移動通信，或者稱為蜂窩通信，始於美國電話電報公司（AT&T）貝爾實驗室1968年的發明。它類似六邊形的蜂窩狀小區（Cell）結構：這些小區環環相扣，構成連續覆蓋的大範圍網絡。由於小區之間可以複用相同的頻譜資源，所以，整個網絡的容量得到極大的提升。基於這一原理，摩托羅拉公司（Motorola）於1973年在其實驗系統中實現了上述移動通信系統，成為業界的先驅。在之後的近40年中，移動通信以其隨身、靈活、方便等的特點，得到迅猛發展。移動通信逐漸改變著人們的生活方式，它在全球許多國家中的滲透率已超過90%，其技術已經歷了四代的演進。
第一代移動通信系統（1G）的多址技術是頻分多址（FDMA），主要支持語音服務。每個用戶的物理層資源是固定的頻率劃分，採用模擬幅度調製（AM，Amplitude Modulation），與傳統的銅線電話或調幅廣播電臺（AM）類似。模擬的語音信號沒有經過信息壓縮，語音信息沒有信道編碼的糾錯保護，發射功率也無有效的控制。這導致資源利用率低、系統容量小、通信質量差（如，有串音—一個有時候能聽到其他用戶的通話）。由於當時的模擬器件難以集成，終端（俗稱“大哥大”）的硬件成本高、體積重量大、價格昂貴，從而使得其普及程度很低。
第二代移動通信系統（2G）的多址技術以時分多址（TDMA）為主（FDMA+TDMA），其基本業務是語音。使用得最廣泛的2G制式是歐盟主導制定的全球移動通信系統（GSM，Global System of Mobile Communications）。在GSM中，無線資源被劃分成若干個200kHz帶寬的窄帶（FDMA），每個窄帶中多個用戶按照時隙（Time Slot）複用資源（TDMA）。GSM中的模擬語音信號經過信源壓縮變成數字信號，數字化語音信號進入信道編碼環節進行防錯保護。然後，編碼之後的語音數據採用數字調製，調製後的信號在發射時使用功率控制技術。這些技術使得傳輸效率大為提高，系統容量和通信質量也有很大的提升。GSM 的信道編碼主要採用分組碼和卷積碼，算法複雜度較低，性能中等。
第三代移動通信系統（3G）廣泛採用碼分多址技術（CDMA）。這使得信道的抗干擾能力大為增強。相鄰小區可以完全複用相同的頻率，從而提升了系統容量。碼分多址2000系列（cdma2000、cdma2000EV-DO、cdma2000EV-DV）和寬帶碼分多址（WCDMA）是3G的兩大標準。cdma2000系列主要在北美、韓國和中國等使用，其載波頻帶寬度為1.25 MHz，相應的國際標準組織是3GPP2。WCDMA的國際標準組織是3GPP，其中，歐洲的廠商和運營商起著重要作用。WCDMA已經在世界範圍廣泛使用。其載波頻帶寬度為5MHz。為適應更高速率的要求（3G的初期目標為2Mbit/s），cdma2000和WCDMA各自都有演進版，分別是Evolution Data Optimized（EV-DO）和（HSPA，High Speed Packet Access）。3G還有一套標準：時分同步碼分多址（TD-SCDMA，Time Division Synchronous CDMA），主要由中國公司和一些歐洲公司制定，屬於3GPP標準的一部分。TD-SCDMA 在中國有大規模部署。
第四代移動通信系統（4G）最標誌性的技術是正交頻分複用（OFDM）和正交頻分多址（OFDMA）。這也體現了移動通信技術發展的必然趨勢。首先，用戶期望能有更高的數據速率。根據香農容量公式C=B·log2(1+SNR)，提高帶寬可以迅速地提高數據速率（容量）。這迫使4G使用更大的帶寬（20MHz）。相對CDMA 系統，OFDM/OFDMA 系統能更靈活地使用更大的帶寬。
在4G標準制定的初期，世界範圍內存在三大標準：超寬帶移動通信（UMB，Ultra Mobile Broadband）、全球微波互聯接入（WiMAX，基於IEEE802.16）和長期演進（LTE）。UMB 於2007年年底已基本完成標準制定。但由於運營商缺乏興趣，UMB目前沒有應用。WiMAX早在2007年就形成標準。但由於產業聯盟過於鬆散、商業模式不夠健全，WiMAX的應用較少。
LTE的第一個的版本號是Release 8（Rel-8），於2007年9月完成。由於運營商的廣泛興趣，LTE逐漸成為全球最主流的4G移動通信標準。版本8LTE 還不是嚴格意義的4G標準（俗稱為“3.9G”；HSDPA 俗稱為“3.5G”；4G的目標為100 Mbit/s；Rel-8 的LTE在20 MHz單載波、單天線下的峰值速率為75 Mbit/s）。所以，從2009年起，3GPP開始了對LTE-Advanced的標準化。作為一個重大的技術邁進，LTE-Advanced 標準的版本編號是Release 10，其性能指標完全達到IMT-Advanced 的要求（Rel-10的LTE在5個20MHz的帶寬、單天線下的峰值速率為375 Mbit/s）。
2010年12月，LTE通過載波聚合和更多的天線等技術增強為LTE-Advanced。2012年，LTE-Advanced進一步增強了高階調製等技術。這時候，3GPP在考慮下一代移動通信技術了。經過多年的醞釀，3GPP在2016年3月通過了對第五代移動通信技術（5G）新空口（NR）的研究立項（SI），該項目於2017年3月進入協議標準化階段。經過各公司和研究團體的辛勤工作，3GPP在2017年12月RAN#78次會議上完成了5G-NR的第一個版本（eMBB部分）。
相對4G-LTE，5G-NR引進了較多的新技術（LDPC碼、Polar碼、大規模MIMO、非正交多址NOMA等）。眾所周知，為達到運營商的要求，3GPP對各種技術的選取相當嚴格，甚至近乎苛刻。1993年發明的Turbo碼，在速率較低的3G-WCDMA和4G-LTE尚可使用，但在大帶寬、高速率應用中（如20Gbit/s 或更高，這是5G-NR的目標）明顯遜於LDPC碼。1955年發明的卷積碼，已歷經三代蜂窩通信（2G、3G、4G）。但其解碼性能不具有競爭力，也只好讓位於新近提出的Polar碼。在將來（如6G），移動通信技術還會進一步發展，這可能會引進其他的編碼技術。
《國之重器出版工程 5G—NR信道編碼》
書號：978-7-115-47960-0
定價：￥98.00元
鑑於此，本書描述了這些編碼方案的原理、應用、複雜度、性能等。本書的特色是，首先，書的內容不僅有對5G-NR協議的解讀，也有學術理論介紹；不僅面向無線通信的工程技術人員，同時可供科研院所的老師和學生作參考。其次，本書有豐富的理論性能分析和計算機仿真結果。再次，本書涵蓋的面較廣，包括工業界主流的信道編碼方式以及學術界比較關注的新型編碼5G-NR信道編碼方式。考慮LDPC碼和Polar碼在NR中的廣泛應用，本書對這兩類信道編碼做了較為詳盡的描述。
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