1.1 5G技術背景

第一代移動通信系統（1G）是模擬式通信系統，模擬式是代表在無線傳輸采用模擬調制，將介于300Hz到3400Hz的語音轉換到高頻載波上。模擬通信時代的典型終端就是大家所熟知的“大哥大”。當時一部“大哥大”的售價為21000元，除了手機價格昂貴以外，手機網絡的價格也讓普通老百姓望而卻步。當時的入網費高達6000元，每分鐘通話資費也有0.5元。

從1G到2G的分水嶺是從模擬調制進入數字調制，第二代移動通信具備高度保密性的同時能夠提供多種業務服務，從這一代開始手機也可以上網了。第一款支持無線應用通信協議（Wireless Application Protocol，WAP）的全球移動通信系統（Global System for Mobile Communication，GSM）手機是諾基亞7110，這標志著手機上網時代的開始。

第三代移動通信標準（3G）由國際電信聯盟發布，存在4種標準模式：CDMA2000[1]、WCDMA[2]、TD-SCDMA[3]、WiMAX[4]。在3G的眾多標準中，CDMA這個字眼曝光率最高，并成為第三代移動通信系統的技術基礎。

第四代移動通信標準（4G）包括TDD-LTE[5]和FDD-LTE[6]兩種制式，能夠快速傳輸數據、音頻、視頻和圖像等內容。4G能夠以100Mbit/s以上的速率下載，此外，4G可以在DSL[7]和有線電視解調器沒有覆蓋的地方部署。

第五代移動通信標準（5G），即4G之后的延伸，按照業內初步估計，未來5G將在以下3個方面有重大提升。

（1）提供更多的業務場景

相比于4G以人為中心的移動寬帶網絡，5G網絡將實現真正的“萬物互聯”，從人與人通信延伸到物與物、人與物的智能互聯，使移動通信技術滲透至更加廣闊的行業和領域。

（2）提供更強的網絡承載能力

相對4G，5G主要采用了更大的頻譜寬度（100MHz），通過引入高階調制、大規模天線技術（Massive Multiple-Input Multiple-Output，Massive MIMO）、面向低密度奇偶校驗碼（Low Density Parity Check Code，LDPC）等手段，整體頻譜效率提升了3倍。

（3）更安全開放的行業專網服務

由于引入了網絡功能虛擬化（Network Function Virtualization，NFV）、軟件定義網絡（Software Defi ned Network，SDN）等技術，5G相關網絡功能可以對外開放各種能力，實現行業對自身通信業務的連接管理、設備管理、業務管理、專用網絡切片管理、認證和授權管理等，可以更好地支撐行業對公網業務的運維管理。移動通信技術發展如圖1-1所示。

---

[1]CDMA（Code Division Multiple Access，碼分多址）。

[2]WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址）。

[3]TD-SCDMA（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，時分同步碼分多址）。

[4]WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球互通微波訪問）。

[5]TDD-LTE（Time Division DupLexing-Long Term Evolution，時分雙工長期演進技術）。

[6]FDD-LTE（Frequency Division Duplexing-Long Term Evolution，頻分雙工長期演進技術）。

[7]DSL（Digital Subscriber Line，數字用戶線路）。