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5G时代:经济增长新引擎

20-01-07 09:11 来源:中国青年网 编辑:张兰琴

  5G时代:经济增长新引擎

  【基本信息】

  书名:《5G时代:经济增长新引擎》

  作者:孙松林

  出版时间:2019年12月

  书号:978-7-5217-1133-2

  出版社:中信出版集团 

  【内容简介】

  2017年和2018年《政府工作报告》指出,中国要加快5G技术的研发与转化,推动相关产业的发展。5G带来的机遇,更是被视为经济增长的新引擎。2019年以来,与5G相关的政策研究、技术发展预测、商业场景应用,出现井喷式现象,新华网、人民日报等主流媒体论断,中国进入5G时代。

  《5G时代:经济增长新引擎》作者孙松林,基于对通信行业二十多年的研究与思考,对国家相关政策的长期跟踪与分析,从技术创新、产业链重构、融合应用等维度,对5G在做大、做强产业、推动经济增长方面的支撑作用进行了深入解读,对关键信息给出了独到而准确的阐述。

  【作者简介】

  孙松林,主要研究方向为智能信号处理、视频编码与通信。在移动互联网安全技术国家工程实验室、可信分布式计算与服务教育部重点实验室从事科研工作。现任国家自然科学基金评审专家、教育部学位与研究生教育发展中心评审专家、北京航天飞行控制中心评审委员会专家。曾连续获得2014年、2015年中国产学研合作创新成果奖。

  【精彩书摘】

  5G不平凡的诞生

  2017年《政府工作报告》中首次提道:加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化。随后,2018年《政府工作报告》进一步指出,推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车、新材料等产业发展。2019年6月6日,工信部颁发了4张5G商用牌照,引发了全社会前所未有的关注。

  为什么5G如此重要?它会给我们的日常生活带来什么样的影响?

  移动互联网在4G时代的巨大成功,让人们的生活状态被彻底改变了。人们享受着移动通信带来的便利服务,享受着生活质量的提升。今天,在中国,很多人成为“低头一族”——刷短视频、玩在线游戏、用微信聊天、购物、打车……只需一部手机就可以搞定吃穿住用行的一切需求。我们无法想象,通信技术还能如何让我们的生活更美好。对于这个问题,可以用一句话解释:“贫穷限制了我们的想象力。”

  1999年9月3日14点至6日14点,中国首届网络生存大赛在北京、上海、广州同时进行,大赛的目标是要依靠互联网解决现实世界中的生存问题。除了1名参赛者退赛外,其余11名参赛者艰难完赛。那时的人们在为互联网的伟大而欢呼时,估计无法想象今天用一部手机就可以创造美好生活。

  其实,在大赛一年后的2000年,国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)就发布了IMT–2000(International Mobile Telecommunications,国际移动电信)标准,即我们所说的3G。在3G时代,人们只是用手机刷微博、收邮件等,大量的信息沟通还是通过电话短信完成,因为那时的网络带宽太窄,能够支持的数据传送速率有限,人们不敢奢望更高的诉求。

  移动互联网时代由3G开启,但其真正迎来大发展是在4G出现后。4G的官方名称是“IMT–Advanced”,4G技术的标准确定和后续的商用,使用户惊讶于100Mbps(兆位每秒)的峰值接入速率已超越当时的普遍需求。而技术专家也已预见到4G将引发一场颠覆性的革命,但他们的确尚未想好4G之后的技术如何能有更加革命性的进步,所以将4G命名为“IMT–Advanced”。

  在4G刚刚商用的时候,因为相应的应用和服务没有被开发出来,人们感觉百兆带宽太奢侈了,高速率带来的大流量也让大家心疼资费。然而短短几年后,移动支付和短视频应用带来的巨大流量需求不由得令人感慨世事难料!

  香农定律规定了特定信道下通信容量的极限,只要不突破香农定律,人类可以达到的通信边界是非常明确的!然而,梦想是人类前进的最大动力!虽然4G在很多技术细节上已非常接近香农定律的极限,但通信学术界和产业界专家依然坚定前行,深入探索,总结并优化各种最新技术,最终,大家震惊地发现,原来我们的技术还可以继续向前迈一大步!

  2015 年9月,国际电信联盟一锤定音,正式确定5G的官方名称是“IMT–2020”,其中“2020”是预期在2020年可以实现商用。5G在技术性能指标上全面超越了4G,提出了三大应用场景,打开了移动通信的新篇章。

  3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)、3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2,第三代合作伙伴计划 2)和IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气和电子工程师 协会)等都是制定移动通信标准的重要力量,他们基于不同的技 术理念和利益,将移动通信标准变成了精彩的竞技场,各方彼此竞争,又相互合作,演绎了精彩的移动通信标准演进史。

  在2G时代,3GPP一枝独秀,其力挺的GSM(Global System for Mobile Communications,全球移动通信系统)标准不但将移动通信带入了数字通信时代,而且成功地给出了标准制定流程,实现了国际化进程。2G时代,美国高通公司首度登场,提出了IS–95(Interim Standard 95,暂时标准95)标准。

  到了3G时代,CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)技术大放异彩,移动通信系统主流的三个标准无一例外地使用了CDMA 技术。这不但体现了技术潮流的不可阻挡,同时也是高通公司成功进行商业运作的结果。此时,IEEE 基于当时最先进的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple,正交频分复用多址)技术,提出了无线城域网标准IEEE 802.16e。虽然该标准最终成为追加的3G标准,但未能实现大规模商用。

  4G时代,业界曾期望将通信标准统一为一种制式,即LTE (Long Term Evolution,长期演进)系列标准,但最终还是分成了TD–LTE(Time Division Long Term Evolution,分时长期演进)和FDD–LTE(Frequency Division Duplexing–Long Term Evolution,频分双工长期演进)两大阵营。双方各有优劣:时分方式相对节省带宽,频分方式有助于降低时延。在4G之前,频谱还相对比较宽裕的时候,实现起来相对较为简单的频分方式更受青睐。

  到了5G时代,时分和频分两种制式终于统一。因为只有一种制式,所以申请写入标准的提案没有其他选择,全部投向了这里,目标过于集中导致标准制定过程中经常发生激烈讨论甚至标准延迟的情况。5G在技术选择上的考虑及其优劣,将在本书第三部分进行探讨。

  移动通信发展的规律是“先铺路后致富”,在没有体验到网络资源优势的情况下,人们无法想象5G的丰富应用。

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