第四代移动通信与第三代移动通信之间有何关联？

4G移动通信系统的网络体系结构可以由下而上分为：物理网络层、中间环境层、应用环境层等3层。物理网络层提供接入和选路功能：中间环境层作为桥接层提供QoS映射、地址转换、安全管理等。

第四代移动通信（4G）与第三代移动通信（3G）之间存在演进与变革的关联。它们不是孤立的技术，而是一个连续发展的过程，主要体现在以下几个方面：

技术基础与演进：
- 3G 是技术基础： 3G（如 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 等）首次大规模实现了移动宽带接入，显著提升了数据传输速率（理论峰值可达数 Mbps），支持视频通话、移动互联网浏览、流媒体等应用。
- 4G 是技术飞跃： 4G（主流标准为 LTE 和 LTE-Advanced）构建在 3G 奠定的移动宽带理念之上，但采用了革命性的底层技术（特别是 OFDMA 正交频分多址接入取代 CDMA，引入 MIMO 多天线技术等）。这使得 4G 的数据传输能力实现了量级的提升（理论峰值可达 100 Mbps 至 1 Gbps），延迟更低（小于 100ms），频谱效率更高。
设计目标和性能差异：
- 3G 目标： 核心是提供比 2G 更高速的数据传输，以支持移动多媒体应用（图片、音乐、视频通话）和初步的移动互联网体验。它本质上是语音业务为中心的设计，数据是附加功能。
- 4G 目标： 完全以高速数据和 IP 分组交换为中心。旨在提供真正的移动宽带体验，无缝支持高分辨率流媒体视频（如高清/超清）、高清语音视频通话（VoLTE）、高速在线游戏、云计算、物联网（IoT）等高带宽、低延迟应用。它采用了全 IP 网络架构，简化了网络结构。
网络架构的演进：
- 3G 的网络结构仍相对复杂，保留了一些传统电路交换（用于语音）和分组交换的元素。
- 4G 采用了扁平化、全 IP 的分组交换网络架构（EPC - 演进分组核心网）。这大幅降低了数据传输的路径复杂性，降低了延迟，提高了网络效率和可扩展性。
用户体验的提升：
- 速度： 4G 的数据速率相比 3G 提升了一个数量级，极大提升了加载网页、下载文件、观看视频等的流畅度。
- 延迟： 4G 的延迟大幅降低，使得在线游戏、实时交互应用（如视频会议）的体验更好。
- 容量： 4G 更高的频谱效率和先进的基站技术（Small Cell 等）极大地提升了网络容量，能支持更多用户同时高速上网。
- 新业务： 4G 的高速和低延迟成为移动互联网应用爆发式发展的基础（如短视频、直播、移动支付、共享经济、车联网等）。
平滑过渡：
- 在实际部署中，为了保障用户业务的连续性，4G 网络（如 LTE）在初期往往与 3G（甚至是 2G）网络共存。当用户移动到 4G 覆盖边缘时，数据业务或语音通话（早期需要电路域回落 CSFB）会无缝切换到 3G 网络（如 WCDMA）。
- 4G 的核心网（EPC）在设计上也考虑了与 3G 核心网的互连互通，确保用户的平滑漫游和业务延续。

总结关联：

传承性： 4G 是在 3G 提供移动宽带能力的基础上发展起来的。3G 证明了移动数据需求的巨大潜力，为 4G 确立了发展方向（更高的速率、更好的用户体验）。
变革性： 4G 并非小修小补，而是通过核心技术的根本性变革（OFDMA, MIMO, 全IP架构）实现了性能的代际飞跃。它的设计和能力都是为了满足爆发增长的移动互联网流量和新型应用的需求。
替代性： 最终，在性能和效率上更优异的 4G 成为了市场的主流标准，逐步取代了 3G 数据业务的核心地位（语音业务也通过 VoLTE 迁移到 4G 上）。
过渡性： 在技术和部署层面，两者在一段时间内共存互补，3G 作为覆盖补充和语音后备，确保了服务连续性。

因此，可以说 4G 是 3G 在移动宽带能力上的革命性继承者和必然演进方向，将移动通信带入了一个全新的高速、低延迟、全IP的时代。