前言
纵观全球移动通信技术发展进程,我们会发现10年一个周期的代际更迭。从20世纪80年代以来,移动通信以每10年一个周期的进度经历了从1G到4G的变迁。如今,10年一遇的代际升级再次来临,5G将开启大带宽与多连接、低时延的万物智联新时代。
1G源自1984年,基于模拟蜂窝技术开创了移动通信时代;1990年开始,2G凭借GSM和cdmaOne两大技术标准,带领全球进入数字通信时代;2000年,国际电信联盟(ITU)将WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX确定为3G的四大无线通信标准;2010年,TDD-LTE和FDD-LTE两种制式下的4G技术开始成熟并大规模商用,智能手机和信息消费的大规模增多,移动通信技术在人们日常生活和社会发展中的地位进一步突出。4G的确改变了我们的生活,满足了人们对微信视频通话、抖音短视频分享、高德车载导航以及爱奇艺高清视频播放等移动通信网速需求。但是,未来,每个家庭平均将拥有数十台智能终端,每平方千米将有百万级智能终端接入网络,加之智能制造、车联网、远程医疗等产业界对超低时延的渴望,4G已经无法胜任。
为了应对未来移动数据流量爆炸式的增长、海量的设备连接、不断涌现的各类超低时延新业务和新场景,5G技术应运而生,5G的研发也瞬间成为各大国家和组织、各电信运营商及设备商的重要任务。
我国政府高度重视5G战略发展,国家层面不断地大力推进5G技术、标准和产业发展。例如:在网络强国、制造强国、“十三五”规划及信息化发展战略等战略规划中,均对推动5G发展做出了明确部署。《中国制造2025》提出要全面突破第五代移动通信(5G)技术;《“十三五”规划纲要》指出,要加快构建高速、移动、安全和泛在的新一代信息基础设施,积极推进5G发展并启动5G商用;《国家信息化发展战略纲要》更是强调,要积极开展5G技术研发、标准和产业化布局,2020年取得突破性进展,2025年建成国际领先的移动通信网络。
国家发展和改革委员会、科学技术部(以下简称科技部)以及工业和信息化部于2013年2月支持产业界成立了IMT—2020(5G)推进组,与国际同步全面开展5G研发。与此同时,科技部“新一代宽带无线移动通信网”重大专项和863计划积极部署5G研发课题,大力度支持5G技术创新和产业发展。科技部在2017年7月发布的《新一代人工智能发展规划》明确地提出,发展新一代人工智能首先就要打造智能化网络基础建设,加快布局实时协同人工智能的5G增强技术研发及应用,建设面向空间协同人工智能的高精度导航定位网络,加强智能感知物联网核心技术攻关和关键设施建设,发展支撑智能化的工业互联网和面向无人驾驶的车联网等,研究智能化网络安全架构。加快建设天地一体化信息网络,推进天基信息网、未来互联网和移动通信网的全面融合。
5G技术是下一代移动互联网技术。它不仅仅可以为大众带来良好的移动互联网体验,还将成为智能制造、智能医疗、智能政务、智慧城市以及无人驾驶汽车的技术支撑。因此,5G被视为工业互联网和人工智能等的“基础设施”,也因此中美都在力争成为5G的领导者,期望自己能够主导新一代移动通信的国际标准。随着中美之间的贸易摩擦局势不断升级,从大豆到智能手机、汽车等产品都已经受到严重影响,但5G可能是全球前两大经济体之间发生贸易摩擦的原因之一。
4G改变生活,5G改变的不只是社会,还有国际格局。本书旨在描述5G场景、变革和价值,解释5G背后的标准、技术和发展应用方向,探讨5G+人工智能、5G+工业互联网时代的新模式、新业态和新动能,以飨读者。
王喜文
2019年7月23日(大暑)