|1.1 移動通信發(fā)展歷程|

始于20世紀(jì)70年代的移動通信技術(shù)，經(jīng)過40多年的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)滲透到現(xiàn)代社會的各行各業(yè)，深刻影響著人類的工作、生活方式以及各行業(yè)的發(fā)展趨勢。在這些年的發(fā)展歷程中，移動通信技術(shù)經(jīng)歷了從第一代到第四代的飛躍。基于模擬技術(shù)的第一代無線通信系統(tǒng)（1G）僅支持模擬語音業(yè)務(wù)，存在容量有限、保密性差、通話質(zhì)量不高、不支持漫游、不支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)等缺點；第二代數(shù)字通信系統(tǒng)（2G）實現(xiàn)了數(shù)字傳送技術(shù)和交換技術(shù)，有效提升了語音質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)容量，同時引入了新服務(wù)和高級應(yīng)用，如用于文本信息的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)短消息，2G的演進又稱為2.5G，在語音和數(shù)據(jù)電路交換之上，引入了數(shù)據(jù)分組交換的業(yè)務(wù)；第三代寬帶通信系統(tǒng)（3G）則將業(yè)務(wù)范圍擴展到圖像傳輸、視頻流傳輸以及互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，3G演進（3.5G）進一步提升了數(shù)據(jù)速率，下行速率提高到14.6Mbit/s，上行速率提高到5.76Mbit/s。移動互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過3G時代的培育已經(jīng)進入了爆發(fā)期，人們對信息的巨大需求為第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的發(fā)展提供了充足的動力。蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)演進如圖1-1所示。

第四代移動通信技術(shù)（4G）被稱為LTE，實現(xiàn)了系統(tǒng)容量的大幅提升，為終端用戶真正帶來了每秒百兆比特的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率，極大程度地滿足了當(dāng)前寬帶移動通信業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求。

LTE網(wǎng)絡(luò)全球范圍的大規(guī)模部署以及LTE終端的日趨成熟，極大地促進了移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出多種多樣的新型業(yè)務(wù)和琳瑯滿目的終端，持續(xù)刺激并培養(yǎng)著人們的數(shù)據(jù)消費習(xí)慣。

圖1-1 蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)演進

如圖1-2所示，IMT-2020（5G）推進組于2014年發(fā)布的《5G愿景與需求白皮書》中預(yù)計，2010—2020年全球移動數(shù)據(jù)流量增長將超過200倍， 2010—2030年將增長近20000倍。中國的移動數(shù)據(jù)流量增速高于全球平均水平，預(yù)計2010—2020年將增長300倍以上，2010—2030年將增長超過40000倍。發(fā)達城市及熱點地區(qū)的移動數(shù)據(jù)流量增速更快，2010—2020年上海移動數(shù)據(jù)流量的增長率可達原來的600倍，北京熱點區(qū)域移動數(shù)據(jù)流量的增長率可達原來的1000倍。

圖1-2 2010—2030年全球和中國移動數(shù)據(jù)流量增長趨勢

如圖1-3所示，預(yù)計到2020年，全球移動終端（不含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）的數(shù)量將超過100億，其中中國將超過20億。全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)也將快速增長， 2020年將接近全球人口規(guī)模，達到70億，其中中國將接近15億。到2030年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)將接近1000億，其中中國超過200億。在各類終端中，智能手機對流量的貢獻最大，物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量雖大但流量占比較低。

圖1-3 2010—2030年全球和中國移動終端及物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)

為了能夠更好地應(yīng)對未來移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展帶來的移動數(shù)據(jù)流量的高速增長、海量的設(shè)備連接，以及各種各樣差異化新型業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)的局面，我們需要更加高速、更加高效、更加智能的新一代無線移動通信技術(shù)來支撐這些龐大的業(yè)務(wù)和連接數(shù)。