4G即第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式（严格意义上来讲，4G只是3.5G，LTE尽管被宣传为4G无线标准，但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTEAdvanced才满足国际电信联盟对4G的要求）。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4兆）快20倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。
    2013年12月4日下午，工业和信息化部（以下简称“工信部”）向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照（即4G牌照），中国移动、中国电信、中国联通三家均获得TD-LTE牌照，此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代。
    从营运商的角度看，除了与现有网络的可兼容性外，4G要有更高的数据吞吐量、更低时延、更低的建设和运行维护成本、更高的鉴权能力和安全能力、支持多种QoS等级。
    从融和的角度看，4G意味着更多的参与方，更多技术、行业、应用的融合，不再局限于电信行业，还可以应用于金融、医疗、教育、交通等行业；通信终端能做更多的事情，例如除语音通信之外的多媒体通信、远端控制等；或许局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等能够融为一体组成一个通播网，无论使用什么终端，都可以享受高品质的信息服务，向宽带无线化和无线宽带化演进，使4G渗透到生活的方方面面。
    从用户需求的角度看，4G能为用户提供更快的速度并满足用户更多的需求。移动通信之所以从模拟到数字、从2G到4G以及将来的xG演进，最根本的推动力是用户需求由无线语音服务向无线多媒体服务转变，从而激发营运商为了提高ARPU、开拓新的频段支持用户数量的持续增长、更有效的频谱利用率以及更低的营运成本，不得不进行变革转型。
    一、4G技术的优缺点
    （一）优势
    1.通信速度快
    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；第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps；而第四代移动通信系统传输速率可达到20Mbps，甚至最高可以达到高达100Mbps，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,第三代手机传输速度的50倍。
    2.网络频谱宽
    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-CDMA3G网络的20倍。
    3.通信灵活
    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.兼容性好
    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值服务；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.高质量通信
    尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，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.频率效率高
    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.费用便宜
    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。
 　　对于人们来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统。的确，第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题，大概一点也不会使人们感到意外和奇怪。第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关，并且需要花费好几年的时间才能解决。
    （二）缺陷
    1.标准多
    虽然从理论上讲，3G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。因此，开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商会对此一直在争论不休。
    2.技术难
    尽管未来的4G通信能够给人带来美好的明天，现已研究出来，但并未普及。据研究这项技术的开发人员而言，要实现4G通信的下载速度还面临着一系列技术问题。
    例如，如何保证楼区、山区，及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等问题。日本DoCoMo公司表示，为了解决这一问题，公司会对不同编码技术和传输技术进行测试。另外在移交方面存在的技术问题，使手机很容易在从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖区域时和网络失去联系。
    由于第四代无线通信网络的架构相当复杂，这一问题显得格外突出。不过，行业专家们表示，他们相信这一问题可以得到解决，但需要一定的时间。
    3.容量受限
    人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度会得到极大提升，从理论上说其所谓的每秒100Mbps的宽带速度（约为每秒12.5MB），比2009年最新手机信息传输速度每秒10KB要快1000多倍，但手机的速度会受到通信系统容量的限制，如系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢。据有关行家分析，4G手机会很难达到其理论速度。如果速度上不去，4G手机就要大打折扣。
    4.市场难以消化
    有专家预测在10年以后，第三代移动通信的多媒体服务会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，第三代技术仍然在缓慢地进入市场，到那时整个行业正在消化吸收第三代技术，对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。
    另外，在过渡过程中，如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话，那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划，此时4G漫长的投资回收和赢利计划会变得异常的脆弱。
    5.设施更新慢
    在部署4G通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新，这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。
    而且到那时，还必须要求3G通信终端升级到能进行更高速数据传输及支持4G通信各项数据业务的4G终端，也就是说4G通信终端要能在4G通信网络建成后及时提供，不能让通信终端的生产滞后于网络建设。但根据某些事实来看，在4G通信技术全面进入商用之日算起的二三年后，消费者才有望用上性能稳定的4G通信手机。
    6.其他
    因为手机的功能越来越强大，而无线通信网络也变得越来越复杂，同样4G通信在功能日益增多的同时，它的建设和开发也会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦。
    例如每一种新的设备和技术推出时，其后的软件设计和开发必须及时能跟上步伐，才能使新的设备和技术得到很快推广和应用，但遗憾的是4G通信还只处于研究和开发阶段，具体的设备和用到的技术还没有完全成型，因此对应的软件开发也会遇到困难；另外费率和计费方式对于4G通信的移动数据市场的发展尤为重要，例如WAP手机推出后，用户花了很多的连接时间才能获得信息，而按时间及信息内容的收费方式使用户难以承受，因此必须及早慎重研究基于4G通信的收费系统，以利于市场发展。
    二、4G带给安防的变革
    （一）4G技术为移动高清监控扫除障碍
 　　随着政府继续加大对智慧城市建设资金的投入，消费者对安防产品的市场需求也会更大，安防企业未来将紧盯消费市场的需求，应用最新的各种安防技术、联网技术等让安防产品能在激烈的市场竞争中脱颖而出。
 　　从安防行业的整体趋势来看，大数据化的趋势是业内人士的共识。安防行业经过几十年的发展，行业规模进一步增大，涉及的应用领域也不断拓宽。安防产品从最早的模拟时代逐步走向高清化、集成化、联网化的新时代。安防产品应用领域中海量的视频数据、卡口过车数据、人像抓拍数据、异常行为数据等，这些特征数据能形成庞大的信息量，原先的通信技术已经无法承载如此繁杂的安防信息量。因此，在大数据化时代，安防行业需要更多的联网新技术支持，才能让安防产品的系统高效、稳定地运行，而4G技术的面世与应用恰恰给安防行业提供了这样的机遇。
    4G技术在通信技术中属于一种全新的概念。它集3G与WLAN技术于一体，能够高质量地传输视频图像，图像传输质量能达到高清电视画质的程度。4G技术的下载速度可达到100Mbps，上传的速度也可达到20Mbps，比目前的拨号上网方式快10倍左右。它可以提供更加稳定和高速的无线移动网络，理论的下载峰值可达到每秒百兆左右，传输一个视频监控文件可能仅需几分钟时间。此外，它能够满足安防产品用户对于网络服务的要求。4G技术有不可比拟的技术优越性，可以在ADSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区，这为安防系统的无线操作等扫去了技术上的难题。
    业内人士认为，3G网络在实现高清监控时具有其本身的局限性，但是4G网络却很好的解决了上述问题。据目前试点来看，4G网络的速度是3G网络的10倍，下载速度最高达100M，上传速度为20M，而一般的720P的高清监控需要的带宽基本每路在2M-4M之间，这就很好的满足高清监控的对无线带宽的需求
    通过4G网络，移动安防用户不但可以实时察看监控录像，还可以任意选择调取过去某时间段的录像，进行历史回放查看，并可根据自己的需求接入多种报警装置，如该监控点出现异常，报警装置就会通过短信、彩信方式自动报警到手机上，便于及时查看现场，处理突发事件；还可根据自己的需求，在电脑终端上远程布防、设防，调控摄像机角度，进行观看，可以单画面/多画面任意切换观看。在互联网监控平台下，我们的手机就像一个袖珍的监控指挥中心。
    在移动互联网时代，运营商的云平台和云服务在强大的技术支持下已经获得庞大的移动终端用户，因而又衍生出基于移动终端的视频监控业务。在移动互联网的助推下，安防移动监控市场必将迎来一轮大发展。
    安防产品方案产生的数据量越来越大，用户对存储时长要求越来越长，对存储速度的要求也越来越高云技术将改变安防行业的原有的数据存储方式。本来云技术早就出现，它对视频监控设备来说将大大扩大存储空间，减少存储成本，但是应用起来却没有得到预先顺利，市场份额还没达到理想的状况。原因在于没有相适应的的网络联接技术支持，云技术缺乏稳定性，存储也不容易，因此很多客户觉得云技术是鸡肋。
    目前市场还没有做起来，另外还有一个很重要的阻碍因素就是受到无线网络带宽低、资费高的限制。其实，云技术对外提供的是一个虚拟磁盘空间，安防企业对存储空间的物理结构是无法掌控的，其稳定性完全依赖于云技术以及网络系统自身的性能。我们的安防企业要发展云技术存储，首先要得到带宽和无线网络速度与稳定性的支持。
    现在云存储在安防监控中应用的还处在概念探讨和产品初步成型阶段，主要用户群体以家庭或微小企业用户、政府为主，配以移动终端进行预览、回放，实现随时随地的监控。少数安防企业已将云技术运用到实际项目中，对一些不同类型的监控项目中进行实施应用，用户对云存储所能带来的体验和价值也很是认可。安防行业所面临的大数据化挑战，在4G技术应用之后，将转化为新机遇，云技术和安防技术将完美地联接在一起，推动安防行业进入新的一个时代。
    因此，4G技术的发展对整个安防产业有着重大的促进作用，4G技术将促使云技术与安防技术的融合，既充分发挥安防行业的技术优势，有充分利用云技术给人们带来便捷而实惠的存储方式。云技术与4G技术融合带来的巨大效益，未来必将成为安防行业的新趋势。
    4G网络建设被政府部门作为智慧城市建设总体规划一部分，被列为重要内容和基础工作来规划。随着国家的政策支持以及资金投入，4G技术悄悄进入了安防行业的各个应用领域。4G技术的应用对安防产业来说是一个巨大的商机，安防系统的信息采集和数据存储都将迎来全新的时代。消费者意识的提升，也会使更多的企业关注民用安防这个蓝海。如何去突破这个市场，还需要安防企业去思考改变自身，以借这个市场契机，实现自我突破。
    （二）4G在安防的主要应用
    4G时代的来临，无线视频监控与具体行业的深度融合，将成为移动视频监控市场发展的必然趋势。
 　　4G的到来将催生更多新产品、新应用的爆发，更多的行业将被带入智能时代。在未来几年，中国4G市场将呈现爆炸式增长态势，而非3G初期的渐进式增长。据爱立信最新发布的《移动市场报告》显示，预计到2019年底，中国将以超过7亿的4G用户数成为全球最大的4G市场，而在全球，视频流量在移动数据总流量中的占比也将从2013年的35%左右上升到50%以上。
    在突破了网速这个瓶颈之后，视频类业务将成为最具推动力的4G应用，但适合4G网络的应用并不会局限在“高清视频播放”这个框框里。业界主流生产厂商，对无线视频监控将进行市场精细化应用深耕，既有针对常规业务的通用版本，即在传统固网监控的基础上，进行无线视频监控业务的简单叠加，新增业务及功能主要以无线视音频上传、实时移动视频浏览和控制为主，也有针对特定业务的定制化版本，即在分析行业用户实际需求的基础上，与既有业务系统进行整合，在融合性方面取得更大的突破，融入更多的移动信息处理及智能控制等功能。视频类业务会延伸出哪些新兴应用？它会把哪些传统行业带入新的智能时代？
    1.新闻回传
    对于国内的广大新闻工作者，尤其是电视台的记者们来说，4G高速网络将成为他们的得力助手。在未来的电视现场直播过程中，记者无需再使用体型庞大的电视转播车，只要在肩扛摄像机的传输模块上插入4G上网卡，并连接到当地运营商的4G网络上，就可以在拍摄画面的同时，把高清影像传回到后方。
 　　而在以往，电视直播活动都需要在现场搭建一个新闻直播间，或者是把卫星转播车开到现场，不仅对场地环境要求很高，调试时间长，而且画面的延时也比较长。实际上，在4G正式商用之前，利用4G网络的“即摄即传”技术已经在国内一些地方电视台得到使用。可以预见的是，在4G高速网络商用普及之后，这项技术将会更频繁地应用于体育赛事、重大活动的电视直播中。电视台和互联网视频类节目，都将逐步进入无线高清直播时代。
    2.智能交通
    在4G高速网络环境下，实时拍摄、即时传送的道路监控画面，将帮助交警更及时、更便捷地管理城市交通。比如，部署在交通枢纽、主要路段、高速公路的移动摄像头，可以通过4G网络，把拍摄的路况视频实时回传到交通指挥中心，后方就可以及时作出道路交通状况的判断，并采取相应的处理措施。
    据了解，在4G网络部署较快的广州、深圳等城市，当地的交通管理部门已经在部分区域尝试使用TD-LTE4G网络，通过警务车上部署车载型摄像头，把现场拍摄的高清视屏实时回传到指挥中心。
    据当地交通管理部门的反馈，这类应用可适用于警用摩托、巡逻警车等流动警备车，通过车载终端可以作为定点视频之外的监控管理盲点。这种智能的监控手段，不仅可以帮助交管部门快速处理交通突发状况，也可以更好地缓解城市交通拥堵问题。
     3.车联网
 　　说到智能交通，就不可避免地要说说跟交通有关的另一个热门名词--智能汽车。众所周知，未来的汽车必定会向智能汽车的方向发展，而构成智能汽车的三大要素是互联化、自动化和电气化。其中排在首位的要素就是要“联网”，也就是业界经常提到的“车联网”。
    简单来说，让汽车连接网络，就是要实现对汽车动态信息的实时提取，并根据车主的需要，对车辆进行监控或提供服务。在三年前的2010年，中国移动研究院院长黄晓庆就曾经提出：“移动互联网将实现一些特殊应用，比如在汽车中加载车联网的相关应用，使车联网成为与安全带同样重要的标配。”
    4.智能安防
    利用4G网络的高速度、低时延等特性，未来的安防工作也可以变得更加智能。比如，在居民小区里、大型展会或体育赛事现场，安防人员以往使用的各种定点监控设备，可以变成可移动的高清视频监控设备。
 　　在需要监控的区域，安防人员可以通过车载高清摄像头，利用4G网络，实时回传现场拍摄的高清视频。按照不同场合的实际需求，还可以在安防人员的工作服上配备一套小型摄像机、便携式的视频编码器。通过这样一套简易的装备，每个安防人员都可变成一个流动监控头，并通过4G高速网络，把监控拍摄的画面实时回传到后方。
    5.智能家居
    使用移动高速网络的“智能家居”也是在很多年前就已经被提出来的概念，国内运营商也曾在部分省市推出了类似的应用，但这一市场并没有被真正打开。
    据了解，中国移动物联网基地在2010年曾推出了一款名为“宜居通”产品，通过安装在家中的传感器，实时采集被监控物件的状态，并将采集到的信息通过移动网络传送到用户的手机上。同时，用户还可以通过手机向家中的传感器发出指令，调节家里各种物件的状态。当时运营商的设想是：第一步实现用户可以随时了解家庭的安全状况；第二步实现手机对家用电器的远程操控，比如，用户可以在回家之前打开空调、热水器；第三步，实现手机对家庭的全掌控。
    不过，实现智能家居是一个庞杂的过程，不仅需要高速的移动网络，还需要全产业链的智能化改造。在4G商用普及、高速网络问题被解决了之后，智能家居将会有更广泛的应用与发展。