2010年6月份，美国Sprint公司推出了第一款4G手机，这意味着手机网络的发展又进入一个跨时代的阶段。人们不禁要问，4G手机网络和以前的网络有什么不同和改进？3G网络什么时候会宣告结束？中国什么时候会过渡到4G网络时代？带着种种疑问，《科学时报》联系到了拥有美国通信工程专业博士学位的陈启。

 

陈启是无线通信领域专家，拥有多年在该领域的科研和实践经验。他毕业于美国堪萨斯大学工程学院，取得了通信工程专业博士学位，主要致力于无线网络通信研究，在该领域发表过多篇学术论文，并在国际知名通信专业会议——国际通信大会（IEEE Global Communications Conference）上讲解研究成果。他在攻读博士学位期间两次在美国第三大移动通信运营商Sprint的研发测试实验室工作，并且参加了4G网络的预运行测试和多种性能测试。

 

《科学时报》：我国移动通信和欧美国家之间的差距究竟有多大？

 

陈启：中国移动通信技术在短短几年里，已经不再是单纯的移动用户和移动设备多样化的发展，而是更多地向着数字化移动通信迈进。由于我国移动通信技术起步较晚，早期的2.5G研发只能停留在跟踪研发的阶段。但是随着TD-SCDMA标准及产品研发，以及一系列标准的制定，我国移动通信技术的发展已经由被动变为主动，并且已被ITU、3GPP等标准组织接纳。

 

数字移动通信的概念革命性地改变了人们的生活，多种多样的数字化服务为人民生活带来了极大的便利，很多以往只能在因特网上实现的服务以及应用程序，例如浏览网页、观看在线网络视频、电子邮件、多媒体业务等等，由于数字移动平台的支持也变得可能了。

 

数字移动通信技术的发展离不开因特网的发展，人们希望能够将多种多样的因特网服务移植到移动通信平台上，这就促使了移动通信技术在短短十几年里飞速发展。

 

移动通信数字化的革命应该说是从第三代移动通信标准的制定和普及开始的。欧美国家移动通信标准的发展，经历了一个比较长的阶段。在欧洲，3G标准被命名为UMTS，它的发展是建立在GSM标准之上的。在美国，3G的标准是由UMTS和CDMA2000共同组成的。美国最大的电信运营商有4个，AT&T、Verizon、Sprint和T-Mobile。在这4个最主要的运营商之间，AT&T和T-Mobile使用的是UMTS标准，而Verizon和Sprint则选择了CDMA2000标准。

 

《科学时报》：4G到底能给我们生活带来多大改变？它离我们有多远？美国4G网络的发展现状是怎样的？

 

陈启：早在几年前，很多电信运营商和标准组织以及其他公司就已经开始合作开发第四代无线通信标准。

 

2010年初，Sprint率先把基于WiMax标准的4G网络投放市场，最开始的客户端产品仅限于无线网接入点。Sprint的4G网络还在不断完善和建设中，现在的覆盖区域仅限于美国三十几个城市，但是随着网络的完善，相信在不久的将来4G将会不断取代已经统治了市场多年的3G产品。另外一方面，AT&T和Verizon则是LTE标准的推崇者，但是从研发到市场化，LTE相比WiMax有大概两年的滞后。

 

4G给我们的生活带来的改变是客观的。我在实习期间参与了4G网络性能的测试，其中包括多媒体应用的开发。举个简单的例子，4G网络的速度如果是在一个信号接收良好的环境下，下载速度可以达到3～6兆比特每秒，基本是在同等测试环境下3G网络速度的4～5倍。这个速度完全可以实现流畅的移动视频服务和一些其他的多媒体业务，例如在线视频、流媒体播放等等。

 

我们的另外一个重要的测试项目是4G调制解调器的测试，这种调制解调器可以驱动四五个移动设备，包括笔记本、个人掌上电脑等等，并提供高速上网业务。设想在4G普及的时候，因特网将不被限制在家里、办公室或是WiFi覆盖的区域，而是更具移动性，覆盖面更大。

 

《科学时报》：除了技术上的差距以外，我们还有别的什么差距和不足？

 

陈启：美国移动通信的发展除了科技的推动以外，更重要的是市场推动力的作用。市场推动力主要是从3个方面体现。

 

第一，在美国，手机业务主要是包月形式，其中数据服务一般都是跟语音和短信息业务捆绑销售的，这就使得数据业务的普及程度大大提高。

 

第二，从手机厂商来讲，激烈的竞争迫使厂商不断推出新产品，而且产品研发周期很短。更重要的是手机厂商之间并不只是单纯的互相模仿，而是形成了一个比较好的良性竞争环境。国内手机市场的竞争激烈程度一点也不亚于欧美，但缺乏的却是几个潮流主导型的国产品牌，大部分市场还是被欧美的手机厂商垄断。

 

第三，在美国，支持手机多媒体服务的媒体越来越多，这些媒体不单单是网站，还包括了比如网络电视、网络电台，以及金融、科技等各领域。谷歌就是一个很好的例子，他们一系列针对手机的平台和他们自己移动操作系统的软件，就给人们的生活提供了很大程度上的便利。再有一个很好的例子就是苹果公司的iPhone系统，针对iPhone的软件每天都层出不穷，大量的免费软件使得人们即便不花钱买收费软件也能在很大程度上享受便利。

 

《科学时报》：从移动运营商的角度来说，我们和欧美有什么差距呢？

 

陈启：从技术上来讲，欧美和韩国、日本一直处于领先地位。技术的发展离不开强大的研发和测试团队，尤其是和手机运营商紧密联系的研发团队。

 

在美国，每个运营商公司都有自己的研发部门，这些部门依赖的不仅仅是已有的技术，更重要的是他们会根据自己公司的情况专门针对一些技术问题进行研发。我在Sprint公司研发部工作的时候，深刻体会到其研发和产品之间的紧密性。从骨干网络到用户端产品，他们的实验室拥有跟商用网络一样的构架，这就使得他们的研发队伍能够最有效率地进行研发和测试。

 

还有另外一个很重要的部门就是用户体验部门。手机运营商最终还是针对客户的，客户的使用体验是很重要的，在激烈的竞争下，用户的满意程度直接决定了一个公司的存亡。他们投入大量的时间和资金分析客户的数据结构以及使用习惯，以便更好地优化其网络。我曾参与了北美第一个4G网络试运行的测试和服务质量研发，设计并且构建了基于4G调制解调器阵列的测试平台，这个平台可以用来模拟、测试商用网络的性能。例如基站用户容量、信噪比、多媒体应用程序等等。这个测试平台的构建，给商用网络的预运行提供了一个很好的基本性能指标。

 

我国移动通信技术发展现在正处于一个很关键的时期，我们意识到了自主知识产权的重要性，并且大力推广了相关领域的研发。但是技术上的差距只是这个庞大体系中的一个环节，毕竟手机是为人服务的，人们的应用需求和相关领域的发展趋势才是更重要的驱动力。要想缩短甚至赶上欧美，我们必须从根本上为用户着想，这样才能形成一个良性的相互促进的循环。

 

《科学时报》 (2010-10-20 A1 要闻)