5G時代的承載網
第1篇
5G時代的到來
第1章
5G的概念
随着無線技術的高速疊代發展， 5G 時代即将來臨， 5G 到底是什麼？ 5G 有哪些标準？ 5G 的發展近況如何？我們來一一揭曉。
| 1.1 移動通信發展曆程 |
始于 20 世紀 70 年代的移動通信技術，經過 40 多年的蓬勃發展，已經滲 透到現代社會的各行各業，深刻影響着人類的工作、生活方式以及各行業的發 展趨勢。在這些年的發展曆程中，移動通信技術經曆了從第一代到第四代的飛 躍。基于模拟技術的第一代無線通信系統（1G）僅支援模拟語音業務，存在容 量有限、保密性差、通話品質不高、不支援漫遊、不支援資料業務等缺點；第 二代數字通信系統（2G）實作了數字傳送技術和交換技術，有效提升了語音質 量和網絡容量，同時引入了新服務和進階應用，如用于文本資訊的存儲和轉發 短消息，2G 的演進又稱為 2.5G，在語音和資料電路交換之上，引入了資料分 組交換的業務；第三代寬帶通信系統（3G）則将業務範圍擴充到圖像傳輸、視 頻流傳輸以及網際網路浏覽等移動網際網路業務，3G 演進（3.5G）進一步提升了 資料速率，下行速率提高到 14.6Mbit/s，上行速率提高到 5.76Mbit/s。移動 網際網路經過 3G 時代的培育已經進入了爆發期，人們對資訊的巨大需求為第四 代移動通信系統（4G）的發展提供了充足的動力。蜂窩通信标準演進如圖 1-1 所示。
第四代移動通信技術（4G）被稱為 LTE，實作了系統容量的大幅提升，為終端使用者真正帶來了每秒百兆比特的資料業務傳輸速率，極大程度地滿足了目前寬帶移動通信業務的應用需求。
LTE 網絡全球範圍的大規模部署以及 LTE 終端的日趨成熟，極大地促進 了移動網際網路和物聯網的快速發展，湧現出多種多樣的新型業務和琳琅滿目的 終端，持續刺激并培養着人們的資料消費習慣。
如圖 1-2 所示，IMT-2020（5G）推進組于 2014 年釋出的《5G 願景與 需求白皮書》中預計，2010—2020 年全球移動資料流量增長将超過 200 倍， 2010—2030 年将增長近 20000 倍。中國的移動資料流量增速高于全球平均 水準，預計 2010—2020 年将增長 300 倍以上，2010—2030 年将增長超過 40000 倍。發達城市及熱點地區的移動資料流量增速更快，2010—2020 年上 海移動資料流量的增長率可達原來的 600 倍，北京熱點區域移動資料流量的增 長率可達原來的 1000 倍。
如圖 1-3 所示，預計到 2020 年，全球移動終端（不含物聯網裝置）的數 量将超過 100 億，其中中國将超過 20 億。全球物聯網裝置連接配接數也将快速增長， 2020 年将接近全球人口規模，達到 70 億，其中中國将接近 15 億。到 2030 年， 全球物聯網裝置連接配接數将接近 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，物聯網終端數量雖大但流量占比較低。
為了能夠更好地應對未來移動網際網路和物聯網高速發展帶來的移動資料流 量的高速增長、海量的裝置連接配接，以及各種各樣差異化新型業務應用不斷湧現 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 來支撐這些龐大的業務和連接配接數。
| 1.2 什麼是 5G |