说三道四技术文摘-感悟人生的经典句子
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触摸4G,你必须要知道的那些事儿

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面对全面爆发的4G,是时候回顾并展望一下移动通信的过去和未来了。对于在年底发布的4G牌照,以高通为首的芯片厂商已经做好了帮助开发者迎接下一个移动通信时代的准备。

在2004年,LTE概念被正式提出,在LTE规范制定过程中来自全球不同国家和地区的众多企业提供了相关技术文稿,LTE已成为由全球多家企业共同参与制定的国际通用标准。在移动通信系统演进过程中,包含着很多技术的发展,但最为基础、最为核心的技术是多址技术,多址技术的发展引领了无线通信系统的发展与演进。


图:全球LTE网络分布情况

4G牌照已发放

目前,中国移动、联通和中国电信的3G频段范围都在960-2300MHz之内,该频段的付费标准为1500万元/MHz/年。中国移动的3G频段共35MHz,2014年之后中国移动今年所需支付的3G频段费用为5亿多元。联通和电信的3G频段都分别占用了30MHz,2014年之后网络频段占用费各为4.5亿元。

而在4G方面,业内预计,中国电信将获得1.8GHz频段,中国联通将获得2.1GHz频段,这两个频段都不在国家划分的TD-LTE频段内,显然,都将用于FDD LTE网络建设。这样算下来,中国电信可能将为4G每年支付9亿元,中国联通则可能需缴纳4G频率占用费7.5亿元。

而与此同时,工信部将2500MHZ到2690MHZ频段都划分给TD-LTE,多达190MHZ频率,这么多频谱资源将为三家运营商共同使用,不过预计TD-LTE频率费偏低。

移动通信系统的历史演变

自从上个世纪80年代以来,全球经历了模拟移动通信、2G、3G、LTE等多个世代的移动通信系统。在移动通信系统演进过程中,包含着很多技术的发展,但最为基础、最为核心的技术是多址技术。可以这样说,多址技术的发展引领了无线通信系统的发展与演进。

无线通信系统与有线通信系统的最大区别是,无线电波不像电线与光缆那样可以直接到达最终用户的通信终端,而是分散在整个信号覆盖区域内的。无论在信号发送还是接收的过程中,如何区分不同用户发射的信号,让系统中所有用户的地址之间互不干扰,是多址技术需要解决的问题。因此从原理上来讲,多址技术是指把处于不同地点的多个用户接入到一个公共传输媒质,实现各用户之间通信的技术。各种制式的移动通信系统大都采用不同的多址技术,多址技术的不同会使无线通信系统做出重大改变,如GSM主要基于TDMA;CDMA/WCDMA/TD-SCDMA主要基于CDMA ;LTE主要基于OFDMA。

LTE的独特之处

区别于前三代移动通信系统,LTE最显著特征是OFDM/OFDMA/SC-FDMA技术。OFDM技术引领LTE进入移动标准新世代,没有OFDM就没有LTE。全球标准下的两种模式:LTE-TDD和LTE-FDD同样使用OFDM接入方案,共用一套信道带宽,拥有同样的子帧时长定义的两种双工系统方式。LTE-TDD和LTE-FDD差别主要在于对频谱的利用上,LTE-TDD使用非对称频谱资源,LTE-FDD使用对称频谱资源。

4G的带宽和速度结合IPV6的技术,能够满足一般物品通过无线技术接入到物联网,这将解决物联网发展中遇到的移动性的问题。包括智能家居,车联网在内物联网将迎来大的发展,推动家居等产品更新换代,推动传统行业信息化发展。另外,4G还促进了无线城市或者智慧城市的发展,目前,运营商上都在推无线城市,通过移动网络以及WiFi来覆盖整个城市,实现城市里无缝高速上网,为用户提供全数字化生活。还有,4G产业的推动不仅是产品或应用的新机会,其产品上下游,包括原材料生产,物流,建设、服务等各个环节都将存在新的机会。

迎接4G,开发者可以做些什么?

由于网络速度的提升,开发者在进行应用开发的时候可以进一步摆脱网速的限制,这同时也加快了云端应用的开发和创新,有些新的机遇和应用模式可能会产生。


在4G时代,对于手机的要求,主要会在三方面爆发:

第一,移动游戏。在4G光环的加持下,GB级的大包分发变得轻而易举。移动游戏开发者不在拘泥于网络带宽的限制。现在的游戏开发,都在讲跨平台。无论是PC端、Console端还是Mobile端,可能再也没有独占的大作。手机用户也要求体验到PC、Console上的乐趣。

对应工具:Adreno、Vuforia、AllJoyn、Snapdragon SDK、MPQ

第二,多媒体。沉浸在4G网络之下,用户对于音频和视频的依恋程度会越来越高。这就对手机的DSP效能带来了严峻的挑战。降低开发成本,增加移动应用的高端特性体验。这才是移动开发者在4G多媒体时代最关心的事儿。

对应工具:Hexagon DSP SDK、AllJoyn、Snapdragon SDK、MPQ

第三,效能。在4G时代下,移动开发者需要更多的开发工具,来不断提升每瓦特性能。在app发布之前,需要对其进行整体优化。开发者开始关心CPU的处理核心,是不是能动态调节。是不是能将手势操作、重力感应、视频编解码这些任务,智能的交给功耗更低的DSP来完成。开发者开始关心虚拟和物理内存对于电池寿命的影响。开始关心Cellular和Wi-Fi芯片的节能问题。

对应工具:Trepn Profiler、Trepn plug-in Eclipse、Snapdragon LLVM Compiler

传送门:高通开发者社区

(文/侯亭 责编/张宁)

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