论区与大师评论辩论。 本文由译言译者楚神轩编译。在发生灾难、事故等紧急情况下，需要启动应急通信系统建立事故现场的通信。应急通信系统的架构如图1所示。图1应急通信系应急通信指挥车是现场通信的核心，与PDA、手提电脑、单兵视频采集等终端采用4G宽带无线技术进行通信，与指挥中心通过卫星、光纤或微波链路建立连接。单兵视频采集终端通过无线方式将现场视频数据传送到应急通信指挥车，PDA、智能手机、手提电脑等终端通过无线接入到应急通信指挥车进行通信，这都需要大量的数据传输。系统采用OFDM作为无线通信技术，同时结合MIMO，在发端和收端配备多个天线，利用空间分集和复用，提高信道容量。由于子载波间相互正交，接收端可用相关技术将子信道的信息分开，子信道之间的相互干扰很小。OFDM的抗频率选择性衰落和抗多径效应等性能优异，能在恶劣的地理环境中提供高质量的通信。被视为准4G技术的LTE，其系统传输带宽可在1.520MHz范围内灵活配置，峰值传输速率上行可达50Mbit/s，下行达到100Mbit/s；LTE-Advanced系统带宽设计为100MHz，考虑的峰值速率上行达500Mbit/s，下行达1Gbit/s。利用这样的数据速率，单兵视频采集终端能够向应急通信指挥车回传清晰的现场视频和图像数据，PDA、宽带手机等终端也能够进行高速的数据上传/下载和通信。2.2配电自动化3G和4G应用于配电网具有许多优势，其覆盖面广，适合分布广泛的配电网终端监测点的接入需求。3G和4G都是双向通信系统，支持数据的双向传输。3G在低速环境下的通信速率在2Mbit/s以上，4G的通信速率与3G相比，达到上行50Mbit/s、下行100Mbit/s以上。这样高的数据传输速率，完全能够满足配电网自动化的信息传输要求。以4G为例，移动通信系统应用于配电自动化系统的组网方式，如图2所4G采用更趋于扁平化的网络架构，取消了3G中的RNC节点，仅由eNB组成。这种扁平化的网络架构带来的好处是降低了呼叫建立时延及用户数据的传输时延。无线接入终端从驻留状态转换到激活状态的时延在100ms以内，数据传输时延在10ms以内，完全能够满足配电自动化要求的响应时间和数据传送时间。在保证传输数据可靠性方面，3G和4G均使用了HARQ（HybridAutomaticRepeatRequest，混合自动重传)进行链路差错控制。HARQ同时使用FEC（ForwardErrorCorrection，前向纠错）和ARQ（AutomaticRepeatRequest，自动重传）技术，保证了数据吞吐量和可靠性。同时，3G和4G系统对用户均有认证机制，对传输数据均进行加密处理，以保证服务于配网自动化系统的可靠性。2.3无线视频接入视频信息具有数据量大、对错误敏感、压缩算法复杂等特点。无线信道带宽有限，由于干扰、多径效应等原因造成误码率高，且无线视频接入的终端一般是便携的，功率受限，无法进行复杂的压缩变换算法，这些都给无线视频接入带来了挑战。视频压缩标准的数据速率以及2G和3G数据传输速率分别见表1和表2所列。表1视频压缩标准的数据速率Table1Datarateofvideocompressionsta就在3G通信技术正处于酝酿之中时，更高的技术应用已经在实验室进行研发。因此在人们期待第三代移动通信系统所带来的优质服务的同时，第四代移动通信系统的最新技术也在实验室悄然进行当中。那么到底什么是4G通信呢？ 到2009年为止人们还无法对4G通信进行精确地定义，有人说4G通信的概念来自其他无线服务的技术，从无线应用协定、全球袖珍型无线服务到3G；有人说4G通信是一个超越2010年以外的研究主题，4G通信是系统中的系统，可利用各种不同的无线技术；但不管人们对4G通信怎样进行定义，有一点人们能够肯定的是4G通信可能是一个比3G通信更完美的新无线世界，它可创造出许多消费者难以想象的应用。4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s，这个速率是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。此外，4G的无线即时连接等某些服务费用会比3G便宜。还有，4G有望集成不同模式的无线通信从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。 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，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信会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。 与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比2009年通信费用低。 4G通信技术是继第三代以后的又一次无线通信技术演进，其开发更加具有明确的目标性：提高移动装置无线访问互联网的速度-据3G市场分三个阶段走的的发展计划，3G的多媒体服务在10年后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。在发达国家，3G服务的普及率更超过60%，那么这时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量。 为了充分利用4G通信给人们带来的先进服务，人们还必须借助各种各样的4G终端才能实现，而不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力，他们已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上，例如生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端，或者是生产与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。有了这些通信终端后，人们手机用户就可以随心所欲的漫游了，随时随地的享受高质量的通信了。 4G系统网络结构及其关键技术 4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它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。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，预计都采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。移动通信会向数据化，高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据、移动IP预计会成为未来移动网的主流业务。 五大技术标准 国际电信联盟(ITU)已经将WiMax、HSPA+、LTE正式纳入到4G标准里，加上之前就已经确定的LTE-Advanced 和WirelessMAN-Advanced这两种标准，目前4G标准已经达到了5种。 1. LTE：LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。主要特点是 在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低：内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。并且这一标准也是3GPP长期演进(LTE)项目，是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，其演进的历史如下： GSM-GPRS-EDGE-WCDMA-HSDPA/HSUPA-HSDPA+/HSUPA+-LTE长期演进 GSM：9K -GPRS:42K- EDGE:172K -WCDMA：364k -HSDPA/HSUPA:14.4M -HSDPA+/HSUPA+:42M -LTE:300M 由于目前的WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够演化到LTE这一状态，包括中国自主的TD-SCDMA网络也将绕过HSPA直接向LTE演进，所以这一4G标准获得了最大的支持，也将是未来4G标准的主流。该网络提供媲美固定宽带的网速和移动网络的切换速度，网络浏览速度大大提升。 2. LTE-Advanced： LTE-Advanced： 从字面上看，LTE-Advanced就是LTE技术的升级版，那么为何两种标准都能够成为4G标准呢？LTE-Advanced的正式名称为 Further Advancements for E-UTRA，它满足 ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求，是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是 一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命，相当于HSPA和WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下： 带宽：100MHz 峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps 峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz 针对室内环境进行优化 有效支持新频段和大带宽应用 峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进 如果严格的讲，LTE作为3.9G移动互联网技术，那么LTE-Advanced作为4G标准更加确切一些。LTE-Advanced的入围，包含 TDD和FDD两种制式，其中TD-SCDMA将能够进化到TDD制式，而WCDMA网络能够进化到FDD制式。移动主导的TD-SCDMA网络期望能够 直接绕过HSPA+网络而直接进入到LTE。 3. WiMax： WiMax：WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波互联接入，WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16。WiMAX的技术起点较高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。WiMAX逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高，这也是未来移动世界和固定网络的融合趋势。 802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至66GHz之间，而802.16a则是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整，目前具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 802.16m的技术正在研发。因此，802.16所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富，WiMax具有以下优点： (1)对于已知的干扰，窄的信道带宽有利于避开干扰，而且有利于节省频谱资源。 (2)灵活的带宽调整能力，有利于运营商或用户协调频谱资源。 (3)WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，能够使无线网络的覆盖面积大大提升。 不过WiMax网络在网络覆盖面积和网络的带宽上优势巨大，但是其移动性却有着先天的缺陷，无法满足高速(50km/h)下的网络的无缝链接，从这个意义上讲，WiMax还无法达到3G网络的水平，严格的说并不能算作移动通信技术，而仅仅是无线局域网的技术。但是WiMax的希望在于IEEE 802.11m技术上，将能够有效的解决这些问题，也正是因为有中国移动、因特尔、Sprint各大厂商的积极参与，WiMax成为呼声仅次于LTE的4G网络手机。关于IEEE 802.16m这一技术，我们将留在最后作详细的阐述。HSPA+：高速下行链路分组接入技术(High Speed Downlink Packet Access)，而HSUPA即为高速上行链路分组接入技术，两者合称为HSPA技术，HSPA+是HSPA的衍生版，能够在HSPA网络上进行改造而升级到该网络，是一种经济而高效的4G网络。 从上文我们也可以了解到，HSPA+符合LTE的长期演化规范，将作为4G网络标准与其它的4G网络同时存在，它将很有利于目前全世界范围的WCDMA 网络和HSPA网络的升级与过度，成本上的优势很明显。对比HSPA网络，HSPA+在室内吞吐量约提高12.58% ，室外小区吞吐量约提高32.4%，能够适应高速网络下的数据处理，将是短期内4G标准的理想选择。目前联通已经在着手相关的规划，T-Mobile也开 通了这个4G网络，但是由于4G标准并没有被ITU完全确定下来，所以动作并不大。 5. WirelessMAN-Advanced： WirelessMAN-Advanced：WirelessMAN- Advanced事实上就是WiMax的升级版，即IEEE 802.11m标准，802.16系列标准在IEEE正式称为WirelessMAN ，而WirelessMAN-Advanced极为IEEE 802.16m。其中，802.16m最高可以提供1Gbps无线传输速率，还将兼容未来的4G无线网络 。802.16m可在“漫游”模式或高效率/强信号模式下提供1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”模式，能够提供1Gbps速率。其优势如下： 1、提高网络覆盖，改建链路预算； 2、提高频谱效率； 3、提高数据和VOIP容量； 4、低时延&QoS增强； 5、功耗节省； 目前的WirelessMAN-Advanced有5种网络数据规格，其中极低速率为16kbps，低数率数据及低速多媒体为144kbps，中速多媒 体为2Mbps，高速多媒体为30Mbps超高速多媒体则达到了30Mbps-1Gbps。但是该标准可能会被率先被军方所采用，IEEE方面表示军方 的介入将能够促使WirelessMAN-Advanced更快的成熟和完善，而且军方的今天就是民用的明天。不论怎样，WirelessMAN- Advanced得到ITU的认可并成为4G标准的可能性极大美国通信市场一直是世界4G网络商用的“先驱者”，Verizon的LTE网络正式商用已超过1年，AT&T商用也超过半年，Sprint和T-mobile也在积极部署4G网络。除了在网络和终端上的布局外，美国运营商在4G资费上的举措也值得我们借鉴。整体上，美国运营商4G的资费跟3G没有很大的差别，在语音方面，4G和3G的资费不做区分，在数据流量方面，略有所差异。Verizon：借势4G高速网络，提高数据流量价格2011年7月7日，Verizon取消29.99美元的3G数据流量不限量套餐，推出$30/2GB、$50/5GB、$80/10GB三款套餐，超出部分后按$10/GB收费。Verizon后付费手机上网流量套餐见下表：3G 手机上网流量套餐 （后付费，2011年5月）手机类型月费数据流量超出部分非智能手机标准资费-$1.99/MB$10