4g移動網路原理

1. 什麼是4g網路

4G網路就是執行第四代移動通信技術的網路，不是WiFi，與3G網路具體區別如下：

1、4G通信速度更快

從移動通信系統數據傳輸速率作比較，3G網路數據傳輸速率可達到2Mbps，而4G網路傳輸速率可達到20Mbps，甚至最高可以達到100Mbps，這種速度會相當於3G網路手機數據傳輸速度的50倍。

2、4G網路頻譜更寬

根據第四代移動通信技術要求，4G網路的每個4G信道會佔有100MHz的頻譜，相當於W-CDMA3G網路的20倍。

3、4G網路頻率效率高

與3G網路相比，4G網路在開發研製過程中使用和引入大量功能強大的突破性技術，例如一些光纖通信產品公司為了進一步提高無線網際網路的主幹帶寬寬度，引入了交換層級技術，這種技術能同時涵蓋不同類型的通信介面，也就是說4G網路主要是運用路由技術(Routing)為主的網路架構。

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4G相關技術

1、多天線技術

其指任何一方產生的通信信號都將由多個天線來進行傳遞，和傳統的單天線傳遞信號相比，這種方式有很多的優點。該技術最大的優點是，雖然天線數量並無增加，但通信的質量和速度都提高了，總的來說，擴寬了信道容量，在有限的設備條件下，能支持更多數量用戶使用，提高了頻譜的利用率。

2、ipv6技術

一個路由器設備只能保證2^32個用戶同時使用。Ipv6的應用，將地址空間的容量提高到了2^128，因此，ipv6技術完全稱得上是4G通信的技術要點。

3、智能天線技術

智能天線技術能夠復用多光束頻率，其復用原理也相對簡單，就是通過標記方位相同但是頻率不同的天線，進而實現復用。此外，智能天線技術中還具有空分多址的功能，能夠統一劃分不同空間的路徑，進而快速確定目標的具體方位，避免出現目標在移動過程中無法定位的情況。

4、正交頻分復用技術

該項技術最大的優勢在於能夠降低通信傳輸過程中信號的衰弱情況，具有較強的抗衰力。同時，正交頻分復用技術在傳輸時還具有防止干擾的功效，能夠其實提高數據傳輸效率，給用戶帶來更佳的網路體驗。

參考資料來源：網路--4G網路

2. 4G技術是什麼

4G+是在國際范圍及移動互聯行業對4G網路升級的統稱，其用來描述與形容應用LTE-A載波聚合技術的4G網路。

採用了LTE-A載波聚合技術的4G網路，其最突出、最核心的表現即是4G網速得到了成倍乃至數倍的大幅增長，但由於其並未採用顛覆性、躍進式的全新技術（如網速可達100G/S的5G技術），因此業內將加速的4G網路統稱為4G+，或英文描述4G plus。

目前全球多家技術領先的運營商正在積極部署LTE-A載波聚合技術，聚合使用掌控的頻譜資源，以滿足用戶對速率更高、穩定性更好的移動網路的需求，如Vodafone在2014年即已在多個國家與地區推出「4G+」服務，因此，「4G+」並不隸屬於某個通信商或某個單一品牌。

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關鍵技術：

1、多天線技術

其指任何一方產生的通信信號都將由多個天線來進行傳遞，和傳統的單天線傳遞信號相比，這種方式有很多的優點。在實施過程中，主要運用了分集技術，其特點是發射機是無需對信號進行分析的，是由接收機決定接收哪一個類型信號。

2、ipv6技術

對於公共網路來說，需要解決的最大問題是IP地址的問題，以前使用的ipv4技術的地址長度只有32位，最多隻能提供2^32個不同IP，也就是說，一個路由器設備只能保證2^32個用戶同時使用。

Ipv6的應用，將地址空間的容量提高到了2^128，因此，ipv6技術完全稱得上是4G通信的技術要點。

3、智能天線技術

智能天線應用較為廣泛，比如4G手機已經成為人們工作、學習以及生活的重要通信工具。智能天線技術作為4G通信工程技術的重要技術要點，其工作原理非常簡單，就是通過編寫程序，並將這組程序變為一組天線單元，通過天線單元就能夠對信號傳輸方向進行獲取。

3. 4G無線路由器工作原理是什麼

4G上網卡接收到4G信號後，通過4G無線路由器 F3827將該信號成能被終端通過無線接收的WLAN信號，以下是4G無線路由器工作原理圖

4. 從2g到4g是什麼原理

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圖片來源@視覺中國

文丨產業科技

今天產業科技君來聊一聊從1G到5G的演進，這是一場人類與信息載體的長期斗爭，其背後大國之間關於通信標准爭奪較量，更是蘊含著數不清的暗流涌動。

讓世界分裂，從前核武器能做到的，今天網路通信或許也能做到。從信息的生成、傳輸到接收，人類為了縮短世界的寬度，改變信息的傳遞方式，不斷通過技術將有界限的一切變成趨近於無限。

模擬之王摩托羅拉

說起第一代移動通信系統，就不能不提摩托羅拉。如果說當年AT&T是有線通信之王，摩托羅拉就是移動通信的開創者。

最初，無線通信主要應用於國家級的航天與國防工業，帶有軍事色彩。我們常在二戰電影里看到美國通訊兵身上背的那個重達15公斤的玩意，就是摩托羅拉研發出的第一代跨時代的無線通信產品SCR-300。

直到1973年，摩托羅拉工程師馬丁·庫珀發明了世界上第一台行動電話——大哥大。行動電話是造出來了，傳輸用什麼網路？AT&T公司的貝爾實驗室給出了一個沿用至今的答案，那就是蜂窩網路，也稱為移動網路。

蜂窩網路的原理是把行動電話的服務區分為一個個正六邊形的小子區，每個子區設一個基站，這些基站形成了酷似「蜂窩」的結構，並受一個行動電話交換機的控制。在這個區域內任何地點的行動電話都可以和其他地域進行通信，同時，在兩個或多個移動交換機之間，只要制式相同，還可以進行自動和半自動轉接，從而擴大移動台的活動范圍。

1978年，貝爾實驗室基於蜂窩網路開創了最早的移動通信標准——以模擬技術為基礎的高級行動電話系統（AMPS，Advanced Mobile Phone System），這就是第一代移動通信系統(1G，1st Generation)。

同年，國際無線電大會批准了800/900 MHz頻段用於行動電話的頻率分配方案。5年後，這套系統在芝加哥正式投入商用，許多國家陸續都開始建設基於頻分復用技術（FDMA，Frequency Division Multiple Access）和模擬調制技術的第一代移動通信系統。

同一時期，歐洲各國也不甘示弱，日本、加拿大等國也積極跟進，紛紛建立起自己的第一代移動通信標准。瑞典等北歐四國在1980年研製成功了NMT-450移動通信網並投入使用；聯邦德國在1984年完成了C網路（C-Netz）；英國則於1985年開發出頻段在900MHz的全接入通信系統（TACS，Total Access Communications System）。這些網路實際上是美國AMPS的修改版本，主要是頻段、頻道間隔、頻偏、信令速率不同，其他完全一致。

當時，中國使用的是英國的TACS標准，中國自己的移動通信系統還是一片空白，固定網路設備也全靠進口。

可以說，1G時代的王者非摩托羅拉莫屬，它不僅在全球攻城略地壟斷了行動電話市場，還是AMPS系統的設備供應商，全球超過70個國家應用AMPS標准。這也意味著美國把第一代移動通信標准牢牢把持在手中。

TDMA與CDMA之爭

雖然美國制定了第一代標准，但是1G先天不足。

首先AMPS它是一個模擬標准，很容易受到靜電和噪音的干擾，而且也沒有安全措施阻止掃描式的偷聽，到了90年代，抄襲成為了工業界的流行病，一些偷聽者採用特製的設備可以截取到行動電話的信息；其次，AMPS還存在容量有限、只能傳輸語音流量、系統太多、系統不兼容、通話質量差、設備昂貴、無法全球漫遊等一籮筐缺點。

為了提高通話質量，業界提出2G用數字通信替代模擬通信，提升容量主要有兩種解決方案，時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA），當時歐洲和美國幾乎所有的電信巨頭都選擇了TDMA，只有剛成立的高通在堅持CDMA。

1G所採用的FDMA技術，一個用戶在通話時佔用一個信道。TDMA則可實現在單個信道內服務多個用戶的能力，它將無線信道分成8個時隙，供8個用戶得輪流使用，從而提升了容量。舉個例子，用100Hz表示1，105Hz表示0，但是第1秒給甲用，第2秒給乙用，第3秒給丙用，只要輪換的好，5Hz的帶寬就夠3個手機用，就是延時嚴重點而已，這就是TDMA。

從技術上來看，後來1989年CDMA被證明系統的容量是TDMA的10倍以上，CDMA在各自的信號前面加上序列碼，再揉成一串發送，接收端按序列號只接受自己的信號，就好像快遞員一次性送了一疊信過來，大家按照信封上的名字打開各自的信，只可惜，CDMA系統標准成熟得晚，錯失了先機。

標准這東西就是人多嗓門大、拳頭硬的就贏了，總不能全世界就你一個人跟別人用不一樣的。在2G時代，美國的CDMA輸給了歐洲的TDMA，這也間接成為了摩托羅拉跌下神壇的起點。

各國在TDMA上達成共識，接下來就要討論標准，這時歐洲各國吸取了1G時代各自為政的失敗教訓，1982年，歐盟聯合成立了GSM（GlobalSystem for Mobile communications）負責通信標準的研究，愛立信、諾基亞、西門子和阿爾卡特等電信巨頭都加入了進來。

最初GSM是法語移動專家組的縮寫，後來這一縮寫含義被改為全球移動通信系統，以此彰顯歐洲人將GSM標准推廣到全球的雄心。

可以說，進入2G時代以後，移動通信的技術與應用有了驚人的進步。GSM易於部署，採用了全新的數字信號編碼取代原來的模擬信號，除了語音，支持國際漫遊、提供SIM卡方便用戶在更換手機時仍能儲存個人資料，還能發送160字長度的簡訊。

高通的銅牆鐵壁

但是高通不死心，不得不說，高通確實是個狠角色，在CDMA上孤注一擲。

為了證明CDMA比GSM好用，高通花了數年時間進行實地實驗、驅動測試以及行業演示，高通不僅要做標准，還要做晶元。

當所有人的注意力還在TMDA上時，高通圍繞著功率控制、同頻復用、軟切換等技術構建了專利牆，幾乎申請了與CDMA應用所有的相關專利，從一開始他們就打算獨享利潤，掐死下游公司的脖子。

高通僱傭了一個無比龐大的律師團，律師團們負責申請專利、談專利價格、控告侵權，通過並購、控告對手專利侵權等法律戰，將所有CDMA相關專利收攏過來，使核心專利牢牢掌握在自己手裡，這也是高通「專利流氓」綽號的來源。

歐洲的GSM是開放的，當時是歐洲運營商和愛立信，諾基亞等設備商共享知識產權，不收專利費。但高通是一家公司，他們還把CDMA的演演算法嵌入集成晶元，只要使用CDMA技術的手機，就必須按銷售價向高通交納一筆5%-10%的專利費，這個專利費不是一次性的，是按生產了多少部手機來算，可以說是一個霸王條款，當前中國的小米、OPPO、VIVO等品牌到現在還在交這筆費用。

1994年，高通與摩托羅拉合作在香港建立起全球第一個「小白鼠」CDMA網，但效果和服務質量都太差，更別提歐洲運營商對CDMA的質疑，高通的「保護費」根本沒地方收，這也是早期CDMA干不過GSM的重要原因。

隨著技術的成熟，高通迎來轉機。1990年，高通和電子通信研究院簽署有關CDMA技術轉移協定，高通答應把每年在韓國收取專利費的20%交給韓國電子通信研究院、協助其研究，韓國政府也宣布CDMA為韓國唯一的2G移動通信標准，並全力支持韓國三星、LG等投入CDMA技術的商用化。

1996年底，韓國的CDMA用戶達到一百萬，第一次向市場證明CDMA正式商用的可能性，讓美國一些運營商及設備廠商對CDMA技術開始恢復信心，也讓韓國廠商在CDMA市場上初露頭角。這之後，美國的朗訊、摩托羅拉，加拿大的北方電訊都成了高通的支持者，CDMA在北美登堂入室，運營商Verizon是CDMA的最大支持者，1996年建成了美國第一個CDMA網路。

美國政府還極力向中國推銷CDMA，要求中國引進高通的CDMA技術。據原國家計委副主任張國寶回憶，「美國政府向中國施加了不小的壓力，理由是說中國與美國之間有貿易逆差，要求中國買美國的技術。」

「三國」鬥法

到了90年代，數據量越來越大，2G玩不轉了。

隨著全球手機用戶快速增長，GSM網路容量有限的缺點不斷被暴露，在網路用戶過載時，就不得不構建更多的網路設施。在此背景下，必須要把通信技術進行升級到3G，3G最大的優點是更快的網速，2G的下載速度約僅9600bps-64kbps，而3G初期的速度則為300k-2Mbps，足足提升了30幾倍。

在當時，沒有一種技術被證明優於CDMA。愛立信、諾基亞、阿爾卡特等實力雄厚的歐洲廠商深知TDMA難敵CDMA的優勢，TDMA更難以作為3G核心技術，但誰也不想接受高通霸道的方案。

為了繞開高通的鐵壁銅牆，1998年，愛立信、諾基亞、阿爾卡特聯合歐洲各國廠商成立了一個叫3GPP(3rdGeneration Partnership Project)的組織，商討措施負責制定全球第三代通信標准。

3GPP小心翼翼地參考CDMA技術，最終開發出了3G標准——通用移動通信系統(UMTS，UniversalMobile Telecommunications System)，採用W-CDMA技術，就是寬頻CDMA的意思。雖然還是繞不開高通的底層技術，專利費是交定了，就是多少的問題，

W-CDMA不斷擴展著自己的版圖，1999年開始，歐洲國家基於WCDMA標准，發了不少3G牌照，英國單單通過拍賣5張3G執照而獲得近225億英鎊收入。

這可嚇壞了高通，高通趕緊與韓國聯合組成3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 與3GPP抗衡，推出了CDMA2000。

與此同時，在經歷了1G空白、2G追隨之後，目光這時候來到了中國，中興、華為、巨龍、大唐幾家通訊設備商逐漸發展起來了。起初中國是支持歐洲W-CDMA的，在吃了閉門羹之後，這時候中國也想在3G上爭奪一些話語權，天無絕人之路，中國找到了一個突破口：TDD技術。

實際上，無線電通信大會給3G分配的頻率的時候就有FDD（頻分雙工）和TDD（時分雙工）兩種。由於歐洲地廣人稀，基站數量不多，歐洲的W-CDMA是基於FDD技術的，在相同頻率相同功率的條件下，FDD比TDD能提供更好的覆蓋。但是中國人口稠密，基站本來就建得多，所以無人問津的TDD成了中國的突破口。更重要的是，國外廠商關注TDD比較少，中國在TDD領域提自己的標准，成功的希望要大一些。

1998年6月，以大唐電信為主的研發團隊提出了中國自己的TD-SCDMA標准。2000年5月，在國家信息產業部、中國移動和中國聯通等運營商的強硬表態支持下，國際電信聯盟正式宣布將中國提交的TD-SCDMA，與歐洲主導的WCDMA、美國主導的CDMA2000並列為三大3G標准。

雖然與其他兩大標准來比，TD-SCDMA最弱雞，以至於即便在九年後中國移動拿到3G牌照時，中國依然在心裡打鼓，全球建設TD-SCDMA的只此一家，壓力可想而知。

但是，中國對於TD-SCDMA的研發，就相當於通信領域的「兩彈一星」。現在看來，這個戰略是無比英明的，展訊等一批晶元公司逐漸成長起來，從此之後，我們在技術標准上不再受制於人。更重要的是，我們讓西方人明白了一件事，如果在標准制定中不增加中國的話語權，中國完全有能力自己搞一個標准出來，到時候極有可能失去中國市場。因此，歐洲在制定4G標准時極力拉攏中國加入。

標准也有了，按說3G之爭應該如火如荼的進行，但實際上在2000年初，3G建設的推進十分緩慢。因為對當時的人們來說，3G多出來的網速根本用不上，打電話和發簡訊，2G的GSM足夠了。

首先是2000年，IT泡沫破滅。最遭殃的是歐洲，前期投入巨大的3G項目無法暫停，沃達豐、法國電信、T-MOBILE等運營商背負了巨大的財務壓力，法國電信還因為陷入巨幅虧損搞得不少員工自殺了。

美國陰差陽錯躲過一劫，高通的CDMA2000標准出來得晚一些，美國還沒來得及在IT泡沫破滅之前發3G牌照，直到2004年才開始大規模開展3G業務。不過，高通也沒好到哪去，本來靠專利躺著都可以收錢，但是那幾年全球3G市場根本不行，而高通還要養著上千名律師。

華為也在3G上也是受盡折磨。實際上華為做移動通信已經非常晚了，1998年才啟動GSM研發，不過發展速度很快，一年半之後就中標第一個GSM商用項目，當時趁著東南亞金融危機的影響，華為憑借比競爭對手低30%的價格，拿下了東南亞的大片市場。

在GSM上賺到錢的華為對3G充滿信心，投入大量人員和資金攻克3G技術。華為採取了三頭下注的策略，對三個3G標准都進行了技術研發投入，給公司造成了很大的資金壓力，華為迫切希望政府盡快發放3G牌照，哪個標准都行。

很可惜，中國政府遲遲沒有發放3G牌照。當時，中國在3G領域可以說是要啥啥沒有，沒有晶元，沒有手機，沒有基站，沒有儀器儀表，一切都要從基礎做起，如果當時發放3G牌照，無疑將是WCDMA和CDMA2000的天下。

華為當時唯一上量的業務，是用3G數據卡做便攜機上網，數據卡因而銷售火爆。當時華為改進了數據卡，在歐洲大受歡迎。但是賣數據卡賺的錢，和3G研發投入相比仍是杯水車薪，2008年任正非還動了賣掉終端業務的念頭，只是未能成功。

再之後，2007年金融危機爆發，西方電信設備商遭遇當頭棒喝。

大幅虧損的朗訊賣身阿爾卡特，諾基亞和西門子的電信部門合並，後來諾基亞收購阿爾卡特-朗訊，加上北電破產、摩托羅拉分拆出售，到最後，市場上僅剩下愛立信、諾基亞、中興、華為、三星五家主要移動設備供應商。中興、華為啥也沒干，排名就上升好幾位。

LTE一統江湖

這時候，一個穿著萬年不變的牛仔褲和藍色上衣的人，笑微微的走上了歷史前台。

2007年，iPhone橫空出世。史蒂夫·喬布斯用IOS系統和iPhone手機這樣的完美組合重新定義了智能手機，幾乎在同一時間，Google發布了安卓系統，高通發布了第一代驍龍晶元。

iPhone的出現，重塑了終端市場的格局，諾基亞被拉下神壇，曾經的手機大國日本徹底退出了終端市場，而這些空缺都在日後被中國廠商所填補。

iPhone更深遠的意義則在於，APP Store帶動了移動互聯網業務井噴，創業者用APP創造出豐富的內容和業務，人們對網速提升的需求一下子被引爆。經歷了命途多舛的七年之後，3G終於找到了它的歸宿。

隨著智能手機的發展， W-CDMA隨後演進出3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA ，但其中的CDMA技術框架沒有改變。本來照這樣發展下去，以CDMA為核心的技術或許有可能一路稱霸到4G，可惜事與願違。

半途中有一號人物殺進市場將一切計劃打亂，他叫Intel。

IT界的Intel在WiFi上取得成功後野心膨脹，想進一步蠶食CT(通信技術)的地盤。普通WiFi對應的標準是IEEE802.11，搶地盤的標準是802.16，這是一個城域網標准，就是覆蓋范圍更廣大，在商業上的名稱是WiMax。

Wimax採用了OFDM技術。OFDM並不是新技術，早在1960年代貝爾實驗室就發明了，到1980年代建立了比較完整的鏈路技術框架，OFDM技術已經在ADSL，DVB等領域獲得了商用，並且1998年徵集3G提案的時候，也有幾個基於OFDM的提案，但是沒有敵不過高通大法師Viterbi領軍的CDMA陣營。

OFDM通過循環前綴和頻域均衡等不太復雜的技術，有效地消除了用戶間干擾，效果遠遠優於CDMA。

OFDM的重回視野，除了高通以外，眾家電信巨頭都樂得不行：又能有效將4G傳輸速率提升，又能繞過高通的CDMA專利陷阱，終於不用再看高通面子了。

2008年時，3GPP提出了長期演進技術 (Long TermEvolution, LTE) 作為3.9G技術標准。因為技術上需要澄清，加上高通的專利陷井太深，3GPP在2011年提出了長期演進技術升級版 (LTE-Advanced) 作為4G技術標准，准備把W-CDMA汰換掉，轉而採用OFDM。

4G的標准終於統一到了LTE，高通失去了優勢處在危機當中。

高通當然也看到了OFDM的發展前景，手握重金的高通終於發現美國有一個公司叫Flarion，專門研究用OFDM做移動通信，它們開發的系統叫做Flash-OFDM，高通公司立刻在2006年斥巨資8億美金將其收購，「專利流氓」擁有了Flarion的全部專利。

高通主要看中Flarion解決了OFDM同頻復用的問題，採用了干擾平均化的思路，高通的軟切換技術還可以繼續在LTE當中應用。2007年，高通提出了CDMA2000的演進升級版本UMB（CDMA+OFDM+MIMO），想繼續維持CDMA的優勢。

可是高通高興的太早了，被高通專利費虐慘了的LTE，絕不支持高通的方案，將他的軟切換專利全部排除，況且全球覆蓋率最高的基站正是W-CDMA，因此，各大運營商無不紛紛決定採用LTE-Advanced當作第四代通信技術標准。

2005年，LTE陣營新加入了一支重要力量。中國在法國召開的3GPP會議上，大唐聯合國內廠家，提出了基於OFDM的TDD演進模式的方案，同年11月，3GPP工作組會議通過了中國針對TD-SCDMA後續演進的LTE TDD技術提案。

LTE陣營如虎添翼，天平很快就倒向了歐洲這邊。高通眼看著自己在3G所建立的技術體系被摧毀了，UMB因為沒人支持而迅速憋了下去，隔年高通就把UMB停掉、宣布加入3GPP的LTE陣營，4G時代美國不僅沒競爭過老對手歐洲，還眼睜睜地看著中國的崛起，

LTE的核心專利，有SFR，sOFDM，SC-FDMA，Turbo code，Alam-outicode。Turbo和Alam-outicode是史詩級的技術，但是專利已經過期或者快過期了，華為發明了前兩項，在LTE的核心專利上占據領先的地位

自此，中國作為手握4G核心專利的巨頭之一，成為了美國在世界上最重要的對手。

不容有失的較量

4G時代LTE一統江湖，在普及的過程中，5G時代拉開帷幕。

5G通將比4G實現單位面積移動數據流量增長1000倍；在傳輸速率方面，典型用戶數據速率將提升10到100倍，峰值傳輸速率可達10Gbps（4G為100Mbps）；同時，端到端時延縮短5-10倍，頻譜效率提升5-10倍，網路綜合能效提升1000倍。5G的速率可以這樣形容，下載一個文件大小1G的電影，只需要一秒鍾。

5G頻率如此之高，對於我們來說，對5G的印象可能只局限在VR、AR、無人駕駛這些終端應用上，但是站在國家層面來說，在人工智慧方面和大數據領域方面5G也是一個重要的轉折點，它對經濟、軍事、國際關系的重塑，足以用革命性三個字來形容。

那至少是未來十年的國運。

根據「光速=波長×頻率」公式，頻率越高，波長就越短，5G波長可以短至毫米級。再來說增加頻譜利用率，主要通過信道編碼技術來實現，這是「資訊理論之父」克勞德·香農在1948年提出的，同時他還提出了著名的香農極限，即在給定帶寬上以一定質量可靠地傳輸信息的最大速率，信道編碼技術可以實現無限接近但不能超過這一速率。

幾十年來，信道編碼技術經過幾代人的努力，已經越來越接近香農極限。

1991年法國人發明的Turbo碼被認為是第一個接近香農極限的編碼方案。

1996年，有研究表明採用LDPC長碼可以達到Turbo碼的性能，高通公司對LDPC的發展有著不小的貢獻。

2007年，華為的Polar碼由Erdal Arikan教授提出，Polar碼所能達到的糾錯性能超過目前廣泛使用的Turbo碼、LDPC碼，被認為是迄今唯一能夠達到香農極限的編碼方法。

至此，三大編碼已經誕生。在2016國際通信大會上，多家科技巨頭開展了關於5G-eMBB(增強型移動寬頻)領域通訊標准，關於高通的LDPC方案、華為的Polar方案、歐洲的LDPC+Turbo方案的激烈討論，大會圍繞5G技術進行了投票，在Turbo碼徹底沒戲後，歐洲公司開始站隊LDPC碼，原因是他們有更多的LDPC碼專利，從1G到4G，美國、歐洲的利益從未如此統一過，面對強大的對手，美國、歐洲終於在5G時代站到了一起，5G標准之爭從中國與美國歐三國殺演變成了中國和美歐的對峙。

最終，高通以一票的微弱優勢勝過了華為，在5G-eMBB標准方面全面獲勝，而華為僅是獲得了5G短碼的國際標准。當前，在5G的三大場景中eMBB場景的編碼方案已經確定，但URLLC(超可靠、低時延通信)、mMTC(海量機器類通信)場景的標准仍待爭奪。

高通獲得了制定5G標準的專利權後，按照老套路很快就宣布了使用該項專利權要收取的費率標准，不管其他零件晶元用誰的，只要使用了LDPC網路，單模（5G）的手機收取2.275%，多模（5G/4G/3G）收取的費率收取3.25%。

如果以國產手機目前的出貨規模來估算的話，每年最低要給高通支付約三、四百億專利費。

但華為也不是吃素的。2019年6月，德國專利數據公司Iplytics將全球各大公司佔有的5G標准必要專利數量進行排序，全球5G必要專利持有量過百的廠商共有11家，華為以1554個位居世界首位，中興、大唐、OPPO的專利數量分別為1208個、545個和207個，高通的5G專利數量排名第六位，共846個。

去年，華為還要求美國最大運營商Verizon支付超過230項專利的許可費用，總金額超10億美元，這些專利涵蓋了核心網路設備、有線基礎設施和物聯網技術。

雖然華為的專利數量最多，但高通的專利卻更為核心，5G通訊領域中，涉及到了太多的專利技術，多家公司都分別掌握著不同技術的專利權，導致了5G領域出現了一個復雜的交叉授權協議，高通使用華為的短碼標准需要繳納一部分專利費，華為使用高通的5G標准也需要繳納專利費，但整體上，華為交給高通的專利費用更多。

於是，美國又瞄準華為的手機業務，高通、ARM、谷歌等重要供應商均表示中止與華為的合作，要在晶元和操作系統層面對華為造成打擊。從一開始，5G的標准之爭就不是華為、中興一兩家企業的事，而這場較量，至今還未蓋棺定論。

5G的市場夠大，卻並不如想像中那麼大，這個市場是有上限的。這場較量在美國看來就是「零和」游戲，別人所得就是美國所失。對它的殘酷性，中國不能有任何僥幸，歸根結底，這也是一場不容有失的大國較量。

5. 4g路由器怎麼上網工作原理是什麼

4g路由器工作原理：用一張資費卡(sim卡)插4g路由器上，通過運營商4g網路wcdma、td-scdma進行撥號連網,就可以實現數據傳輸,上網等．路由器有wifi功能實現共享上網，只要手機、電腦、psp有無線網卡或者帶wifi功能就能通過4g無線路由器接入internet，為實現無線區域網共享3g無線網提供了極大的方便。

6. 移動4G利用什麼原理

通信技術日新月異，給人們帶來不少享受。隨著數據通信與多媒體業務需求的發展，適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信開始興起，因此有理由期待這種第四代移動通信技術給人們帶來更加美好的未來。

所有技術的發展都不可能在一夜之間實現，從GSM、GPRS到第4代，需要不斷演進，而且這些技術可以同時存在。人們都知道最早的移動通信電話用的模擬蜂窩通信技術，這種技術只能提供區域性語音業務，而且通話效果差、保密性能也不好，用戶的接聽范圍也是很有限。隨著行動電話迅猛發展，用戶增長迅速，傳統的通信模式已經不能滿足人們通信的需求，在這種情況下就出現了GSM通信技術，該技術用的是窄帶TDMA，允許在一個射頻(即『蜂窩』)同時進行8組通話。它是根據歐洲標准而確定的頻率范圍在900～1800MHz之間的數字行動電話系統，頻率為1800MHz的系統也被美國採納。GSM是1991年開始投入使用的。到1997年底，已經在100多個國家運營，成為歐洲和亞洲實際上的標准。GSM數字網也具有較強的保密性和抗干擾性，音質清晰，通話穩定，並具備容量大，頻率資源利用率高，介面開放，功能強大等優點。不過它能提供的數據傳輸率僅為9.6kbit/s，和五、六年前用固定電話撥號上網的速度相當，而當時的internet幾乎只提供純文本的信息。而時下正流行的數字移動通信手機是第二代（2G），一般採用GSM或CDMA技術。第二代手機除了可提供所謂「全球通」話音業務外，已經可以提供低速的數據業務了，也就是收發短消息之類。雖然從理論上講，2G手機用戶在全球范圍都可以進行移動通信，但是由於沒有統一的國際標准，各種移動通信系統彼此互不兼容，給手機用戶帶來諸多不便。

針對GSM通信出現的缺陷，人們在2000年又推出了一種新的通信技術GPRS，該技術是在GSM的基礎上的一種過渡技術。GPRS的推出標志著人們在GSM的發展史上邁出了意義最重大的一步，GPRS在移動用戶和數據網路之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP和X.25分組數據接入服務。

在這之後，通信運營商們又要推出EDGE技術，這種通信技術是一種介於現有的第二代移動網路與第三代移動網路之間的過渡技術，因此也有人稱它為「二代半」技術，它有效提高了GPRS信道編碼效率的高速移動數據標准，它允許高達384KbPs的數據傳輸速率，可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。EDGE提供了一個從GPRS到第三代移動通信的過渡性方案，從而使現有的網路運營商可以最大限度地利用現有的無線網路設備，在第三代移動網路商業化之前提前為用戶提供個人多媒體通信業務。

在新興通信技術的不斷推動之下，象徵著3G通信的標志技術WCDMA也可能成為未來通信技術的主流。該技術能為用戶帶來了最高2Mbit/s的數據傳輸速率，在這樣的條件下，計算機中應用的任何媒體都能通過無線網路輕松的傳遞。WCDMA通過有效的利用寬頻帶，不僅能順暢的處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接；此外WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖像。人們之間溝通的瓶頸會由網路傳輸速率轉變為各種新型應用的提供：如何讓無線網路更好的為人們服務而不是給人們帶來騷擾，如何讓每個人都能從信息的海洋中快速的得到自己需要的信息，如何能夠方便的攜帶、使用各種終端設備，各種終端設備之間如何更好的自動協同工作等等。在上述通信技術的基礎之上，無線通信技術最終可能邁向4G通信技術時代。

從無線通信系統的發展歷程來看，第一代移動通信系統的任務已經達成，而現階段是第二代移動通信系統的時代，今後十年會是3G移動通信系統正興的時期，或許到了十年以後會是第四代移動通信的天下。但人們不難發現每一個不同的移動通信系統均會有重復性的時間點，大約每十年就有一項技術更新，不過隨著通信科技的日新月異，或許轉變會更快、時間也會更短。對於移動通信服務業者、系統設備供貨商或其他相關產業來說，必須隨時注意移動通信技術的變化，以適應市場需求。
4G的概念介紹

就在3G通信技術正處於醞釀之中時，更高的技術應用已經在實驗室進行研發。因此在人們期待第三代移動通信系統所帶來的優質服務的同時，第四代移動通信系統的最新技術也在實驗室悄然進行當中。那麼到底什麼是4G通信呢？

到2009年為止人們還無法對4G通信進行精確地定義，有人說4G通信的概念來自其他無線服務的技術，從無線應用協定、全球袖珍型無線服務到3G；有人說4G通信是一個超越2010年以外的研究主題，4G通信是系統中的系統，可利用各種不同的無線技術；但不管人們對4G通信怎樣進行定義，有一點人們能夠肯定的是4G通信可能是一個比3G通信更完美的新無線世界，它可創造出許多消費者難以想像的應用。4G最大的數據傳輸速率超過100Mbit/s，這個速率是行動電話數據傳輸速率的1萬倍，也是3G行動電話速率的50倍。4G手機可以提供高性能的匯流媒體內容，並通過ID應用程序成為個人身份鑒定設備。它也可以接受高解析度的電影和電視節目，從而成為合並廣播和通信的新基礎設施中的一個紐帶。此外，4G的無線即時連接等某些服務費用會比3G便宜。還有，4G有望集成不同模式的無線通信——從無線區域網和藍牙等室內網路、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標准漫遊到另一個標准。

4G通信技術並沒有脫離以前的通信技術，而是以傳統通信技術為基礎，並利用了一些新的通信技術，來不斷提高無線通信的網路效率和功能的。如果說3G能為人們提供一個高速傳輸的無線通信環境的話，那麼4G通信會是一種超高速無線網路，一種不需要電纜的信息超級高速公路，這種新網路可使電話用戶以無線及三維空間虛擬實境連線。

與傳統的通信技術相比，4G通信技術最明顯的優勢在於通話質量及數據通信速度。然而，在通話品質方面，行動電話消費者還是能接受的。隨著技術的發展與應用，現有行動電話網中手機的通話質量還在進一步提高。數據通信速度的高速化的確是一個很大優點，它的最大數據傳輸速率達到100Mbit/s，簡直是不可思議的事情。另外由於技術的先進性確保了成本投資的大大減少，未來的4G通信費用也要比2009年通信費用低。

4G通信技術是繼第三代以後的又一次無線通信技術演進，其開發更加具有明確的目標性：提高移動裝置無線訪問互聯網的速度--據3G市場分三個階段走的的發展計劃，3G的多媒體服務在10年後進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網路已經基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動通信系統。在發達國家，3G服務的普及率更超過60%，那麼這時就需要有更新一代的系統來進一步提升服務質量。

為了充分利用4G通信給人們帶來的先進服務，人們還必須藉助各種各樣的4G終端才能實現，而不少通信營運商正是看到了未來通信的巨大市場潛力，他們已經開始把眼光瞄準到生產4G通信終端產品上，例如生產具有高速分組通信功能的小型終端、生產對應配備攝像機的可視電話以及電影電視的影像發送服務的終端，或者是生產與計算機相匹配的卡式數據通信專用終端。有了這些通信終端後，人們手機用戶就可以隨心所欲的漫遊了，隨時隨地的享受高質量的通信了。
4G系統網路結構及其關鍵技術

4G移動系統網路結構可分為三層：物理網路層、中間環境層、應用網路層。物理網路層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網路層與中間環境層及其應用環境之間的介面是開放的，它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易，提供無縫高數據率的無線服務，並運行於多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標准及多模終端能力，跨越多個運營者和服務，提供大范圍服務。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸；抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術；高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線；大容量、低成本的無線介面和光介面；系統管理資源；軟體無線電、網路結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用（OFDM）為技術核心。OFDM技術的特點是網路結構高度可擴展，具有良好的抗雜訊性能和抗多信道干擾能力，可以提供無線數據技術質量更高（速率高、時延小）的服務和更好的性能價格比，能為4G無線網提供更好的方案。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，預計都採用OFDM技術。4G移動通信對加速增長的廣帶無線連接的要求提供技術上的回應，對跨越公眾的和專用的、室內和室外的多種無線系統和網路保證提供無縫的服務。通過對最適合的可用網路提供用戶所需求的最佳服務，能應付基於網際網路通信所期望的增長，增添新的頻段，使頻譜資源大擴展，提供不同類型的通信介面，運用路由技術為主的網路架構，以傅利葉變換來發展硬體架構實現第四代網路架構。移動通信會向數據化，高速化、寬頻化、頻段更高化方向發展，移動數據、移動IP預計會成為未來移動網的主流業務。
4G的主要優勢

如果說2G、3G通信對於人類信息化的發展是微不足道的話，那麼未來的4G通信卻給了人們真正的溝通自由，並徹底改變人們的生活方式甚至社會形態。2009年在構思中的4G通信具有下面的特徵：
1、通信速度更快

由於人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特徵莫過於它具有更快的無線通信速度。從移動通信系統數據傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務；第二代數位式移動通信系統傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達32Kbps，如PHS；而第三代移動通信系統數據傳輸速率可達到2Mbps；專家則預估，第四代移動通信系統可以達到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以達到每秒高達100Mbps速度傳輸無線信息，這種速度會相當於2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右。
2、網路頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbps的傳輸，通信營運商必須在3G通信網路的基礎上，進行大幅度的改造和研究，以便使4G網路在通信帶寬上比3G網路的蜂窩系統的帶寬高出許多。據研究4G通信的AT&T的執行官們說，估計每個4G信道會佔有100MHz的頻譜，相當於W-CDMA 3G網路的20倍。
3、通信更加靈活

從嚴格意義上說，4G手機的功能，已不能簡單劃歸「電話機」的范疇，畢竟語音資料的傳輸只是4G行動電話的功能之一而已，因此未來4G手機更應該算得上是一隻小型電腦了，而且4G手機從外觀和式樣上，會有更驚人的突破，人們可以想像的是，眼鏡、手錶、化妝盒、旅遊鞋，以方便和個性為前提，任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端，只是人們還不知應該怎麼稱呼它。未來的4G通信使人們不僅可以隨時隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當然更可以和從未謀面的陌生人網上聯線對打游戲。也許有被網上定位系統永遠鎖定無處遁形的苦惱，但是與它據此提供的地圖帶來的便利和安全相比，這簡直可以忽略不計。
4、智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現於4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，例如對菜單和滾動操作的依賴程度會大大降低，更重要的4G手機可以實現許多難以想像的功能。例如4G手機能根據環境、時間以及其他設定的因素來適時地提醒手機的主人此時該做什麼事，或者不該做什麼事，4G手機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，大家可以根據這些信息來進行在線購買自己滿意的電影票；4G手機可以被看作是一台手提電視，用來看體育比賽之類的各種現場直播。

5、兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，不但考慮的它的功能強大外，還應該考慮到現有通信的基礎，以便讓更多的現有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，未來的第四代移動通信系統應當具備全球漫遊，介面開放，能跟多種網路互聯，終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點。
6、提供各種增值服務

4G通信並不是從3G通信的基礎上經過簡單的升級而演變過來的，它們的核心建設技術根本就是不同的，3G移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，而4G移動通信系統技術則以正交多任務分頻技術(OFDM)最受矚目，利用這種技術人們可以實現例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增殖服務；不過考慮到與3G通信的過渡性，第四代移動通信系統不會在未來僅僅只採用OFDM一種技術，CDMA技術會在第四代移動通信系統中，與OFDM技術相互配合以便發揮出更大的作用，甚至未來的第四代移動通信系統也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也會結合兩項技術的優點，一部分會是以CDMA的延伸技術。
7、實現更高質量的多媒體通信

盡管第三代移動通信系統也能實現各種多媒體通信，但未來的4G通信能滿足第三代移動通信尚不能達到的在覆蓋范圍、通信質量、造價上支持的高速數據和高解析度多媒體服務的需要，第四代移動通信系統提供的無線多媒體通信服務包括語音、數據、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此未來的第四代移動通信系統也稱為「多媒體移動通信」。第四代移動通信不僅僅是為了因應用戶數的增加，更重要的是，必須要因應多媒體的傳輸需求，當然還包括通信品質的要求。總結來說，首先必須可以容納市場龐大的用戶數、改善現有通信品質不良，以及達到高速數據傳輸的要求。
8、頻率使用效率更高

相比第三代移動通信技術來說，第四代移動通信技術在開發研製過程中使用和引入許多功能強大的突破性技術，例如一些光纖通信產品公司為了進一步提高無線網際網路的主幹帶寬寬度，引入了交換層級技術，這種技術能同時涵蓋不同類型的通信介面，也就是說第四代主要是運用路由技術(Routing)為主的網路架構。由於利用了幾項不同的技術，所以無線頻率的使用比第二代和第三代系統有效得多。按照最樂觀的情況估計，這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數量的無線頻譜做更多的事情，而且做這些事情的時候速度相當快。研究人員說，下載速率有可能達到5Mbps到10Mbps。
9、通信費用更加便宜

由於4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術，這些技術保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統操作方式，因此相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易迅速得多；同時在建設4G通信網路系統時，通信營運商們會考慮直接在3G通信網路的基礎設施之上，採用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。據研究人員宣稱，4G通信的無線即時連接等某些服務費用會比3G通信更加便宜。

7. 中國移動4G是什麼網路模式

中國移動4G是使用移動TD-LTE網路模式。

移動4G：移動TD-LTE
移動3G：TD-SCDMA
移動2G：GSM

網路制式（網路運行模式）就是網路的類型，中國手機常用的網路制式有CDMA手機佔用的CDMA 1X，800MHZ頻段；GSM手機佔用的900/1800/1900MHZ 頻段。

近兩年的GSM 1X雙模（即WCDMA)佔用的900/1800MHZ頻段。

3G佔用的900/1800/1900/2100MHz頻段,4G佔用的1920--2170MHZ頻段。

聯通4G目前TD LTE佔用的2555-2575MHz，2300-2320MHz頻段（僅限室內使用）。

(7)4g移動網路原理擴展閱讀：

5G的網路特點：

5G 網路主要有三大特點：高速率，不僅僅是3秒鍾下載1部超高清電影這么簡單，VR、AR、雲技術將與生活無縫對接；高可靠低時延，讓無人駕駛、遠程手術不再遙遠；超大數量終端網路，將形成更廣闊和開放的物聯網，讓智慧家居、智慧城市成為可能。

5G是移動寬頻網和物聯網的有機組合，因此機器間通信技術、車聯網、情景感知技術、C-RAN和D-RAN組網技術等領域也是其組成部分。就已知的研究成果來看，這些領域中仍然存在著大量的問題需要進一步的研究。

參考資料來源：網路-手機網路模式

8. 中國移動4G是什麼網路模式

中國移動4G的網路模式是4G LTE標准中的TD-LTE。

4G是第四代移動通信技術的簡稱，中國移動4G採用了4G LTE標准中的TD-LTE。TD-LTE演示網理論峰值傳輸速率可以達到下行100Mbps、上行50Mbps。TD-LTE是由中國主導的4G網路標准，技術成熟，具備了大規模推廣的條件，已正式商用。

2013年12月4日，中國移動獲得4G牌照，具體頻譜資源方面，中國移動獲得130MHz，分別為1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。

(8)4g移動網路原理擴展閱讀：

移動4G網路使用的關鍵技術：

1、多天線技術：

其指任何一方產生的通信信號都將由多個天線來進行傳遞，和傳統的單天線傳遞信號相比，這種方式有很多的優點。在實施過程中，主要運用了分集技術。

2、ipv6技術：

對於公共網路來說，需要解決的最大問題是IP地址的問題，以前使用的ipv4技術的地址長度只有32位，最多隻能提供232個不同IP，也就是說，一個路由器設備只能保證232個用戶同時使用。Ipv6的應用，將地址空間的容量提高到了2128。

3、正交頻分復用技術：

正交頻分復用技術是4G通信工程中的關鍵性技術，對推動4G通信工程技術的進一步發展有著不可忽視的作用。其工作原理是將通信信道劃分為若干個子信道，然後將所需要傳輸的數據分流到子信道中進行傳輸，以此來實現信號的有效傳遞。

參考資料來源：網路-移動4G

9. 中國移動4G網路是怎麼回事

現在還沒有正式發布TD-LTE晶元的設備,所以你不能接入是正常的,因為wifi跟4G有區別,你需要找到有將4G信號轉換成wifi信號的4G體驗區嘗試一下,或者等到下一年4G牌照發下來,移動就會推出4G上網卡或者mifi之類的,你就可以真正體驗TD-LTE了