3.2 移动通信行业可持续发展的驱动力
移动通信系统是迄今为止最为成功的大规模民用系统，其成功的秘诀在于通过全球大规模共享和高渗透率、高普及率实现网络基础设施和终端成本的不断降低，从而更好地服务于全社会，成为整个国家最为重要的基础设施。回顾移动通信的整个发展历史，移动通信系统的更新换代从来都不是由某个人、某个公司、某个国家所决定的，而是一个以市场化为导向的群体性自发行为，是由整个移动通信产业发展的趋势和客观规律所决定的。所以，一代移动系统成功与否取，决于其是否能够帮助整个行业成功实现商业变现，而商业变现的前提是是否可以给用户（包括个人和企业）带来更好的业务体验，使得用户愿意付出更多的资费，而不仅仅在于建设了多少基站。
如第1章所述，移动通信系统的更新换代基本保持了“十年一代”的节奏以及“用一代、做一代、看一代”的发展特征。“十年一代”的更新节奏涵盖了从关键技术研究、标准化、产业化到商业应用推广的所有环节，每一代移动通信技术都试图去解决当时行业发展和应用面临的问题，在把通信技术的发展推向新高度的同时，更好地为用户提供体验升级。最初的1G提供了移动语音通信的解决方案，实现了打电话从固定到移动的突破，但制式众多，成本高、体验差；后面的2G很好地解决了这些问题，地区标准开始走向统一，实现了移动语音应用的全球普及，还成功推出了广受欢迎的短消息业务；3G开始尝试数据通信，虽然不是很成功，但培育了应用生态，为4G实现移动互联网的快速繁荣奠定了很好的基础；4G真正实现了移动宽带通信，其和智能手机的结合带来了移动互联网应用的空前繁荣，加速了整个社会的信息化发展，4G开始探索物联网的应用，但是由于多标准的分裂以及商业模式未能取得突破，物联网业务的发展远低于预期；5G的目标是希望把4G带给移动互联网的繁荣复制到各行各业，实现万物的互联，赋能社会各行各业的数字化转型升级。随着5G应用的快速渗透、科学技术的不断突破、ICDT的深度融合，6G将在5G基础上全面支持世界的数字化，即基于物理世界生成一个数字化的孪生虚拟世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之间将可以通过数字化世界来传递信息 [1] 。孪生的数字世界是物理世界的映像能够帮助人类更进一步地提升生活质量，提高生产效率，实现“6G重塑世界”的美好愿景 [2] 。
在新一代移动通信系统的整个发展过程中，关键技术研究、标准化和产业化都需要全产业的巨大投入，而产业仅在商业应用推广的阶段才能取得回报，运营商的商业变现越成功，其网络建设规模越大，供应商则收入越高。所以，在整个新一代移动通信系统的研发投入期，产业的发展需要过去一代甚至多代移动通信系统的持续收入来支撑，才能保证新一代移动通信技术研发的可持续性。移动通信系统的研发周期解析如图3-1所示。
图3-1 移动通信系统的研发周期解析
从3G、4G、5G的发展来看，移动通信行业存在着“用一代、做一代、看一代”的特征，6G也不例外，目前主要用的是4G，但业界也已经在大规模地建设和推进5G应用，同时也开始关注6G的研发。可以说每一代移动通信系统的设计都有其“时间局限性”，即每一代移动通信系统的设计都是在特定的时间点，基于过去一代移动通信系统设计和应用的经验和教训，同时面向新的发展需求和产业进展，在继承过去一代移动通信系统的成熟技术和设计的同时，结合当时的芯片和器件的水平，也引入在当时看来已经成熟到可以大规模应用和实现的技术，形成一个新的系统设计。因此，每一代移动通信系统的设计，并不是完全追逐最新的技术，而是尽可能采用当时看来可以低成本、大规模实现的成熟技术，确保可以低成本、小型化地实现网络基础设施和终端，确保其可以大规模应用和普及。
所以，从某种意义上说，每一代移动通信系统的设计，所采用的都是“旧”技术。例如，3G采用的码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）是20世纪四五十年代军事领域就已经应用的技术；4G采用的OFDM技术是早已在Wi-Fi里大规模应用的技术，MIMO和智能天线技术也是在当时看来20年前甚至更早就已经出现的技术；5G采用的LDPC和Polar码等是很多年前就出现的技术。在特定的时间点，可能有些最新的技术和理念还没有具备大规模应用的条件，如实现的复杂度太高、代价太大等，不会被标准采用；但是随着时间的推进，芯片和器件的水平和工艺不断进步，特别是摩尔定律推动着计算能力不断提升，原本一些无法实现的复杂技术和理念在若干年后就变得可以实现了，这些技术或者理念也就成为当前移动通信系统演进或者新一代移动通信系统设计重点考虑的对象。例如，大规模天线（massive MIMO，国内也称其为3D-MIMO），在4G初期的时候，由于芯片工艺和水平的限制，基于当时的工艺和设计水平做出来的样机重达200多千克，耗电更是当时4G基站的8倍，成本也是4G基站的8倍甚至更高，但是经过产业链上下游的共同努力，经过几年时间的迭代推进，器件工艺水平、系统整机优化都进步了，massive MIMO在4G的后期就变得可行了。中国移动首先将其应用在4G的演进当中，在不改变终端的情况下，通过基站的实现性修改，在现网中可以带来2倍的频谱效率提升；所以到了5G时代，massive MIMO就成了5G的一个核心技术和标配，只是支持的带宽从4G演进的60MHz变成了5G的160MHz，而单个小区的基站成本和能耗则分别下降到了4G基站的2～3倍和3倍。
正是这样的持续发展和迭代，才支撑着移动通信产业不断地进行技术创新和突破，持续提升移动通信网络的能力和服务范围，实现了移动通信行业发展的良性循环。
