第五代移動(dòng)通信（5G）已成為當前全球業(yè)界的研發(fā)重點(diǎn)。作為面向2020年及未來(lái)的戰略性新興產(chǎn)業(yè)，5G將會(huì )推動(dòng)移動(dòng)通信技術(shù)和產(chǎn)品的重大飛躍，并帶動(dòng)相關(guān)芯片、器件、材料、軟件、應用等基礎產(chǎn)業(yè)的同步快速發(fā)展。同時(shí)，5G將會(huì )與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)更加緊密融合，從而引發(fā)新一輪ICT技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)革命。
為了推動(dòng)全球5G共識的形成，作為通信領(lǐng)域最權威的國際標準化組織，國際電信聯(lián)盟（ITU）從2012年開(kāi)始啟動(dòng)面向2020年及未來(lái)的IMT愿景研究，目前其主體內容已初步形成。此外，ITU于2014年10月提出了“IMT-2020”（即5G）工作時(shí)間表，明確了全球5G發(fā)展總體規劃、國際標準化機制流程等重大問(wèn)題，從而為后續的5G技術(shù)、標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎。
一、 面向2020及未來(lái)的5G愿景基本明確
2012年7月，ITU開(kāi)始籌備啟動(dòng)新一輪的IMT.Vision（愿景）研究工作，旨在研究面向2020年及未來(lái)的IMT市場(chǎng)、用戶(hù)、業(yè)務(wù)應用趨勢，并提出未來(lái)IMT系統的總體框架和關(guān)鍵能力。
歷經(jīng)兩年的研究，5G愿景的主體研究工作已基本完成，業(yè)界逐漸對下一代IMT系統的特征達成共識：5G系統將支持更多類(lèi)型的業(yè)務(wù)并適用于多種場(chǎng)景，一系列新的能力將在原有系統能力大幅度提升的基礎上與不同的使用場(chǎng)景更緊密結合，從而滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)和場(chǎng)景對5G系統能力的差異化要求，為用戶(hù)提供更好的體驗并實(shí)現資源的最優(yōu)化配置。在用戶(hù)和業(yè)務(wù)趨勢方面，5G將在大幅提升以人為中心的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)使用體驗的同時(shí)，全面支持以物為中心的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，實(shí)現人與人、人與物和物與物的智能互聯(lián)。
其中，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將顛覆傳統移動(dòng)通信業(yè)務(wù)模式，為用戶(hù)提供前所未有的使用體驗，深刻影響人們工作生活的方方面面。面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)人類(lèi)社會(huì )信息交互方式的進(jìn)一步升級，為用戶(hù)提供增強現實(shí)、虛擬現實(shí)、超高清（3D）視頻、移動(dòng)云等更加身臨其境的極致業(yè)務(wù)體驗。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展將帶來(lái)未來(lái)移動(dòng)流量超千倍增長(cháng)，推動(dòng)移動(dòng)通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的新一輪變革。
而物聯(lián)網(wǎng)將極大擴展移動(dòng)通信的服務(wù)范圍，從人與人通信延伸到物與物、人與物智能互聯(lián)，使移動(dòng)通信技術(shù)滲透至更加廣闊的行業(yè)和領(lǐng)域。面向2020年及未來(lái)，移動(dòng)醫療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監測等將會(huì )推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應用爆發(fā)式增長(cháng)，數以千億的設備將接入網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現真正的“萬(wàn)物互聯(lián)”，并締造出規模空前的新興產(chǎn)業(yè)，為移動(dòng)通信帶來(lái)無(wú)限生機。同時(shí)，海量的設備連接和多樣化的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也會(huì )給移動(dòng)通信帶來(lái)新的技術(shù)挑戰。
在5G關(guān)鍵能力方面，已確定用戶(hù)體驗速率、時(shí)延、連接數密度、峰值速率、移動(dòng)性、流量密度、能效和頻譜效率八個(gè)5G關(guān)鍵能力，相應的定義如下：
l 峰值速率：?jiǎn)斡脩?hù)可獲得的最高數據速率。
l 用戶(hù)體驗速率：處于覆蓋范圍內的單個(gè)用戶(hù)可獲得的最小數據速率（當該用戶(hù)有相應的業(yè)務(wù)需求時(shí)）。
l 時(shí)延：數據包從網(wǎng)絡(luò )相應節點(diǎn)傳送至用戶(hù)的時(shí)間間隔。
l 移動(dòng)性：在不同用戶(hù)移動(dòng)速度下獲得指定服務(wù)質(zhì)量以及在不同無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)間無(wú)縫遷移的能力。
l 連接數密度：?jiǎn)挝幻娣e內的連接設備總量。
l 能效：與網(wǎng)絡(luò )能量消耗對應的信息傳輸總量，以及設備的電池壽命。
l 頻譜效率：?jiǎn)挝活l譜資源提供的數據吞吐量。
l 流量密度：?jiǎn)挝幻娣e區域內的總流量。
ITU也對各關(guān)鍵能力指標的取值給出了初步建議，但后續將進(jìn)一步研究并調整，目前建議的取值如下：
表 ITU現階段關(guān)于5G各關(guān)鍵能力的取值建議
此外，ITU已就反應5G核心能力的特征圖框架達成初步共識，5G特征圖中可能體現的重要元素包括：八個(gè)關(guān)鍵能力及取值，并體現5G與現有IMT系統相比的性能提升；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)兩大類(lèi)業(yè)務(wù)或其細分業(yè)務(wù)與關(guān)鍵能力指標的對應關(guān)系；關(guān)鍵能力應在特征圖中基于對網(wǎng)絡(luò )和終端的不同要求進(jìn)行分組。
根據工作計劃，ITU將于2015年6月完成愿景階段的研究工作，將從需求角度完整詮釋5G關(guān)鍵能力和核心特征。
