移动通信产业已进入4G时代，几乎所有的运营商均认为已经商用的双载波HSPA+已达到WCDMA“性价比”的最高点，全球3G研发已接近尾声，产业重心已向4G转移。

　　面向移动互联网需求，4G研发方主要解决三个问题：开源、节流、以客户为中心。

　　只有扩路，才能跑更多车

　　要持续提高4G的数据率和容量，“只有不断地扩宽公路，才能跑更多更好的车”。4G技术分为LTE R9、LTE-A R10、LTE-A R12和LTE-A R13四个主要版本，功能性能逐次增强优化，就是为了“开源”。4G主要靠三个方法开源：更宽的带宽、更多的天线、更密的小区。

　　—更宽的带宽。主要靠载波聚合(CA)技术实现，即将几个20MHz的LTE载波捆绑在一起使用。好比原来的LTE是只有1条车道的公路，通过CA技术可以扩宽为2车道、4车道并行，公路的运力就成倍提高了。现在主要的4G系统厂商，如华为、中兴、爱立信、诺基亚、阿朗等都已经提供了双载波CA的基站设备，全球已经有16个运营商商用了这个技术，可以将带宽扩展到40MHz。更多载波数量的CA基站也在研发中，我们现在已经可以看到3个、4个载波甚至6个载波CA的样机演示。高通公司也已演示过基于20nm半导体工艺的Cat6(支持2载波CA)终端芯片。

　　—更多的天线。在一个20MHz内部提高速率，主要靠MIMO(即多天线技术)，这就像一个车道内的车速提高了，原来的公路最高只能跑60km/h，现在通过提速可以跑120km/h了，单位时间内通行能力也就提高了。4G最新版本最多支持8流并行传输的MIMO，比只支持4流的早期版本峰值速率翻了一番。在今年的多个展会上，各公司都演示了CA+MIMO的基站样机，比如华为3个载波(50MHz)、4×4 MIMO、峰值460Mbps的基站。诺基亚还采用多设备并联的方式演示过6个载波(120MHz)、8×8 MIMO、2.6Gbps的峰值速率，这就已经进入5G的范畴了，当然单设备目前还达不到相应水平。

　　—更密的小区。这是一个新的维度，即通过在单位面积内部署更大数量的基站进一步提高容量。以前衡量系统容量的单位是bit/s/Hz，现在是bit/s/Hz/km(2)。就好比原来一条车道里隔500m才能跑一辆车，现在通过技术改进，车间距可以缩短到200m了，单位时间内的通行能力就进一步提高了。公路上要想缩短车间距必须有效地管控碰撞的风险，4G网络里要想把小区布得更密，就要有效抑制小区之间的干扰。很多厂商都展示了它们支持Small Cell(LTE-Hi)、异构网(HetNet)、3D MIMO的基站设备，这些设备都是用来密集部署的，甚至可以在同一地点垂直层叠部署多个小区，比如在高楼林立的密集城区，1~10层是一个小区、11~20层是一个小区，21层以上又是另一个小区。

　　通过上面“更宽、更多、更密”的技术增强，就可以实现4G系统的开源。好比一条公路的车道也多了，车速也快了，车间距也小了，单位之间里的通行能力当然就大大提高了。

　　“让每辆车里都坐满人”

　　移动互联网需求爆发性增长，而频谱资源有限，所以只靠开源不能完全解决问题，还必须节流。也就是尽可能减少冗余比特，避免信息的重复传输。还拿公路交通举例，就是要尽可能地让每辆车里都坐满人，不要有空位，多让大家合在一起坐公交，少开私家车。

　　比如CDN(内容定义网络)技术，就是在基站中集成一个服务器，把大多数用户共同感兴趣的信息源事先下沉到小区，然后再分发给用户，相当于目的地大致相同的乘客先共同坐一段公交大巴，然后再各走各的。我们在展会上看到诺基亚等厂家已经演示了这种功能，可以节省运营商的传输资源。如果基站再采用eMBMS(多播广播)技术，那么后面一段路就也可以坐公交大巴了，中国移动在某展会上就做过eMBMS的业务演示。这些技术相对于给每个用户单独传输信息，可以大大节省网络和无线资源。

　　而SDN(软件定义网络)与NFV(网络功能虚拟化)技术，可以使运营商加强对网络的控制、降低成本并动态地调整网络流量的路由，使运营商更快、更高效地适应用户的需求。用公路交通举例，相当于更高效地利用现有的公路路网形成新的交通路线，通过智能导航，为每个乘客找到最快捷少绕路的路径，从而进一步减轻路网的负荷，提高通信效率。

　　CDN、SDN和NFV本来被认为是5G的技术特性，但目前应运营商的需求，在4G时代其初级版本就开始发挥作用了。

　　面向业务需求而优化

　　4G时代的移动网络绝不仅仅是提供一个带宽尽可能大的数据管道，也需要面向用户的业务需求优化，即以客户为中心(User Centric)来设计。对于终端用户来讲，要提供最佳的使用感受;对于运营商来讲，要提供可盈利的商业模式。前者也就是智能终端的设计要达到好的用户感受，后者就是4G网络的设计要与运营商未来的业务领域开拓紧密结合。前者例如4G手机、穿戴式设备。后者最典型的例子就是云计算和大数据，例如华为等公司已经展出了具有云计算扩展和大数据分析功能的4G核心网设备。