4G和3G到底有什麼區別？

　　同學的同學提出一個疑問：“4G和3G到底有什麼區別？”我們整個宿舍啞口無言，唯一的回答是：“速度快……”（廢話，速度快，這還用你說？！）

　　這是件多麼令人慚愧的事啊，當非專業同學興致勃勃地向我們請教一些專業問題時，許多情況下都得不到像樣的回答，最終被“我們不學這個”搪塞過去。這些還都不是什麼高深的問題，僅僅處於使用者應用和體驗層面。

　　於是我有了這樣的念頭，要把這些當初沒有回答出來的問題好好回答一下，並且儘量用非專業的通俗語言。觀眾不在多少，至少是自己學習和總結的機會。由於個人水平有限，如有出錯或不足之處，還望路過的大神不吝賜教。

　　從1G到4G

　　要說4G與3G的區別，首先不妨搞清楚這個G是什麼意思，G就是Generation（代），3G就是第三代行動通訊，4G就是第四代行動通訊。如此簡單粗暴的命名方式令我剛開始都不敢輕信。再通俗一點，4G就是指第四代手機。那麼從1G到4G，行動通訊技術到底經歷了怎樣的發展與蛻變呢？這裡簡單介紹一下：

　　1G（第一代蜂窩行動電話系統）：眾所周知，貝爾發明了電話，而繼承了貝爾遺志的著名的貝爾實驗室則理所當然地發明了蜂窩行動電話系統。那是上個世紀70年代的事，可見手機這個東西曆史也不過40餘年。史上第一部手機，哦不，剛開始還不叫手機，叫手提電話，史上第一部手提電話是摩托羅拉在1973年發明的，人稱大哥大（當時手裡端上一部霸氣十足，為什麼現在總隱約覺得這稱呼略顯喜感……），1987年開始流入中國。到2001年，我國停止1G服務。

大哥大

　　2G（第二代蜂窩行動電話系統）：行動通訊從1G到2G的蛻變最重要的無疑是模擬到數字的飛躍，數字化是人類史上一件無比偉大的發明不解釋。早在80年代中期，一些已開發國家就已經在研製2G了，我國在90年代初引進，目前依然有著龐大的使用者群，但現在去辦新卡人家肯定至少給你張3G的。2G是手機史上巨大的飛躍，手機居然可以發簡訊了，還能上網，以前的非智慧機也能掛個QQ。它是何等的經典，就如微軟的XP作業系統一樣經久不衰（當然最終還是要衰的），直到現在還有許多使用者使用著2G時代的接入方式，GPRS、EDGE等等（大抵都是過渡技，人稱2.5G、2.75G，囧）。你可以在手機上檢視自己的接入方式，如果仍是2G，那麼恭喜你，你接入別人3G手機的熱點上網也比用自己的上快得多。

　　還值得一提的是神器小靈通。當年電信與網通沒有移動牌照，無權進入手機行業，但中國人是何等精明，最擅長打擦邊球，從日本引進小靈通，稱是“固話的補充和發展”，低端實用，紅遍大江南北。它是如此犀利，打電話、發簡訊、下五子棋，超長待機，與固話話費繫結，跟家裡打電話甚至不要錢，想當年上高中時好多同學都用。可現在為什麼淘汰了呢？其實並不是因為它過時了，不受青睞了，而是與3G頻段產生了衝突，就好比收音機廣播，現在有個嶄新的節目要用老節目的頻道，你老節目只能讓位。

小靈通

　　2G標準有很多，最具代表性的就是1991年於歐洲問世的GSM，移動和聯通的手機使用者們對此一定並不陌生，而電信從聯通手裡買到的CDMA大力鼓吹的優勢即輻射小，實測證實CDMA平均輻射不足GSM的1/60。其實這是個有爭議的話題，也有不少人認為兩者的輻射是旗鼓相當的，但這其實已經無所謂了，因為進入3G之後所有手機都將基於CDMA。

　　3G（第三代蜂窩行動電話系統）：CDMA（分碼多重進接）是3G的技術基礎，無論你是否認同其輻射究竟比GSM小的說法，CDMA在技術上是絕對領先的，甚至有人將電信的CDMA（指CDMA 2000 1x）稱為2.5G，也有不少人誤認為其就是3G。在此羅列清楚：中國電信3G為CDMA2000（來自美國），中國聯通3G為WCDMA（來自歐洲和日本），最值得關注的是中國移動的TD-SCDMA，是國家大力扶持自助開發的3G標準，並最終獲得權威機構認可，成為與CDMA2000和WCDMA並駕齊驅的國際三大標準之一。這可不容易，是一個里程碑級別的東東。只可惜畢竟晚了人家好多年，TD-SCDMA在技術成熟度、產業化程式等方面存在著許多問題，導致中國移動在3G時代表現並不給力，只好抓緊機遇在4G上狠下功夫。

　　4G（第四代蜂窩行動電話系統）：目前市面上大力宣傳的所謂的4G包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式，其嚴格意義上其實並未被權威機構認可為真正的4G，從標準上講，應定義為向4G過渡的3.5G。就好比當年盛行的MP5播放器，本質上屬於MP4，添點附加功能，寫成5就能吸引更多消費者；又好比現在主流的電影技術只達到了3D，而標有4D、5D甚至6D的影院早已屢見不鮮。然而人們對4G早已急不可耐，從技術上講，確實也可以認為已經進入4G時代了。

　　有趣的是，苦逼良久的中國移動終於在4G上揚眉吐氣了。目前工信部只發放了TD-LTE牌照，於是電信和聯通快瘋掉了，因為它們的裝置很難向TD-LTE平滑過渡。打個直觀的比方，移動手裡拿著粉筆，電信和聯通手裡則拿著鋼筆和圓珠筆，這時候工信部給它們每人發了一塊黑板，說：“現在你們都有寫字的權力了。”寫你妹啊！這種情況下電信聯通要麼死勁在黑板上描啊描，要麼低聲下氣地向移動租點粉筆用用，簡直就是移動一家壟斷的局面，對電信聯通來說FDD-LTE才是真正能寫字的白紙。FDD-LTE牌照發放之後三大營運商的較量才正式開始，讓我們拭目以待。

　　網速PK

　　對手機發展史一個簡單直觀的概括就是速度越來越快，有人這樣比喻，2G好比綠皮火車，3G好位元快，4G好比動車。我們不妨列表對比一下它們的理論下行頻寬。注：直觀的下載速度單位是B，1B=8b，在比較時記得將頻寬值除以8。

表：2G、3G、4G下行頻寬對比

　　相信大家將表中資料與自己手機對比下來得出的結果肯定是：我的手機沒這麼快啊。那是必須的，畢竟這些都是理論值，實際情況複雜得多，訊號不一定滿格，並且傳輸的資料本身還包括校驗碼等非正文資訊。我用的電信EvDo在訊號好的時候下載速度100多KB是沒有問題的，相當於家裡2M的寬頻，已經很給力了。

3G VS 4G

　　再來看4G的網速，直接亮瞎你的24K硬化氪金狗眼，100Mb是什麼概念你造嗎？就相當於高校校園網的頻寬（下載速度10MB+）。我們來做個粗暴點的YY，把你的4G手機設為熱點，筆記本接入上網，開啟360測試網速，結果就是你打敗了全國99%的使用者。於是我可以隆重地告訴你，你的4G手機網速比全國絕大多數有線上網方式都要快得多。當然無線通訊不可能像有線校園網一樣穩定，實際頻寬到不了100Mb，但據各地軟體實測，幾十Mb是有的。如果你買了個4G手機感覺速度不夠，那很有可能是你所在的城市基站不多，訊號覆蓋不好，畢竟4G仍處於建設初期，覆蓋度沒有2G、3G那樣成熟。

　　4G關鍵技術

　　OFDM。4G相中了一種並不算新的技術OFDM，人們常把它與CDMA相比較，關於兩種技術的原理是通訊專業的東西，我看了老半天也沒看出個所以然來。總結起來，它們是各有千秋的，有不少兩者組合使用的方案；而有觀點則認為OFDM將取代CDMA，因為OFDM在專利上比較乾淨，且許多方面優於CDMA。實際情況具體怎樣我也不清楚，望有通訊專業的人士能給出答案。簡單地說，OFDM提高了頻寬使用率（同樣一條馬路能跑更多的車），具有很強的抗干擾和抗衰落能力（訊號能清晰準確地傳到更遠的地方），以及吧啦吧啦一堆，還有比起CDMA，它更方便與一種更古老但非常好用的技術相結合——MIMO。MIMO通過增加天線數目的方式提高資料傳輸速率及效能，至於它是怎麼實現的你我都不需要搞清楚。

　　軟體無線電。儘量用軟體去代替原本硬體實現的功能，這麼做的眾多好處的不言而喻的。

　　智慧天線。在智慧天線出現以前，天線分為全向和定向兩種。我們可以想象廣場中央有一個廣播站，要想讓廣場上的人都聽到廣播，聲音就必須向四面八方傳去，這就是全向天線；而如果廣播站建在廣場的一個角上，比如東南角，那麼它只需要向西北方向發聲人們就都能聽到了，這就是定向天線。事實上在打電話時，“廣播站”那麼努力地做著廣播，真正想聽的只有你一個人而已，除非其他人是來竊聽的，於是當技術成熟後，人們便決定讓在廣場中央的“廣播站”直接朝你所在的方向發聲就行了。它朝四面八方傳送的訊息是不同的，並且能動態跟蹤打電話的人走到哪兒了，這就是智慧天線。

　　IPv6。原則上4G時代連語音通訊都將採取包交換的方式，此前打電話均屬電路交換。舉個例子，你給家裡人打電話說：“給我再打點錢吧。”電路交換好比火車運輸，這句話按序放在火車一節節的車廂裡，整個過程鐵軌上不能有別的火車，你獨佔了這條鐵軌；而包交換好比公路運輸（我們假裝公路和鐵路速度是一樣的），“給我再打點錢吧”7個字被分開裝在7輛車上，它們各走各的，全部到達目的地之後再組裝起來，這種方式下你不會一人獨佔一條道，同一條道上可以走許多車。我們知道電腦或手機上網是需要一個IP地址的，此前使用的IPv4（版本4）所能提供的IP地址瀕臨枯竭，這個時候IPv6（版本6）被提出來並投入使用，它所能提供的IP地址數是一個天文數字，以目前的人口數算，平均每人可分配到近五萬億億億個IP，保守估計其實際可用者，地球上每平方米內能分配1000多個IP。4G採用IPv6為每部手機提供唯一IP，能更方便地跟蹤使用者位置。當然移動IPv6的好處還有許多，這裡就不再羅列了。

　　果然光靠一種技術不可能支撐起一個時代，4G所用到的大大小小的技術數不勝數，其中主要的技術也不止以上4項，只是我快累死了，還是直接進入下一部分內容吧……

　　3G VS 4G

　　其實4G對比3G，眾多的差異在於其背後實現的技術（比如上面例舉的那些），對於使用者來說，這些並不十分重要，重要的是手機用起來各方面都比3G順手。一是速度提升，3G手機有時看個線上視訊會比較卡，4G則不存在這種情況，高清模式也綽綽有餘；二是資費便宜，由於建網成本低，從單價上講4G流量費比3G便宜得多，相當於家裡寬頻的價格，而它的速度又那麼快，我想以後是不是全換成無線上網得了，電腦裡插個4G卡都比有線上網痛快；三是TD-LTE與FDD-LTE兩大制式相容性好，可以建設無縫雙制式網路，真正實現一部手機在全球任何地方都能用；四是訊號更好，這個有點廢話，手機訊號肯定是一代比一代強的；五是能提供更豐富的業務，如可視電話、電話會議、虛擬現實等；六是等等等等。

　　事實上目前的4G就好比我們的社會主義初級階段，才剛剛起步，現在連3G的潛能都還尚未充分發揮出來，更別提4G了。當4G真正普及到每一個角落時，配合雲端計算、三網融合，世間處處皆訊號、天下處處是資源，我們的生活將發生翻天覆地的變化。

　　說了這麼多真叫人興奮不已，那麼怎樣才能體驗到4G帶來的樂趣呢？手機號可以不變，但是你還是得先去買個4G手機。