5G時(shí)代：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎

《5G時(shí)代：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎》作者孫松林，基于對(duì)通信行業(yè)二十多年的研究與思考，對(duì)國(guó)家相關(guān)政策的長(zhǎng)期跟蹤與分析，從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)、融合應(yīng)用等維度，對(duì)5G在做大、做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面的支撐作用進(jìn)行了深入解讀，對(duì)關(guān)鍵信息給出了獨(dú)到而準(zhǔn)確...

　　5G時(shí)代：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎

　　【基本信息】

　　書名：《5G時(shí)代：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎》

　　作者：孫松林

　　出版時(shí)間：2019年12月

　　書號(hào)：978-7-5217-1133-2

　　出版社：中信出版集團(tuán) 

　　【內(nèi)容簡(jiǎn)介】

　　2017年和2018年《政府工作報(bào)告》指出，中國(guó)要加快5G技術(shù)的研發(fā)與轉(zhuǎn)化，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。5G帶來的機(jī)遇，更是被視為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。2019年以來，與5G相關(guān)的政策研究、技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)、商業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用，出現(xiàn)井噴式現(xiàn)象，新華網(wǎng)、人民日?qǐng)?bào)等主流媒體論斷，中國(guó)進(jìn)入5G時(shí)代。

　　《5G時(shí)代：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎》作者孫松林，基于對(duì)通信行業(yè)二十多年的研究與思考，對(duì)國(guó)家相關(guān)政策的長(zhǎng)期跟蹤與分析，從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)、融合應(yīng)用等維度，對(duì)5G在做大、做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面的支撐作用進(jìn)行了深入解讀，對(duì)關(guān)鍵信息給出了獨(dú)到而準(zhǔn)確的闡述。

　　【作者簡(jiǎn)介】

　　孫松林，主要研究方向?yàn)橹悄苄盘?hào)處理、視頻編碼與通信。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、可信分布式計(jì)算與服務(wù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從事科研工作。現(xiàn)任國(guó)家自然科學(xué)基金評(píng)審專家、教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心評(píng)審專家、北京航天飛行控制中心評(píng)審委員會(huì)專家。曾連續(xù)獲得2014年、2015年中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)。

　　【精彩書摘】

　　5G不平凡的誕生

　　2017年《政府工作報(bào)告》中首次提道：加快新材料、人工智能、集成電路、生物制藥、第五代移動(dòng)通信等技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化。隨后，2018年《政府工作報(bào)告》進(jìn)一步指出，推動(dòng)集成電路、第五代移動(dòng)通信、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、新能源汽車、新材料等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2019年6月6日，工信部頒發(fā)了4張5G商用牌照，引發(fā)了全社會(huì)前所未有的關(guān)注。

　　為什么5G如此重要？它會(huì)給我們的日常生活帶來什么樣的影響？

　　移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在4G時(shí)代的巨大成功，讓人們的生活狀態(tài)被徹底改變了。人們享受著移動(dòng)通信帶來的便利服務(wù)，享受著生活質(zhì)量的提升。今天，在中國(guó)，很多人成為“低頭一族”——刷短視頻、玩在線游戲、用微信聊天、購(gòu)物、打車……只需一部手機(jī)就可以搞定吃穿住用行的一切需求。我們無法想象，通信技術(shù)還能如何讓我們的生活更美好。對(duì)于這個(gè)問題，可以用一句話解釋：“貧窮限制了我們的想象力。”

　　1999年9月3日14點(diǎn)至6日14點(diǎn)，中國(guó)首屆網(wǎng)絡(luò)生存大賽在北京、上海、廣州同時(shí)進(jìn)行，大賽的目標(biāo)是要依靠互聯(lián)網(wǎng)解決現(xiàn)實(shí)世界中的生存問題。除了1名參賽者退賽外，其余11名參賽者艱難完賽。那時(shí)的人們?cè)跒榛ヂ?lián)網(wǎng)的偉大而歡呼時(shí)，估計(jì)無法想象今天用一部手機(jī)就可以創(chuàng)造美好生活。

　　其實(shí)，在大賽一年后的2000年，國(guó)際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union，ITU）就發(fā)布了IMT–2000（International Mobile Telecommunications，國(guó)際移動(dòng)電信）標(biāo)準(zhǔn)，即我們所說的3G。在3G時(shí)代，人們只是用手機(jī)刷微博、收郵件等，大量的信息溝通還是通過電話短信完成，因?yàn)槟菚r(shí)的網(wǎng)絡(luò)帶寬太窄，能夠支持的數(shù)據(jù)傳送速率有限，人們不敢奢望更高的訴求。

　　移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代由3G開啟，但其真正迎來大發(fā)展是在4G出現(xiàn)后。4G的官方名稱是“IMT–Advanced”，4G技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)確定和后續(xù)的商用，使用戶驚訝于100Mbps（兆位每秒）的峰值接入速率已超越當(dāng)時(shí)的普遍需求。而技術(shù)專家也已預(yù)見到4G將引發(fā)一場(chǎng)顛覆性的革命，但他們的確尚未想好4G之后的技術(shù)如何能有更加革命性的進(jìn)步，所以將4G命名為“IMT–Advanced”。

　　在4G剛剛商用的時(shí)候，因?yàn)橄鄳?yīng)的應(yīng)用和服務(wù)沒有被開發(fā)出來，人們感覺百兆帶寬太奢侈了，高速率帶來的大流量也讓大家心疼資費(fèi)。然而短短幾年后，移動(dòng)支付和短視頻應(yīng)用帶來的巨大流量需求不由得令人感慨世事難料！

　　香農(nóng)定律規(guī)定了特定信道下通信容量的極限，只要不突破香農(nóng)定律，人類可以達(dá)到的通信邊界是非常明確的！然而，夢(mèng)想是人類前進(jìn)的最大動(dòng)力！雖然4G在很多技術(shù)細(xì)節(jié)上已非常接近香農(nóng)定律的極限，但通信學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界專家依然堅(jiān)定前行，深入探索，總結(jié)并優(yōu)化各種最新技術(shù)，最終，大家震驚地發(fā)現(xiàn)，原來我們的技術(shù)還可以繼續(xù)向前邁一大步！

　　2015 年9月，國(guó)際電信聯(lián)盟一錘定音，正式確定5G的官方名稱是“IMT–2020”，其中“2020”是預(yù)期在2020年可以實(shí)現(xiàn)商用。5G在技術(shù)性能指標(biāo)上全面超越了4G，提出了三大應(yīng)用場(chǎng)景，打開了移動(dòng)通信的新篇章。

　　3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計(jì)劃）、3GPP2（3rd Generation Partnership Project 2，第三代合作伙伴計(jì)劃 2）和IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣和電子工程師 協(xié)會(huì)）等都是制定移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的重要力量，他們基于不同的技 術(shù)理念和利益，將移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)變成了精彩的競(jìng)技場(chǎng)，各方彼此競(jìng)爭(zhēng)，又相互合作，演繹了精彩的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)史。

　　在2G時(shí)代，3GPP一枝獨(dú)秀，其力挺的GSM（Global System for Mobile Communications，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）標(biāo)準(zhǔn)不但將移動(dòng)通信帶入了數(shù)字通信時(shí)代，而且成功地給出了標(biāo)準(zhǔn)制定流程，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際化進(jìn)程。2G時(shí)代，美國(guó)高通公司首度登場(chǎng)，提出了IS–95（Interim Standard 95，暫時(shí)標(biāo)準(zhǔn)95）標(biāo)準(zhǔn)。

　　到了3G時(shí)代，CDMA（Code Division Multiple Access，碼分多址）技術(shù)大放異彩，移動(dòng)通信系統(tǒng)主流的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)無一例外地使用了CDMA 技術(shù)。這不但體現(xiàn)了技術(shù)潮流的不可阻擋，同時(shí)也是高通公司成功進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作的結(jié)果。此時(shí)，IEEE 基于當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiple，正交頻分復(fù)用多址）技術(shù)，提出了無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.16e。雖然該標(biāo)準(zhǔn)最終成為追加的3G標(biāo)準(zhǔn)，但未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。

　　4G時(shí)代，業(yè)界曾期望將通信標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為一種制式，即LTE （Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)）系列標(biāo)準(zhǔn)，但最終還是分成了TD–LTE（Time Division Long Term Evolution，分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)）和FDD–LTE（Frequency Division Duplexing–Long Term Evolution，頻分雙工長(zhǎng)期演進(jìn)）兩大陣營(yíng)。雙方各有優(yōu)劣：時(shí)分方式相對(duì)節(jié)省帶寬，頻分方式有助于降低時(shí)延。在4G之前，頻譜還相對(duì)比較寬裕的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)起來相對(duì)較為簡(jiǎn)單的頻分方式更受青睞。

　　到了5G時(shí)代，時(shí)分和頻分兩種制式終于統(tǒng)一。因?yàn)橹挥幸环N制式，所以申請(qǐng)寫入標(biāo)準(zhǔn)的提案沒有其他選擇，全部投向了這里，目標(biāo)過于集中導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)制定過程中經(jīng)常發(fā)生激烈討論甚至標(biāo)準(zhǔn)延遲的情況。5G在技術(shù)選擇上的考慮及其優(yōu)劣，將在本書第三部分進(jìn)行探討。

　　移動(dòng)通信發(fā)展的規(guī)律是“先鋪路后致富”，在沒有體驗(yàn)到網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢(shì)的情況下，人們無法想象5G的豐富應(yīng)用。