4G网络市场调查报告
机械与电子工程学院
12通信工程
苏超
学号：1210618018
4G网络的基本资料和概念
4G是第四代移动通信及其技术的简称。 4GLTE系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到50Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而4G LTE Advanced采用载波聚合技术，下行峰值速度可达150Mbps。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。 很明显，4G有着不可比拟的优越性。
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。
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合为技术核心。
4G移动通信对加速增长的宽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。
4G网络的关键技术
1 调制技术与信号传输
在高频段高速移动传输会产生严重的频率选择性衰落，实现调制/解调的鲁棒性可以克服这种频率选择性衰落，并且新的调制技术如多载波正交频分复用调制技术以及单载波带自适应均衡技术都将提供很高的频谱效率。另外，电池功率的限制也必须突破。4G系统将采用这些调制方式以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。此外，高性能正向纠错(FEC)编码，如Turbo编码技术、自动重发请求(ARQ)和分集接收技术 也是建立高速大容量网络的重要因素。若从技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术， 而第四代移动通信系统技术则以OFDM最受瞩目
2、软件无线电
在4G移动通信系统中，移动终端将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，实现移动终端的多模化。可以在不同的系统中工作。软件无
线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RE前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控
制软件无线电系统
3 网络结构与协议
4G系统网络体系结构包括了适用于IP分组传输的空中接口、位置寄存、基站网络配置、无线QoS控制、网络配置和集成式3G WLAN无缝业务控制等功能模块。为了解决城区密集业务，频率复用是关键，而且用微蜂窝实现无缝覆盖要比热点覆盖策略好，因为前者可以避免地理位置上的 业务集中。在处理多媒体业务时，智能无线资源管理是关键技术，无线系统资源(频率和发射功率)是有限的且易受阻塞的困扰，因此，有必要采用无线QoS资源控制，以保证业务质量和支持各种级别的应用。由4G系统支持的应用业务将依据业务的特点进行分类(如分为实时和非实时)，无线QoS资源控制方式要既能支持实时性应用，也能支持非实时性应用。无线资源管理者首先检查可用资源、前/后向链路质量、应用类别以及QoS业务用户级别，然后再指配适当的前/后向链路速率和发射功率4G系统中基于IP技术的网络结构可以处理IP包，方便地提供全向功能，关键是 选路/切换和鉴权策略。
4 定位技术
定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位以及混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统 中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。
5 切换技术
切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切 换和硬切换相结合的方向发展。
4G与3G的区别
需要注意的是，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。
简单地说，4G技术的优势主要在于：通信速度更快；网络频谱更宽；通信
更加灵活；智能性能更高；兼容性能更平滑；提供各种增值服务；实现更高质量的多媒体通信；频率使用效率更高；通信费用很可能更加便宜。
4G的发展现状
中国移动已经启动了4G网络技术的试点应用，试点城市包括上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、北京、天津、青岛和沈阳。
近期，中国移动已经宣布将全面启动4G网络建设，相对于刚刚成熟的3G网络，4G在上传和下载速度都有较大的提升。中国移动全面启动4G网络建设，其中包括：2013年开始在国内100个城市进行TD-LTE我国4G技术标准设备采购，以及2013年建成TD-LTE基站规模超过20万个，即2013年新建基站18万个。据介绍，这一投资总额将达到约1800亿元。到2015年，南京移动将斥资80亿元，逐步建成满足城市需求的完整4G网络。
4G技术让无线监控如虎添翼
4G网络技术对安防行业的影响主要表现在无线视频监控领域。无线移动监控是网络监控的分支，网络传输的压力更加突出。而4G网络的到来将其移动无线传输的优势应用于移动监控领域。从目前试点的情况来看，4G网络的速度是3G网络的10倍，下载速度最高达100M，上传速度为20M，而一般的720P的高清监控需要的带宽基本每路在2M-4M之间，这就很好的满足高清监控的良好需求。如果4G网络能够在国内全面普及，那么以前基于二，三代网络传输的设备将渐渐失去市场。将来在4G浪潮的冲击下，安防行业的老旧产品的升级转型是必然的。 从安防行业大环境来看，网络监控已是行业发展的大趋势。但是网络监控的实际市场占有率还是相当低，行业内人士认为，这是国内网络环境还不够成熟所导致的。同时，目前国内监控高清趋势愈发明显，许多知名监控厂商都已经开始推出更高清的700线摄像机，有些厂商甚至已经开始在行业率先推出千万像素摄像机。这些高清监控前端的广泛应用对后端来说，传输的压力将变的更重。于是，对于4G网络的到来，业内人士普遍叫好。大家都认为，与3G相比，4G主要是在传输带宽、传输速度上提升了很多，另外在稳定性上也会有大的突破。
与此同时，流量的使用费也是很多人关心的话题，由于各个运营商制定的套
餐不太相同，造成了运营服务费的居高不下，也使得无线高清监控推广举步维艰。据了解，4G网络采用逐步引入的方法，在原有3G的基础上对技术进行升级改造，成本自然会降低不少。相关人士表示，未来4G网络的费用会低于目前3G套餐费用。
这样看来，如果4G网络能够很好地解决无线监控在带宽、稳定性、流量费用等方面的问题，那对高清监控的影响将会是革命性的。也就是说，4G网络技术的发展会让无线监控如虎添翼！
4G网络市场调查报告
机械与电子工程学院
12通信工程
苏超
学号：1210618018
4G网络的基本资料和概念
4G是第四代移动通信及其技术的简称。 4GLTE系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到50Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而4G LTE Advanced采用载波聚合技术，下行峰值速度可达150Mbps。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。 很明显，4G有着不可比拟的优越性。
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。
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合为技术核心。
4G移动通信对加速增长的宽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。
4G网络的关键技术
1 调制技术与信号传输
在高频段高速移动传输会产生严重的频率选择性衰落，实现调制/解调的鲁棒性可以克服这种频率选择性衰落，并且新的调制技术如多载波正交频分复用调制技术以及单载波带自适应均衡技术都将提供很高的频谱效率。另外，电池功率的限制也必须突破。4G系统将采用这些调制方式以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。此外，高性能正向纠错(FEC)编码，如Turbo编码技术、自动重发请求(ARQ)和分集接收技术 也是建立高速大容量网络的重要因素。若从技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术， 而第四代移动通信系统技术则以OFDM最受瞩目
2、软件无线电
在4G移动通信系统中，移动终端将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，实现移动终端的多模化。可以在不同的系统中工作。软件无
线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RE前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控
制软件无线电系统
3 网络结构与协议
4G系统网络体系结构包括了适用于IP分组传输的空中接口、位置寄存、基站网络配置、无线QoS控制、网络配置和集成式3G WLAN无缝业务控制等功能模块。为了解决城区密集业务，频率复用是关键，而且用微蜂窝实现无缝覆盖要比热点覆盖策略好，因为前者可以避免地理位置上的 业务集中。在处理多媒体业务时，智能无线资源管理是关键技术，无线系统资源(频率和发射功率)是有限的且易受阻塞的困扰，因此，有必要采用无线QoS资源控制，以保证业务质量和支持各种级别的应用。由4G系统支持的应用业务将依据业务的特点进行分类(如分为实时和非实时)，无线QoS资源控制方式要既能支持实时性应用，也能支持非实时性应用。无线资源管理者首先检查可用资源、前/后向链路质量、应用类别以及QoS业务用户级别，然后再指配适当的前/后向链路速率和发射功率4G系统中基于IP技术的网络结构可以处理IP包，方便地提供全向功能，关键是 选路/切换和鉴权策略。
4 定位技术
定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位以及混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统 中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。
5 切换技术
切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切 换和硬切换相结合的方向发展。
4G与3G的区别
需要注意的是，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。
简单地说，4G技术的优势主要在于：通信速度更快；网络频谱更宽；通信
更加灵活；智能性能更高；兼容性能更平滑；提供各种增值服务；实现更高质量的多媒体通信；频率使用效率更高；通信费用很可能更加便宜。
4G的发展现状
中国移动已经启动了4G网络技术的试点应用，试点城市包括上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、北京、天津、青岛和沈阳。
近期，中国移动已经宣布将全面启动4G网络建设，相对于刚刚成熟的3G网络，4G在上传和下载速度都有较大的提升。中国移动全面启动4G网络建设，其中包括：2013年开始在国内100个城市进行TD-LTE我国4G技术标准设备采购，以及2013年建成TD-LTE基站规模超过20万个，即2013年新建基站18万个。据介绍，这一投资总额将达到约1800亿元。到2015年，南京移动将斥资80亿元，逐步建成满足城市需求的完整4G网络。
4G技术让无线监控如虎添翼
4G网络技术对安防行业的影响主要表现在无线视频监控领域。无线移动监控是网络监控的分支，网络传输的压力更加突出。而4G网络的到来将其移动无线传输的优势应用于移动监控领域。从目前试点的情况来看，4G网络的速度是3G网络的10倍，下载速度最高达100M，上传速度为20M，而一般的720P的高清监控需要的带宽基本每路在2M-4M之间，这就很好的满足高清监控的良好需求。如果4G网络能够在国内全面普及，那么以前基于二，三代网络传输的设备将渐渐失去市场。将来在4G浪潮的冲击下，安防行业的老旧产品的升级转型是必然的。 从安防行业大环境来看，网络监控已是行业发展的大趋势。但是网络监控的实际市场占有率还是相当低，行业内人士认为，这是国内网络环境还不够成熟所导致的。同时，目前国内监控高清趋势愈发明显，许多知名监控厂商都已经开始推出更高清的700线摄像机，有些厂商甚至已经开始在行业率先推出千万像素摄像机。这些高清监控前端的广泛应用对后端来说，传输的压力将变的更重。于是，对于4G网络的到来，业内人士普遍叫好。大家都认为，与3G相比，4G主要是在传输带宽、传输速度上提升了很多，另外在稳定性上也会有大的突破。
与此同时，流量的使用费也是很多人关心的话题，由于各个运营商制定的套
餐不太相同，造成了运营服务费的居高不下，也使得无线高清监控推广举步维艰。据了解，4G网络采用逐步引入的方法，在原有3G的基础上对技术进行升级改造，成本自然会降低不少。相关人士表示，未来4G网络的费用会低于目前3G套餐费用。
这样看来，如果4G网络能够很好地解决无线监控在带宽、稳定性、流量费用等方面的问题，那对高清监控的影响将会是革命性的。也就是说，4G网络技术的发展会让无线监控如虎添翼！