第一节
数字通信基础技术的发展

数字化的形成与现代通信技术的发展密切相关，特别是无线网络的高速发展，从1G到5G（G是Generation的缩写，是代的意思），通信网络逐步朝着摆脱有线限制、以用户为中心转变。如表1-1所示，最初的无线通信基于模拟信号，只能进行语音通信。从2G开始进入数字通信时代，为3G、4G打下了基础。我国在3G标准研发方面进行了大规模投入，但中国自主研发的第三代移动通信标准TD-SCDMA，相对于其他两大国际3G标准CDMA 2000、WCDMA起步较晚，且产业链薄弱，后来停止了相关投入。

2013年前后，我国开始过渡到4G通信时代，4G有TD-LTE和FDD-LTE两种制式。我国吸取了3G标准研发的教训，2013年12月，工信部向三大运营商颁发4G牌照，4G正式开始投入商用。截至2016年6月，中国移动主导制定的TD-LTE网络已成为世界主流的4G商用网络。其基站超过132万个，覆盖人口超过12亿，与126个国家和地区开通了4G漫游服务，客户近4.3亿。依托3G和4G的发展，我国在5G的研发上取得了先机，伴随物联网、虚拟现实技术、人工智能对无线带宽的巨大需求，5G将迎来巨大的市场。我国在2016年初已经启动5G研发技术试验，搭建了开放的研发试验平台，处于全球领先地位。2019年11月1日，5G商用时代正式开启。强大的无线通信技术使人的瞬间交互的广度和深度迅速发展，构成建设数字中国的重要技术基础。当前我国在5G方面已经处于全球前沿，开始与西方国家并跑，甚至有领跑的趋势。然而，实现技术的追赶与超越，背后离不开持续的国家战略推进和政策支持，因此，下面我们将先对数字中国的发展历程进行回顾。

表1-1 1G ~ 5G通信系统的演进

资料来源：部分参考Garg A. “Digital Society from 1G to 5G：A Comparative Study.” IJAIEM，2014（3）. 余全洲.1G ~ 5G通信系统的演进及关键技术。通讯世界，2016（22） .