第五代移動通信（5G）已成為當前全球業(yè)界的研發(fā)重點。作為面向2020年及未來的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，5G將會推動移動通信技術(shù)和產(chǎn)品的重大飛躍，并帶動相關(guān)芯片、器件、材料、軟件、應用等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的同步快速發(fā)展。同時，5G將會與互聯(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。
為了推動全球5G共識的形成，作為通信領(lǐng)域最權(quán)威的國際標準化組織，國際電信聯(lián)盟（ITU）從2012年開始啟動面向2020年及未來的IMT愿景研究，目前其主體內(nèi)容已初步形成。此外，ITU于2014年10月提出了“IMT-2020”（即5G）工作時間表，明確了全球5G發(fā)展總體規(guī)劃、國際標準化機制流程等重大問題，從而為后續(xù)的5G技術(shù)、標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
一、 面向2020及未來的5G愿景基本明確
2012年7月，ITU開始籌備啟動新一輪的IMT.Vision（愿景）研究工作，旨在研究面向2020年及未來的IMT市場、用戶、業(yè)務應用趨勢，并提出未來IMT系統(tǒng)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(tǒng)的特征達成共識：5G系統(tǒng)將支持更多類型的業(yè)務并適用于多種場景，一系列新的能力將在原有系統(tǒng)能力大幅度提升的基礎(chǔ)上與不同的使用場景更緊密結(jié)合，從而滿足不同業(yè)務和場景對5G系統(tǒng)能力的差異化要求，為用戶提供更好的體驗并實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。在用戶和業(yè)務趨勢方面，5G將在大幅提升以人為中心的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務使用體驗的同時，全面支持以物為中心的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，實現(xiàn)人與人、人與物和物與物的智能互聯(lián)。
其中，移動互聯(lián)網(wǎng)將顛覆傳統(tǒng)移動通信業(yè)務模式，為用戶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，移動互聯(lián)網(wǎng)將推動人類社會信息交互方式的進一步升級，為用戶提供增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、超高清（3D）視頻、移動云等更加身臨其境的極致業(yè)務體驗。移動互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展將帶來未來移動流量超千倍增長，推動移動通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的新一輪變革。
而物聯(lián)網(wǎng)將極大擴展移動通信的服務范圍，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，移動醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等將會推動物聯(lián)網(wǎng)應用爆發(fā)式增長，數(shù)以千億的設(shè)備將接入網(wǎng)絡，實現(xiàn)真正的“萬物互聯(lián)”，并締造出規(guī)模空前的新興產(chǎn)業(yè)，為移動通信帶來無限生機。同時，海量的設(shè)備連接和多樣化的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務也會給移動通信帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)。
在5G關(guān)鍵能力方面，已確定用戶體驗速率、時延、連接數(shù)密度、峰值速率、移動性、流量密度、能效和頻譜效率八個5G關(guān)鍵能力，相應的定義如下：
l 峰值速率：單用戶可獲得的最高數(shù)據(jù)速率。
l 用戶體驗速率：處于覆蓋范圍內(nèi)的單個用戶可獲得的最小數(shù)據(jù)速率（當該用戶有相應的業(yè)務需求時）。
l 時延：數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡相應節(jié)點傳送至用戶的時間間隔。
l 移動性：在不同用戶移動速度下獲得指定服務質(zhì)量以及在不同無線接入點間無縫遷移的能力。
l 連接數(shù)密度：單位面積內(nèi)的連接設(shè)備總量。
l 能效：與網(wǎng)絡能量消耗對應的信息傳輸總量，以及設(shè)備的電池壽命。
l 頻譜效率：單位頻譜資源提供的數(shù)據(jù)吞吐量。
l 流量密度：單位面積區(qū)域內(nèi)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(xù)將進一步研究并調(diào)整，目前建議的取值如下：
表 ITU現(xiàn)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(xiàn)的重要元素包括：八個關(guān)鍵能力及取值，并體現(xiàn)5G與現(xiàn)有IMT系統(tǒng)相比的性能提升；移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)兩大類業(yè)務或其細分業(yè)務與關(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)絡和終端的不同要求進行分組。
根據(jù)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。
