4g移动网络原理

1. 什么是4g网络

4G网络就是执行第四代移动通信技术的网络，不是WiFi，与3G网络具体区别如下：

1、4G通信速度更快

从移动通信系统数据传输速率作比较，3G网络数据传输速率可达到2Mbps，而4G网络传输速率可达到20Mbps，甚至最高可以达到100Mbps，这种速度会相当于3G网络手机数据传输速度的50倍。

2、4G网络频谱更宽

根据第四代移动通信技术要求，4G网络的每个4G信道会占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍。

3、4G网络频率效率高

与3G网络相比，4G网络在开发研制过程中使用和引入大量功能强大的突破性技术，例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度，引入了交换层级技术，这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口，也就是说4G网络主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。

(1)4g移动网络原理扩展阅读

4G相关技术

1、多天线技术

其指任何一方产生的通信信号都将由多个天线来进行传递，和传统的单天线传递信号相比，这种方式有很多的优点。该技术最大的优点是，虽然天线数量并无增加，但通信的质量和速度都提高了，总的来说，扩宽了信道容量，在有限的设备条件下，能支持更多数量用户使用，提高了频谱的利用率。

2、ipv6技术

一个路由器设备只能保证2^32个用户同时使用。Ipv6的应用，将地址空间的容量提高到了2^128，因此，ipv6技术完全称得上是4G通信的技术要点。

3、智能天线技术

智能天线技术能够复用多光束频率，其复用原理也相对简单，就是通过标记方位相同但是频率不同的天线，进而实现复用。此外，智能天线技术中还具有空分多址的功能，能够统一划分不同空间的路径，进而快速确定目标的具体方位，避免出现目标在移动过程中无法定位的情况。

4、正交频分复用技术

该项技术最大的优势在于能够降低通信传输过程中信号的衰弱情况，具有较强的抗衰力。同时，正交频分复用技术在传输时还具有防止干扰的功效，能够其实提高数据传输效率，给用户带来更佳的网络体验。

参考资料来源：网络--4G网络

2. 4G技术是什么

4G+是在国际范围及移动互联行业对4G网络升级的统称，其用来描述与形容应用LTE-A载波聚合技术的4G网络。

采用了LTE-A载波聚合技术的4G网络，其最突出、最核心的表现即是4G网速得到了成倍乃至数倍的大幅增长，但由于其并未采用颠覆性、跃进式的全新技术（如网速可达100G/S的5G技术），因此业内将加速的4G网络统称为4G+，或英文描述4G plus。

目前全球多家技术领先的运营商正在积极部署LTE-A载波聚合技术，聚合使用掌控的频谱资源，以满足用户对速率更高、稳定性更好的移动网络的需求，如Vodafone在2014年即已在多个国家与地区推出“4G+”服务，因此，“4G+”并不隶属于某个通信商或某个单一品牌。

(2)4g移动网络原理扩展阅读

关键技术：

1、多天线技术

其指任何一方产生的通信信号都将由多个天线来进行传递，和传统的单天线传递信号相比，这种方式有很多的优点。在实施过程中，主要运用了分集技术，其特点是发射机是无需对信号进行分析的，是由接收机决定接收哪一个类型信号。

2、ipv6技术

对于公共网络来说，需要解决的最大问题是IP地址的问题，以前使用的ipv4技术的地址长度只有32位，最多只能提供2^32个不同IP，也就是说，一个路由器设备只能保证2^32个用户同时使用。

Ipv6的应用，将地址空间的容量提高到了2^128，因此，ipv6技术完全称得上是4G通信的技术要点。

3、智能天线技术

智能天线应用较为广泛，比如4G手机已经成为人们工作、学习以及生活的重要通信工具。智能天线技术作为4G通信工程技术的重要技术要点，其工作原理非常简单，就是通过编写程序，并将这组程序变为一组天线单元，通过天线单元就能够对信号传输方向进行获取。

3. 4G无线路由器工作原理是什么

4G上网卡接收到4G信号后，通过4G无线路由器 F3827将该信号成能被终端通过无线接收的WLAN信号，以下是4G无线路由器工作原理图

4. 从2g到4g是什么原理

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图片来源@视觉中国

文丨产业科技

今天产业科技君来聊一聊从1G到5G的演进，这是一场人类与信息载体的长期斗争，其背后大国之间关于通信标准争夺较量，更是蕴含着数不清的暗流涌动。

让世界分裂，从前核武器能做到的，今天网络通信或许也能做到。从信息的生成、传输到接收，人类为了缩短世界的宽度，改变信息的传递方式，不断通过技术将有界限的一切变成趋近于无限。

模拟之王摩托罗拉

说起第一代移动通信系统，就不能不提摩托罗拉。如果说当年AT&T是有线通信之王，摩托罗拉就是移动通信的开创者。

最初，无线通信主要应用于国家级的航天与国防工业，带有军事色彩。我们常在二战电影里看到美国通讯兵身上背的那个重达15公斤的玩意，就是摩托罗拉研发出的第一代跨时代的无线通信产品SCR-300。

直到1973年，摩托罗拉工程师马丁·库珀发明了世界上第一台移动电话——大哥大。移动电话是造出来了，传输用什么网络？AT&T公司的贝尔实验室给出了一个沿用至今的答案，那就是蜂窝网络，也称为移动网络。

蜂窝网络的原理是把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小子区，每个子区设一个基站，这些基站形成了酷似“蜂窝”的结构，并受一个移动电话交换机的控制。在这个区域内任何地点的移动电话都可以和其他地域进行通信，同时，在两个或多个移动交换机之间，只要制式相同，还可以进行自动和半自动转接，从而扩大移动台的活动范围。

1978年，贝尔实验室基于蜂窝网络开创了最早的移动通信标准——以模拟技术为基础的高级移动电话系统（AMPS，Advanced Mobile Phone System），这就是第一代移动通信系统(1G，1st Generation)。

同年，国际无线电大会批准了800/900 MHz频段用于移动电话的频率分配方案。5年后，这套系统在芝加哥正式投入商用，许多国家陆续都开始建设基于频分复用技术（FDMA，Frequency Division Multiple Access）和模拟调制技术的第一代移动通信系统。

同一时期，欧洲各国也不甘示弱，日本、加拿大等国也积极跟进，纷纷建立起自己的第一代移动通信标准。瑞典等北欧四国在1980年研制成功了NMT-450移动通信网并投入使用；联邦德国在1984年完成了C网络（C-Netz）；英国则于1985年开发出频段在900MHz的全接入通信系统（TACS，Total Access Communications System）。这些网络实际上是美国AMPS的修改版本，主要是频段、频道间隔、频偏、信令速率不同，其他完全一致。

当时，中国使用的是英国的TACS标准，中国自己的移动通信系统还是一片空白，固定网络设备也全靠进口。

可以说，1G时代的王者非摩托罗拉莫属，它不仅在全球攻城略地垄断了移动电话市场，还是AMPS系统的设备供应商，全球超过70个国家应用AMPS标准。这也意味着美国把第一代移动通信标准牢牢把持在手中。

TDMA与CDMA之争

虽然美国制定了第一代标准，但是1G先天不足。

首先AMPS它是一个模拟标准，很容易受到静电和噪音的干扰，而且也没有安全措施阻止扫描式的偷听，到了90年代，抄袭成为了工业界的流行病，一些偷听者采用特制的设备可以截取到移动电话的信息；其次，AMPS还存在容量有限、只能传输语音流量、系统太多、系统不兼容、通话质量差、设备昂贵、无法全球漫游等一箩筐缺点。

为了提高通话质量，业界提出2G用数字通信替代模拟通信，提升容量主要有两种解决方案，时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA），当时欧洲和美国几乎所有的电信巨头都选择了TDMA，只有刚成立的高通在坚持CDMA。

1G所采用的FDMA技术，一个用户在通话时占用一个信道。TDMA则可实现在单个信道内服务多个用户的能力，它将无线信道分成8个时隙，供8个用户得轮流使用，从而提升了容量。举个例子，用100Hz表示1，105Hz表示0，但是第1秒给甲用，第2秒给乙用，第3秒给丙用，只要轮换的好，5Hz的带宽就够3个手机用，就是延时严重点而已，这就是TDMA。

从技术上来看，后来1989年CDMA被证明系统的容量是TDMA的10倍以上，CDMA在各自的信号前面加上序列码，再揉成一串发送，接收端按序列号只接受自己的信号，就好像快递员一次性送了一叠信过来，大家按照信封上的名字打开各自的信，只可惜，CDMA系统标准成熟得晚，错失了先机。

标准这东西就是人多嗓门大、拳头硬的就赢了，总不能全世界就你一个人跟别人用不一样的。在2G时代，美国的CDMA输给了欧洲的TDMA，这也间接成为了摩托罗拉跌下神坛的起点。

各国在TDMA上达成共识，接下来就要讨论标准，这时欧洲各国吸取了1G时代各自为政的失败教训，1982年，欧盟联合成立了GSM（GlobalSystem for Mobile communications）负责通信标准的研究，爱立信、诺基亚、西门子和阿尔卡特等电信巨头都加入了进来。

最初GSM是法语移动专家组的缩写，后来这一缩写含义被改为全球移动通信系统，以此彰显欧洲人将GSM标准推广到全球的雄心。

可以说，进入2G时代以后，移动通信的技术与应用有了惊人的进步。GSM易于部署，采用了全新的数字信号编码取代原来的模拟信号，除了语音，支持国际漫游、提供SIM卡方便用户在更换手机时仍能储存个人资料，还能发送160字长度的短信。

高通的铜墙铁壁

但是高通不死心，不得不说，高通确实是个狠角色，在CDMA上孤注一掷。

为了证明CDMA比GSM好用，高通花了数年时间进行实地实验、驱动测试以及行业演示，高通不仅要做标准，还要做芯片。

当所有人的注意力还在TMDA上时，高通围绕着功率控制、同频复用、软切换等技术构建了专利墙，几乎申请了与CDMA应用所有的相关专利，从一开始他们就打算独享利润，掐死下游公司的脖子。

高通雇佣了一个无比庞大的律师团，律师团们负责申请专利、谈专利价格、控告侵权，通过并购、控告对手专利侵权等法律战，将所有CDMA相关专利收拢过来，使核心专利牢牢掌握在自己手里，这也是高通“专利流氓”绰号的来源。

欧洲的GSM是开放的，当时是欧洲运营商和爱立信，诺基亚等设备商共享知识产权，不收专利费。但高通是一家公司，他们还把CDMA的算法嵌入集成芯片，只要使用CDMA技术的手机，就必须按销售价向高通交纳一笔5%-10%的专利费，这个专利费不是一次性的，是按生产了多少部手机来算，可以说是一个霸王条款，当前中国的小米、OPPO、VIVO等品牌到现在还在交这笔费用。

1994年，高通与摩托罗拉合作在香港建立起全球第一个“小白鼠”CDMA网，但效果和服务质量都太差，更别提欧洲运营商对CDMA的质疑，高通的“保护费”根本没地方收，这也是早期CDMA干不过GSM的重要原因。

随着技术的成熟，高通迎来转机。1990年，高通和电子通信研究院签署有关CDMA技术转移协定，高通答应把每年在韩国收取专利费的20%交给韩国电子通信研究院、协助其研究，韩国政府也宣布CDMA为韩国唯一的2G移动通信标准，并全力支持韩国三星、LG等投入CDMA技术的商用化。

1996年底，韩国的CDMA用户达到一百万，第一次向市场证明CDMA正式商用的可能性，让美国一些运营商及设备厂商对CDMA技术开始恢复信心，也让韩国厂商在CDMA市场上初露头角。这之后，美国的朗讯、摩托罗拉，加拿大的北方电讯都成了高通的支持者，CDMA在北美登堂入室，运营商Verizon是CDMA的最大支持者，1996年建成了美国第一个CDMA网络。

美国政府还极力向中国推销CDMA，要求中国引进高通的CDMA技术。据原国家计委副主任张国宝回忆，“美国政府向中国施加了不小的压力，理由是说中国与美国之间有贸易逆差，要求中国买美国的技术。”

“三国”斗法

到了90年代，数据量越来越大，2G玩不转了。

随着全球手机用户快速增长，GSM网络容量有限的缺点不断被暴露，在网络用户过载时，就不得不构建更多的网络设施。在此背景下，必须要把通信技术进行升级到3G，3G最大的优点是更快的网速，2G的下载速度约仅9600bps-64kbps，而3G初期的速度则为300k-2Mbps，足足提升了30几倍。

在当时，没有一种技术被证明优于CDMA。爱立信、诺基亚、阿尔卡特等实力雄厚的欧洲厂商深知TDMA难敌CDMA的优势，TDMA更难以作为3G核心技术，但谁也不想接受高通霸道的方案。

为了绕开高通的铁壁铜墙，1998年，爱立信、诺基亚、阿尔卡特联合欧洲各国厂商成立了一个叫3GPP(3rdGeneration Partnership Project)的组织，商讨措施负责制定全球第三代通信标准。

3GPP小心翼翼地参考CDMA技术，最终开发出了3G标准——通用移动通信系统(UMTS，UniversalMobile Telecommunications System)，采用W-CDMA技术，就是宽带CDMA的意思。虽然还是绕不开高通的底层技术，专利费是交定了，就是多少的问题，

W-CDMA不断扩展着自己的版图，1999年开始，欧洲国家基于WCDMA标准，发了不少3G牌照，英国单单通过拍卖5张3G执照而获得近225亿英镑收入。

这可吓坏了高通，高通赶紧与韩国联合组成3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 与3GPP抗衡，推出了CDMA2000。

与此同时，在经历了1G空白、2G追随之后，目光这时候来到了中国，中兴、华为、巨龙、大唐几家通讯设备商逐渐发展起来了。起初中国是支持欧洲W-CDMA的，在吃了闭门羹之后，这时候中国也想在3G上争夺一些话语权，天无绝人之路，中国找到了一个突破口：TDD技术。

实际上，无线电通信大会给3G分配的频率的时候就有FDD（频分双工）和TDD（时分双工）两种。由于欧洲地广人稀，基站数量不多，欧洲的W-CDMA是基于FDD技术的，在相同频率相同功率的条件下，FDD比TDD能提供更好的覆盖。但是中国人口稠密，基站本来就建得多，所以无人问津的TDD成了中国的突破口。更重要的是，国外厂商关注TDD比较少，中国在TDD领域提自己的标准，成功的希望要大一些。

1998年6月，以大唐电信为主的研发团队提出了中国自己的TD-SCDMA标准。2000年5月，在国家信息产业部、中国移动和中国联通等运营商的强硬表态支持下，国际电信联盟正式宣布将中国提交的TD-SCDMA，与欧洲主导的WCDMA、美国主导的CDMA2000并列为三大3G标准。

虽然与其他两大标准来比，TD-SCDMA最弱鸡，以至于即便在九年后中国移动拿到3G牌照时，中国依然在心里打鼓，全球建设TD-SCDMA的只此一家，压力可想而知。

但是，中国对于TD-SCDMA的研发，就相当于通信领域的“两弹一星”。现在看来，这个战略是无比英明的，展讯等一批芯片公司逐渐成长起来，从此之后，我们在技术标准上不再受制于人。更重要的是，我们让西方人明白了一件事，如果在标准制定中不增加中国的话语权，中国完全有能力自己搞一个标准出来，到时候极有可能失去中国市场。因此，欧洲在制定4G标准时极力拉拢中国加入。

标准也有了，按说3G之争应该如火如荼的进行，但实际上在2000年初，3G建设的推进十分缓慢。因为对当时的人们来说，3G多出来的网速根本用不上，打电话和发短信，2G的GSM足够了。

首先是2000年，IT泡沫破灭。最遭殃的是欧洲，前期投入巨大的3G项目无法暂停，沃达丰、法国电信、T-MOBILE等运营商背负了巨大的财务压力，法国电信还因为陷入巨幅亏损搞得不少员工自杀了。

美国阴差阳错躲过一劫，高通的CDMA2000标准出来得晚一些，美国还没来得及在IT泡沫破灭之前发3G牌照，直到2004年才开始大规模开展3G业务。不过，高通也没好到哪去，本来靠专利躺着都可以收钱，但是那几年全球3G市场根本不行，而高通还要养着上千名律师。

华为也在3G上也是受尽折磨。实际上华为做移动通信已经非常晚了，1998年才启动GSM研发，不过发展速度很快，一年半之后就中标第一个GSM商用项目，当时趁着东南亚金融危机的影响，华为凭借比竞争对手低30%的价格，拿下了东南亚的大片市场。

在GSM上赚到钱的华为对3G充满信心，投入大量人员和资金攻克3G技术。华为采取了三头下注的策略，对三个3G标准都进行了技术研发投入，给公司造成了很大的资金压力，华为迫切希望政府尽快发放3G牌照，哪个标准都行。

很可惜，中国政府迟迟没有发放3G牌照。当时，中国在3G领域可以说是要啥啥没有，没有芯片，没有手机，没有基站，没有仪器仪表，一切都要从基础做起，如果当时发放3G牌照，无疑将是WCDMA和CDMA2000的天下。

华为当时唯一上量的业务，是用3G数据卡做便携机上网，数据卡因而销售火爆。当时华为改进了数据卡，在欧洲大受欢迎。但是卖数据卡赚的钱，和3G研发投入相比仍是杯水车薪，2008年任正非还动了卖掉终端业务的念头，只是未能成功。

再之后，2007年金融危机爆发，西方电信设备商遭遇当头棒喝。

大幅亏损的朗讯卖身阿尔卡特，诺基亚和西门子的电信部门合并，后来诺基亚收购阿尔卡特-朗讯，加上北电破产、摩托罗拉分拆出售，到最后，市场上仅剩下爱立信、诺基亚、中兴、华为、三星五家主要移动设备供应商。中兴、华为啥也没干，排名就上升好几位。

LTE一统江湖

这时候，一个穿着万年不变的牛仔裤和蓝色上衣的人，笑微微的走上了历史前台。

2007年，iPhone横空出世。史蒂夫·乔布斯用IOS系统和iPhone手机这样的完美组合重新定义了智能手机，几乎在同一时间，Google发布了安卓系统，高通发布了第一代骁龙芯片。

iPhone的出现，重塑了终端市场的格局，诺基亚被拉下神坛，曾经的手机大国日本彻底退出了终端市场，而这些空缺都在日后被中国厂商所填补。

iPhone更深远的意义则在于，APP Store带动了移动互联网业务井喷，创业者用APP创造出丰富的内容和业务，人们对网速提升的需求一下子被引爆。经历了命途多舛的七年之后，3G终于找到了它的归宿。

随着智能手机的发展， W-CDMA随后演进出3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA ，但其中的CDMA技术框架没有改变。本来照这样发展下去，以CDMA为核心的技术或许有可能一路称霸到4G，可惜事与愿违。

半途中有一号人物杀进市场将一切计划打乱，他叫Intel。

IT界的Intel在WiFi上取得成功后野心膨胀，想进一步蚕食CT(通信技术)的地盘。普通WiFi对应的标准是IEEE802.11，抢地盘的标准是802.16，这是一个城域网标准，就是覆盖范围更广大，在商业上的名称是WiMax。

Wimax采用了OFDM技术。OFDM并不是新技术，早在1960年代贝尔实验室就发明了，到1980年代建立了比较完整的链路技术框架，OFDM技术已经在ADSL，DVB等领域获得了商用，并且1998年征集3G提案的时候，也有几个基于OFDM的提案，但是没有敌不过高通大法师Viterbi领军的CDMA阵营。

OFDM通过循环前缀和频域均衡等不太复杂的技术，有效地消除了用户间干扰，效果远远优于CDMA。

OFDM的重回视野，除了高通以外，众家电信巨头都乐得不行：又能有效将4G传输速率提升，又能绕过高通的CDMA专利陷阱，终于不用再看高通面子了。

2008年时，3GPP提出了长期演进技术 (Long TermEvolution, LTE) 作为3.9G技术标准。因为技术上需要澄清，加上高通的专利陷井太深，3GPP在2011年提出了长期演进技术升级版 (LTE-Advanced) 作为4G技术标准，准备把W-CDMA汰换掉，转而采用OFDM。

4G的标准终于统一到了LTE，高通失去了优势处在危机当中。

高通当然也看到了OFDM的发展前景，手握重金的高通终于发现美国有一个公司叫Flarion，专门研究用OFDM做移动通信，它们开发的系统叫做Flash-OFDM，高通公司立刻在2006年斥巨资8亿美金将其收购，“专利流氓”拥有了Flarion的全部专利。

高通主要看中Flarion解决了OFDM同频复用的问题，采用了干扰平均化的思路，高通的软切换技术还可以继续在LTE当中应用。2007年，高通提出了CDMA2000的演进升级版本UMB（CDMA+OFDM+MIMO），想继续维持CDMA的优势。

可是高通高兴的太早了，被高通专利费虐惨了的LTE，绝不支持高通的方案，将他的软切换专利全部排除，况且全球覆盖率最高的基站正是W-CDMA，因此，各大运营商无不纷纷决定采用LTE-Advanced当作第四代通信技术标准。

2005年，LTE阵营新加入了一支重要力量。中国在法国召开的3GPP会议上，大唐联合国内厂家，提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案，同年11月，3GPP工作组会议通过了中国针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。

LTE阵营如虎添翼，天平很快就倒向了欧洲这边。高通眼看着自己在3G所建立的技术体系被摧毁了，UMB因为没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阵营，4G时代美国不仅没竞争过老对手欧洲，还眼睁睁地看着中国的崛起，

LTE的核心专利，有SFR，sOFDM，SC-FDMA，Turbo code，Alam-outicode。Turbo和Alam-outicode是史诗级的技术，但是专利已经过期或者快过期了，华为发明了前两项，在LTE的核心专利上占据领先的地位

自此，中国作为手握4G核心专利的巨头之一，成为了美国在世界上最重要的对手。

不容有失的较量

4G时代LTE一统江湖，在普及的过程中，5G时代拉开帷幕。

5G通将比4G实现单位面积移动数据流量增长1000倍；在传输速率方面，典型用户数据速率将提升10到100倍，峰值传输速率可达10Gbps（4G为100Mbps）；同时，端到端时延缩短5-10倍，频谱效率提升5-10倍，网络综合能效提升1000倍。5G的速率可以这样形容，下载一个文件大小1G的电影，只需要一秒钟。

5G频率如此之高，对于我们来说，对5G的印象可能只局限在VR、AR、无人驾驶这些终端应用上，但是站在国家层面来说，在人工智能方面和大数据领域方面5G也是一个重要的转折点，它对经济、军事、国际关系的重塑，足以用革命性三个字来形容。

那至少是未来十年的国运。

根据“光速=波长×频率”公式，频率越高，波长就越短，5G波长可以短至毫米级。再来说增加频谱利用率，主要通过信道编码技术来实现，这是“信息论之父”克劳德·香农在1948年提出的，同时他还提出了着名的香农极限，即在给定带宽上以一定质量可靠地传输信息的最大速率，信道编码技术可以实现无限接近但不能超过这一速率。

几十年来，信道编码技术经过几代人的努力，已经越来越接近香农极限。

1991年法国人发明的Turbo码被认为是第一个接近香农极限的编码方案。

1996年，有研究表明采用LDPC长码可以达到Turbo码的性能，高通公司对LDPC的发展有着不小的贡献。

2007年，华为的Polar码由Erdal Arikan教授提出，Polar码所能达到的纠错性能超过目前广泛使用的Turbo码、LDPC码，被认为是迄今唯一能够达到香农极限的编码方法。

至此，三大编码已经诞生。在2016国际通信大会上，多家科技巨头开展了关于5G-eMBB(增强型移动宽带)领域通讯标准，关于高通的LDPC方案、华为的Polar方案、欧洲的LDPC+Turbo方案的激烈讨论，大会围绕5G技术进行了投票，在Turbo码彻底没戏后，欧洲公司开始站队LDPC码，原因是他们有更多的LDPC码专利，从1G到4G，美国、欧洲的利益从未如此统一过，面对强大的对手，美国、欧洲终于在5G时代站到了一起，5G标准之争从中国与美国欧三国杀演变成了中国和美欧的对峙。

最终，高通以一票的微弱优势胜过了华为，在5G-eMBB标准方面全面获胜，而华为仅是获得了5G短码的国际标准。当前，在5G的三大场景中eMBB场景的编码方案已经确定，但URLLC(超可靠、低时延通信)、mMTC(海量机器类通信)场景的标准仍待争夺。

高通获得了制定5G标准的专利权后，按照老套路很快就宣布了使用该项专利权要收取的费率标准，不管其他零件芯片用谁的，只要使用了LDPC网络，单模（5G）的手机收取2.275%，多模（5G/4G/3G）收取的费率收取3.25%。

如果以国产手机目前的出货规模来估算的话，每年最低要给高通支付约三、四百亿专利费。

但华为也不是吃素的。2019年6月，德国专利数据公司Iplytics将全球各大公司占有的5G标准必要专利数量进行排序，全球5G必要专利持有量过百的厂商共有11家，华为以1554个位居世界首位，中兴、大唐、OPPO的专利数量分别为1208个、545个和207个，高通的5G专利数量排名第六位，共846个。

去年，华为还要求美国最大运营商Verizon支付超过230项专利的许可费用，总金额超10亿美元，这些专利涵盖了核心网络设备、有线基础设施和物联网技术。

虽然华为的专利数量最多，但高通的专利却更为核心，5G通讯领域中，涉及到了太多的专利技术，多家公司都分别掌握着不同技术的专利权，导致了5G领域出现了一个复杂的交叉授权协议，高通使用华为的短码标准需要缴纳一部分专利费，华为使用高通的5G标准也需要缴纳专利费，但整体上，华为交给高通的专利费用更多。

于是，美国又瞄准华为的手机业务，高通、ARM、谷歌等重要供应商均表示中止与华为的合作，要在芯片和操作系统层面对华为造成打击。从一开始，5G的标准之争就不是华为、中兴一两家企业的事，而这场较量，至今还未盖棺定论。

5G的市场够大，却并不如想象中那么大，这个市场是有上限的。这场较量在美国看来就是“零和”游戏，别人所得就是美国所失。对它的残酷性，中国不能有任何侥幸，归根结底，这也是一场不容有失的大国较量。

5. 4g路由器怎么上网工作原理是什么

4g路由器工作原理：用一张资费卡(sim卡)插4g路由器上，通过运营商4g网络wcdma、td-scdma进行拨号连网,就可以实现数据传输,上网等．路由器有wifi功能实现共享上网，只要手机、电脑、psp有无线网卡或者带wifi功能就能通过4g无线路由器接入internet，为实现无线局域网共享3g无线网提供了极大的方便。

6. 移动4G利用什么原理

通信技术日新月异，给人们带来不少享受。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。

所有技术的发展都不可能在一夜之间实现，从GSM、GPRS到第4代，需要不断演进，而且这些技术可以同时存在。人们都知道最早的移动通信电话用的模拟蜂窝通信技术，这种技术只能提供区域性语音业务，而且通话效果差、保密性能也不好，用户的接听范围也是很有限。随着移动电话迅猛发展，用户增长迅速，传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求，在这种情况下就出现了GSM通信技术，该技术用的是窄带TDMA，允许在一个射频(即‘蜂窝’)同时进行8组通话。它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统，频率为1800MHz的系统也被美国采纳。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s，和五、六年前用固定电话拨号上网的速度相当，而当时的internet几乎只提供纯文本的信息。而时下正流行的数字移动通信手机是第二代（2G），一般采用GSM或CDMA技术。第二代手机除了可提供所谓“全球通”话音业务外，已经可以提供低速的数据业务了，也就是收发短消息之类。虽然从理论上讲，2G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。

针对GSM通信出现的缺陷，人们在2000年又推出了一种新的通信技术GPRS，该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步，GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。

在这之后，通信运营商们又要推出EDGE技术，这种通信技术是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，因此也有人称它为“二代半”技术，它有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准，它允许高达384KbPs的数据传输速率，可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案，从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备，在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。

在新兴通信技术的不断推动之下，象征着3G通信的标志技术WCDMA也可能成为未来通信技术的主流。该技术能为用户带来了最高2Mbit/s的数据传输速率，在这样的条件下，计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。WCDMA通过有效的利用宽频带，不仅能顺畅的处理声音、图像数据、与互联网快速连接；此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。人们之间沟通的瓶颈会由网络传输速率转变为各种新型应用的提供：如何让无线网络更好的为人们服务而不是给人们带来骚扰，如何让每个人都能从信息的海洋中快速的得到自己需要的信息，如何能够方便的携带、使用各种终端设备，各种终端设备之间如何更好的自动协同工作等等。在上述通信技术的基础之上，无线通信技术最终可能迈向4G通信技术时代。

从无线通信系统的发展历程来看，第一代移动通信系统的任务已经达成，而现阶段是第二代移动通信系统的时代，今后十年会是3G移动通信系统正兴的时期，或许到了十年以后会是第四代移动通信的天下。但人们不难发现每一个不同的移动通信系统均会有重复性的时间点，大约每十年就有一项技术更新，不过随着通信科技的日新月异，或许转变会更快、时间也会更短。对于移动通信服务业者、系统设备供货商或其他相关产业来说，必须随时注意移动通信技术的变化，以适应市场需求。
4G的概念介绍

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。
4G的主要优势

如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话，那么未来的4G通信却给了人们真正的沟通自由，并彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。2009年在构思中的4G通信具有下面的特征：
1、通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代数位式移动通信系统传输速率也只有9.6Kbps，最高可达32Kbps，如PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息，这种速度会相当于2009年最新手机的传输速度的1万倍左右。
2、网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbps的传输，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据研究4G通信的AT&T的执行官们说，估计每个4G信道会占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA 3G网路的20倍。
3、通信更加灵活

从严格意义上说，4G手机的功能，已不能简单划归“电话机”的范畴，毕竟语音资料的传输只是4G移动电话的功能之一而已，因此未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了，而且4G手机从外观和式样上，会有更惊人的突破，人们可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋，以方便和个性为前提，任何一件能看到的物品都有可能成为4G终端，只是人们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信使人们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。也许有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼，但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比，这简直可以忽略不计。
4、智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高，不仅表现于4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，例如对菜单和滚动操作的依赖程度会大大降低，更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如4G手机能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事，或者不该做什么事，4G手机可以把电影院票房资料，直接下载到PDA之上，这些资料能够把售票情况、座位情况显示得清清楚楚，大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票；4G手机可以被看作是一台手提电视，用来看体育比赛之类的各种现场直播。

5、兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，不但考虑的它的功能强大外，还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游，接口开放，能跟多种网络互联，终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。
6、提供各种增值服务

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；不过考虑到与3G通信的过渡性，第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM一种技术，CDMA技术会在第四代移动通信系统中，与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用，甚至未来的第四代移动通信系统也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也会结合两项技术的优点，一部分会是以CDMA的延伸技术。
7、实现更高质量的多媒体通信

尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。
8、频率使用效率更高

相比第三代移动通信技术来说，第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术，例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度，引入了交换层级技术，这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。由于利用了几项不同的技术，所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计，这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度相当快。研究人员说，下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。
9、通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端的通信技术，这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，因此相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易迅速得多；同时在建设4G通信网络系统时，通信营运商们会考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。据研究人员宣称，4G通信的无线即时连接等某些服务费用会比3G通信更加便宜。

7. 中国移动4G是什么网络模式

中国移动4G是使用移动TD-LTE网络模式。

移动4G：移动TD-LTE
移动3G：TD-SCDMA
移动2G：GSM

网络制式（网络运行模式）就是网络的类型，中国手机常用的网络制式有CDMA手机占用的CDMA 1X，800MHZ频段；GSM手机占用的900/1800/1900MHZ 频段。

近两年的GSM 1X双模（即WCDMA)占用的900/1800MHZ频段。

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

联通4G目前TD LTE占用的2555-2575MHz，2300-2320MHz频段（仅限室内使用）。

(7)4g移动网络原理扩展阅读：

5G的网络特点：

5G 网络主要有三大特点：高速率，不仅仅是3秒钟下载1部超高清电影这么简单，VR、AR、云技术将与生活无缝对接；高可靠低时延，让无人驾驶、远程手术不再遥远；超大数量终端网络，将形成更广阔和开放的物联网，让智慧家居、智慧城市成为可能。

5G是移动宽带网和物联网的有机组合，因此机器间通信技术、车联网、情景感知技术、C-RAN和D-RAN组网技术等领域也是其组成部分。就已知的研究成果来看，这些领域中仍然存在着大量的问题需要进一步的研究。

参考资料来源：网络-手机网络模式

8. 中国移动4G是什么网络模式

中国移动4G的网络模式是4G LTE标准中的TD-LTE。

4G是第四代移动通信技术的简称，中国移动4G采用了4G LTE标准中的TD-LTE。TD-LTE演示网理论峰值传输速率可以达到下行100Mbps、上行50Mbps。TD-LTE是由中国主导的4G网络标准，技术成熟，具备了大规模推广的条件，已正式商用。

2013年12月4日，中国移动获得4G牌照，具体频谱资源方面，中国移动获得130MHz，分别为1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。

(8)4g移动网络原理扩展阅读：

移动4G网络使用的关键技术：

1、多天线技术：

其指任何一方产生的通信信号都将由多个天线来进行传递，和传统的单天线传递信号相比，这种方式有很多的优点。在实施过程中，主要运用了分集技术。

2、ipv6技术：

对于公共网络来说，需要解决的最大问题是IP地址的问题，以前使用的ipv4技术的地址长度只有32位，最多只能提供232个不同IP，也就是说，一个路由器设备只能保证232个用户同时使用。Ipv6的应用，将地址空间的容量提高到了2128。

3、正交频分复用技术：

正交频分复用技术是4G通信工程中的关键性技术，对推动4G通信工程技术的进一步发展有着不可忽视的作用。其工作原理是将通信信道划分为若干个子信道，然后将所需要传输的数据分流到子信道中进行传输，以此来实现信号的有效传递。

参考资料来源：网络-移动4G

9. 中国移动4G网络是怎么回事

现在还没有正式发布TD-LTE芯片的设备,所以你不能接入是正常的,因为wifi跟4G有区别,你需要找到有将4G信号转换成wifi信号的4G体验区尝试一下,或者等到下一年4G牌照发下来,移动就会推出4G上网卡或者mifi之类的,你就可以真正体验TD-LTE了