1.1 延续传统,筑基未来
过去几十年,移动通信经历了从1G(第一代移动信息技术)、2G、3G到4G的发展历程。1G出现在20世纪70年代末、80年代初,只用于提供模拟语音业务,技术标准主要有美国贝尔实验室的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、北欧四国的NMT(Nordic Mobile Telephone)和英国的TACS(Total Access Communication System)。2G出现在20世纪90年代,用于提供数字语音和短信业务,技术标准主要有欧洲的GSM(Global System for Mobile Communications)、美国高通提出的IS-95 CDMA(Code Division Multiple Access,也叫作cdmaOne)和日本的PDC(Personal Digital Cellular)。3G出现在2000年左右,用于提供数据和语音服务,技术标准主要有欧洲的WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、美国的CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)和我国提出的TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)。到了3G时代后期,智能手机开始普及,移动上网需求激增,为了满足爆发式增长的数据需求,4G应运而生。4G技术标准统一为LTE(Long Term Evolution,长期演进),包括FDD-LTE和TD-LTE,可以提供100Mbit/s以上的下载速率。
随着移动互联网的发展,垂直应用领域不断扩大,新的应用和服务层出不穷,越来越多的设备需要接入无线通信网络,为了满足这些需求,亟须发展新一代5G移动通信网络。5G的发展愿景为:在任何时间、任何地点,任何物和任何人都可以顺畅通信。5G让人与人之间的通信扩展为人与物、物与物之间的通信。由此可见,5G不仅在4G基础上进一步提升了速率,而且会全方位地改变人们的生活。5G涉及制造业、交通、物流、能源、医疗、农业、自动驾驶、智慧城市等垂直行业,将助力垂直行业加速数字化转型,而这些都反过来推动了5G标准的不断演进。本书将重点介绍5G标准中的无线空口技术。