5G的过往生活交流是人类与生俱来的基本需求，人类的交流源远流长。几千年来，人们一直在使用语言、图标、钟鼓、烟花、竹简、纸质书等。传递信息，通信方式的变化已经深刻地影响着人类的生活。
我国殷商时期就有“远看篝火，远看大鼓”的记载。在古代非洲，击鼓是最早、最便捷的信息传递方式。用原木做成的非洲鼓可以把声音传到三四公里外，然后通过鼓声接力和特殊的鼓声语言，在极短的时间内把消息准确地传到50公里外的另一个部落。无论是古代的飞鸽传书，还是篝火与狼烟，抑或是驿马邮件，人类一直在探索将信息传递得更远更快的方法。任何人都不应该否认信息的重要性。罗斯柴尔德家族用快马传递英法战争的故事告诉我们，在很多时候，信息传递的速度和信息本身一样重要。
在古代，受限于技术本身，人们能想到的最快的信息传递方式是通过鸽子、马甚至人。众所周知，马拉松是为了纪念希腊使者快速跑完42公里，最后累死自己的一项运动。在这位使者的壮举被载入史册的同时，我们也看到了人们在交流中经历的艰辛！恐怕当时的人无法想象当今信息时代人们的生活。在他们看来，信息传递的速度受到飞行和奔跑速度的限制，通信的“天花板”直到电信号的出现才得以突破。
随着电信号的出现，通信技术给人类社会带来了翻天覆地的变化。从某种意义上说，电信号作为信息的传递媒介，取代了飞和跑，意味着古代通信方式的终结，开启了现代通信方式的新篇章。尤其是移动通信领域不断出现的里程碑，将通信技术推向了一个新的高度。因此，我们有必要回顾一下移动通信的发展历史。
第一代移动通信:模拟通信-移动通信时代。20世纪60年代，贝尔实验室等研究机构提出了移动蜂窝系统的概念和理论，这是第一代移动通信的理论原型。随后，北美、欧洲和日本几乎同时开始1G的研究和产业化，并于80年代投入商用。
第一代移动通信系统主要采用模拟技术。figure 1–1是1G时代模拟信号的简单示意图。这个时代的特点是模拟，即利用正弦波的幅度、频率或相位变化或者脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。这个过程称为模拟通信。模拟信号在日常生活中非常常见，如语音信号、干扰信号、噪声、电视摄像机产生的镜像电流信号等。它们的共同特点是振幅随时间不断变化。
模拟通信系统是产生模拟信号，通过电信号进行传输，最后在接收端还原成原始报文的设备的总和。模拟通信系统如图1–2所示。声源产生预传语音，将非电语音信号输入转换器，再由调制器将语音调制成连续的电信号。常见的调制方法是正弦波调制，如图1–3所示。虚线为原始语音信号波形，实线为正弦波调制后的信号波形。调制后的电信号在一定的介质中传输，在这个过程中，信号会受到不同程度的噪声干扰。接收端的解调器会根据关键调制器参数对电信号进行解调，还原出语音信号，由接收端得到。
作为移动通信技术的初始阶段，第一代移动通信系统经历了以下重要的历史时刻。
1971年12月，美国运营商美国电话电报公司向联邦通信委员会提交了一份蜂窝移动服务提案。
1978年，贝尔实验室成功开发了世界上第一个移动蜂窝电话系统AMPS。
1979年，日本电报电话公司在日本东京开通了世界上第一个商用蜂窝网络。
1980年，瑞典等北欧四国成功研制出北欧移动电话系统NMT-450并投入使用。
1982年，AMPS被美国联邦通信委员会批准，并分配了824~894 MHz[2]频谱，美国1G系统正式商用。
1984年，基于C网的1G移动通信系统在联邦德国推出。
1985年，900MHz频段的TACS在英国开发并商用。
1987年，中国开始了移动通信时代，并采用了TACS标准。
第一代移动通信系统的容量很小。为了提高系统容量，采用了一种称为FDMA的技术。FDMA将总带宽分成多个正交信道，每个用户占用一个信道。就像把高速公路分成几条车道，每辆车只能在一条指定的高速公路上行驶。在TACS或AMPS系统中，一组N对频道被分配给每个无线小区。这N对频率信道可以被无线小区中的所有用户使用，但是只有N个用户可以同时使用它们。
1G带来了巨大的成功，但也受制于自身的一些劣势。由于1G采用模拟信号传输，容量非常有限，一般只能传输语音信号，存在语音质量低、信号不稳定、覆盖不全、安全性差、易受干扰等问题。而且各国通信标准不一致，导致第一代移动通信无法“漫游全球”，极大阻碍了1G的发展。2G要出来了。
第二代移动通信:数字通信——香农赋予通信数字之美。为了解决第一代移动通信模拟系统的缺陷，一种新的技术应运而生，即数字通信技术。这代表着以数字通信为核心的第二代移动通信时代的到来。
所谓数字通信，就是用简单的“1”和“0”来表达复杂的信息。古代的信标通信实际上是一种简单的数字通信:烽火台的两种状态是“1”和“0”，可以用来表示是否有敌人袭击。现在仍有莫尔斯电码在使用，它通过点和破折号的不同组合来代表不同的字符，形成要传输的信息。这里的点和划也可以看作是“1”和“0”的变体。
基于模拟信号对数字信号进行采样、量化和编码。模拟信号数字化实现了信号从连续到离散的转变，主要体现在时间维度和信号幅度上。图1-4是模拟信号数字化的示意图。首先，通过采样技术，信号在时间维度上不再是连续的。使用脉冲信号提取固定时间间隔的信号值作为该点的采样值，如图1–4中的实线所示。在这个过程中，采样率是一个关键指标。显然，采样率越高，采样间隔越小，信号质量越高。其次，对采样信号进行量化，使信号在幅度上离散。数字信号用数字表示每个数值。根据不同的量化精度，可以用不同位数的二进制数来表示一个采样点的数值，具体体现在不同的编码技术中。图1-4采用三位二进制系统，这意味着所有采样点的值最多只能用8个值来表示。因此，应采用合理的量化方法，保证误差尽可能小，使接收端解码能准确恢复原始信号。
随着通信技术发展到数字通信时代，我们不得不提到香农。这位美国科学家为世界通信技术的发展做出了巨大贡献。他被誉为数字通信时代的创始人。他最大的贡献是提出了信息论和信息熵的概念。他将千百年来定义模糊的“信息”量化，使之成为可测量的值，并进一步给出了信道所能传递的信息上限，在通信领域具有划时代的意义。香农给出了信道容量的表达式:
C= Blog2
其中，s是信号的统计平均功率，b是信道带宽，σ2表示噪声的平均功率。可以看出，信道能够传输的最大信息量与信道带宽和信噪比有关。信道容量成为衡量一种通信技术是否最优的参考值。随着信道容量的引入，数字通信技术正在逼近信息传输的极限，信道资源得到越来越充分的利用。
2G欧洲提出的GSM和美国提出的CDMA最具代表性，但CDMA起步比GSM晚，一出来就丢了半壁江山。与全球广泛部署的GSM不同，CDMA主要部署在美国、韩国和中国。与模拟通信相比，数字通信在一定程度上弥补了模拟通信时代的技术缺陷。首先，数字信号具有抗干扰能力强、无噪声积累的特点，通过合适的调制方式、信道编码和相应的判决机制可以有效降低噪声对信号的干扰。其次，数字信号的加密更容易、更灵活，可以更有效地保证信号传输的安全性。随着硬件技术的不断发展，数字电路的不断完善和优化，这个时代的终端设备体积大大缩小，成本进一步降低。
为了提高第二代移动通信系统的容量，GSM也采用TDMA方案。TDMA射频被分成不同的时隙，并分配给不同的用户。与FDMA技术相比，TDMA技术具有通信质量高、保密性好、系统容量大等优点。但是必须精确定时同步，保证移动终端和基站的正常通信，技术上比较复杂。
第二代移动通信也有很多值得铭记的历史时刻。
1982年，北欧国家向欧洲邮电联盟提交了一份建议书，要求制定欧洲公共电信服务规范，该规范将方便用户在欧洲使用。在这次会议上，成立了“移动特别小组”，以制定相关的标准和建议。后来，这个小组领导的技术标准被称为全球移动通信系统。下面提到的GSM通常是指全球移动通信系统。
1986年，欧洲各大公司对无线系统进行研究后，选择了主要的无线传输技术。同年，欧洲电信委员会决定将900MHz频段用于GSM。
1987年2月，GSM标准的基本参数达成一致。5月，GSM标准就数字系统采用窄带TDMA和其他方案达成协议。9月7日，来自欧洲13个国家的运营商和管理者在哥本哈根签署了MoU，并相互达成了履行规范的协议。同时成立了MoU组织，致力于GSM标准的制定。同年，GSM标准初稿完成。
1991年，欧洲开通了第一个演示系统，芬兰运营商Radiolinja发出了第一个基于GSM标准的呼叫。同时，牟组织为该系统设计并注册了市场商标，并将GSM更名为“全球移动通信系统”。从此，移动通信进入了第二代数字移动通信系统。同年，GSM完成了1 800MHz欧洲公共电信业务的规范，命名为DCS 1800。
1992年1月，第一个GSM运营网络在芬兰开始运营，运营商是Oy Radiolinja Ab。芬兰电信和沃达丰英国公司签署了第一份国际漫游协议。到1992年12月，在7个国家有13个GSM网络。大多数欧洲GSM运营商开始了商业服务。第一条短信发送成功。
1996年，中国和俄罗斯的GSM网络开始运行。
2G时代，语音业务和短信业务已经成熟。短信让人们的沟通更加便捷高效，一经推出就受到用户的喜爱。与此同时，2G时代更加小巧精致的手机取代了流行的“手机”。这些手机不仅携带方便，而且功能丰富，包括音频播放、拍照以及后期游戏功能。手机不仅是一种通讯工具，也极大地丰富了人们的生活。
第三代移动通信:移动互联网——开启移动互联网新阶段3G除了支持传统的语音和短信外，还可以支持数据传输，实现无线通信和互联网等多媒体通信的结合，数据传输速率达到每秒几百千比特。3G主要有三种标准:CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。
CDMA技术是业界3G的主流技术，而GSM设备采用TDMA，CDMA采用码分扩频技术，因此网络容量可以提升到GSM的3倍以上。
CDMA技术的原理是基于扩频技术，使原始数据信号的带宽得到扩展，然后通过载波调制进行传输。接收端使用相同的伪随机码，与接收到的宽带信号进行相关处理，将宽带信号变为原始信息数据的窄带信号，实现信息通信。扩频技术的优势在于抗干扰能力强，隐蔽性好。扩频原理如图1–5所示。在发射端，待发射的信息码a编码后，先对伪随机码c进行扩频调制，然后进行射频调制，输出信号如下:s=bc
在CDMA通信系统中，不同用户用来传输信息的信号不是由不同的频率或时隙来区分的，而是由不同的编码序列或不同的信号波形来区分的。如果从频域或时域来看，多个CDMA信号相互重叠。接收机相关器可用于在多个CDMA信号中选择使用预定码型的信号。使用其他不同代码类型的信号不能被解调，因为它们不同于接收机本地产生的信号。它们的存在类似于在信道中引入噪声和干扰，通常称为多址干扰。
第三代移动通信的重要历史时刻包括:
1999年3月，国际电信联盟无线通信部TG8/1第16次会议在巴西召开，确定了3G的总体格局。IMT-2000地面无线接口分为两组，即CDMA和TDMA。
1999年5月，全球30多家主要无线运营商和10多家设备制造商在国际运营商组织多伦多会议上就CDMA FDD技术达成了融合协议。
2000年5月，国际电信联盟确定了WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种主流无线接口标准，并写入3G指导性文件《国际移动通信计划2000》。这标志着全球3G标准正式出台。
2000年12月，日本通过招标方式发放了3G牌照。2001年10月，日本移动通信运营商NTT DoCoMo成为全球首家开通WCDMA服务的公司。三年后，3G逐渐走出发展初期的低谷。日本是世界上3G网络起步最早的国家之一。
中国在2009年发放3G牌照，其中中国联通使用WCDMA，中国移动使用TD-SCDMA，中国电信使用CDMA2000。
其实通信行业从2000年就开始呼吁3G，但直到2008年3G才真正普及。核心原因是市场上没有杀手级应用。真正让3G爆发的是移动通信设备的革新，也就是智能手机的推出。提到智能手机，大家自然会想到乔布斯。苹果在2007年推出了第一款苹果手机，引爆了智能手机时代。这款全屏触控，只有一个主按键的手机出现在人们的生活中。相比之前的小屏幕、实体键盘的手机，简直就是“异类”。但是苹果手机出来不久就受到了人们的追捧，赢得了一大批粉丝。曾经的手机行业霸主诺基亚和摩托罗拉一夜之间跌落神坛。因为苹果手机带来的轰动效应，乔布斯创立的苹果公司也为当时全世界的人所熟知。
在3G时代，数据业务的传输速度大大提高，越来越多的人开始使用手机上网。随时随地的网络连接方便了人们的生活，将整个世界更加紧密地联系在一起。
与此同时，一大批互联网公司迅速崛起，电子商务成为当时一张具有代表性的名片。人们呆在家里，用手机在网上选择自己喜欢的商品。不出几天，物流公司就会把货送到家。
受3G发展的影响，人们的办公方式也发生了变化。随着3G的发展，随时随地收发邮件、查阅文件、异地远程办公都成为了现实，也提高了办公效率。
游戏行业也成为通信技术发展的受益者。更宽的屏幕，更稳定快速的游戏平台，升级了游戏体验。虽然手机游戏不能和电脑游戏相提并论，但是便携、随时随地消磨时间的优势还是让手机游戏受到大众的欢迎。
随着3G时代的发展，传统的语音通话和短信服务逐渐被削弱。与传统的通话方式相比，网络语音更方便，成本更低，视频通话可以让来自世界各地的两个人通过电话看到彼此的笑容，进一步拉近了人与人之间的距离。在2G时代兴起的短信服务，在3G时代已经逐渐被一些社交软件所取代。典型代表是微信和QQ。与传统的短信服务相比，微信更方便，内容更丰富，现在已经成为人们交流的必需品。
第四代移动通信:移动宽带——4G改变生活LTE是3GPP基于2004年制定的UMTS技术标准的长期演进。LTE的峰值下载速度高达299.6Mbps[3]，峰值上传速度高达75.4Mbps。
支持LTE FDD和TDD通信。FDD和TDD的主要区别在于使用了不同的双工模式。FDD在单独的对称频率信道上接收和发送，保护频带用于分隔接收和发送信道。FDD的缺点是必须用成对的频率来区分上行和下行，而且单向资源在时间上是连续的。虽然FDD在支持对称业务时可以充分利用上下行频谱，但在支持非对称业务时，其频谱利用率会大大降低。相反，TDD使用时间来分隔接收和发送信道。它在通道中执行。
LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键技术，显著提高了频谱效率和数据传输速率。OFDM技术是一种多载波调制技术。在通信系统中，信道的带宽远大于传输信号所需的带宽。如果一个频道只有一个用户使用，那就是浪费频道资源。因此，为了充分利用信道资源，可以采用频分复用。为了避免干扰，传统的FDMA技术在相邻信道之间增加了保护间隔，浪费了频谱资源。而OFDM技术利用正交子载波避免相邻信道的干扰，在相同信道宽度下可以容纳更多的子载波，大大提高了带宽利用率。OFDM能有效抵抗频率选择性衰落和窄带干扰，提高频带利用率。但是对相位噪声和载波频偏非常敏感，容易造成子载波间的干扰。
第四代移动通信的关键历史发展时刻主要包括:
2000年，高通开始研究OFDMA技术。
2004年，3GPP与全球六大电信开发组织合作对LTE进行标准化，并确认LTE技术为全球通用标准。
在2005年，英国的移动运营商T-Mobile International、Telefonica、TeliaSonera和Vodafone表示，应该统一单一技术来支持E-UTRA,以便支持不同频带的部署。
2006年，高通开始了世界上首次OFDM系统的商用测试。
2008年，3GPP发布了LTE的第一个技术版本，3GPP Release 8。该标准以单一规范技术支持TDD和FDD，最大限度地减少了碎片化，刺激了生态系统的发展。
2009年，TeliaSonera在瑞典和挪威开通了第一个LTE网络。同年，高通发布了全球首款多模3G/LTE集成芯片组解决方案，同时支持LTE的TDD和FDD。
2012年，中国移动在香港推出LTE FDD/TDD融合网络，2013年在中国大陆启动商用LTE。
2013年，LTE–Advanced出现，这是LTE的一个重要里程碑，在预期的1 000倍移动数据增长中发挥了重要作用。它包含许多增强功能，如载波聚合和更先进的天线技术。
2016年，韩国移动通信运营商SK Telecom推出了全球首个LTE-Advanced商用服务。第一个使用高通骁龙800处理器和LTE载波聚合技术的终端是三星Galaxy S4。
如果说3G时代是移动终端与互联网的结合，那么4G时代将是手机互联网的革命。4G时代的网速几乎是3G时代的10倍，高质量的视频通话、文件和图片传输等。都畅通无阻。4G时代的高速可以满足几乎所有人对互联网的需求，给人们的学习和生活带来更多便利。
4G时代的另一大进步是流量资费的降低。3G时代，近百元的收费不到1G的流量，让很多人对没有Wi-Fi的网络游戏、视频下载、音乐下载等高流量软件望而却步。而且以3G时代的网速下载一部电影需要很长时间。通常，人们在3G环境下从事社交聊天、网页浏览和其他需要相对较低网速和消耗较少流量的活动。在4G时代，用户不到100元就可以拥有数十千兆的流量。随时随地玩游戏看视频已经成为常态。同时，资费的降低加大了4G的普及力度，4G开始进入农村，让更多的人享受到4G给人们生活带来的便利。
在3G时代，由于网速慢，流量贵，手游行业大多开发单机游戏，而4G让手游蓬勃发展，人们的零散时间被手游占据，这对于开发者来说无疑是一个巨大的商机。受4G影响的行业远不止手游，更多无线网络支持的新产品出现。
4G的蓬勃发展间接改变了人们的出行方式。近年来，共享单车、共享汽车走进了人们的生活。人们可以在手机应用程序上查看附近的公共交通工具，并通过扫码解锁。如此庞大的信息处理量，还得得益于4G的发展。
4G也改变了人们的支付方式。出门不用带钱包。用手机扫码就可以完成支付，方便快捷。像许多发达国家一样，纸币的使用在中国逐渐减少。同样，过年时孩子们向往的红包也从纸币变成了网上转账。
随着4G网络的普及，近年来智能家居得到了大力发展，3G已经不能满足人们的需求。4G时代给了用户更好的体验，人们可以用手机远程控制自己的冰箱、空调、扫地机器人等电器。4G为人们的生活提供了更多的便利。
