第五代移動(dòng)通信（5G）已成為當(dāng)前全球業(yè)界的研發(fā)重點(diǎn)。作為面向2020年及未來的戰(zhàn)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(yīng)用等基礎(chǔ)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(shí)的形成，作為通信領(lǐng)域最權(quán)威的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，國際電信聯(lián)盟（ITU）從2012年開始啟動(dòng)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(shí)間表，明確了全球5G發(fā)展總體規(guī)劃、國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制流程等重大問題，從而為后續(xù)的5G技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(chǎng)、用戶、業(yè)務(wù)應(yīng)用趨勢(shì)，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(duì)下一代IMT系統(tǒng)的特征達(dá)成共識(shí)：5G系統(tǒng)將支持更多類型的業(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(tǒng)能力大幅度提升的基礎(chǔ)上與不同的使用場(chǎng)景更緊密結(jié)合，從而滿足不同業(yè)務(wù)和場(chǎng)景對(duì)5G系統(tǒng)能力的差異化要求，為用戶提供更好的體驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。在用戶和業(yè)務(wù)趨勢(shì)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(yàn)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(xiàn)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(tǒng)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)模式，為用戶提供前所未有的使用體驗(yàn)，深刻影響人們工作生活的方方面面。面向2020年及未來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)人類社會(huì)信息交互方式的進(jìn)一步升級(jí)，為用戶提供增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)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(yàn)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展將帶來未來移動(dòng)流量超千倍增長，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(kuò)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，移動(dòng)醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用爆發(fā)式增長，數(shù)以千億的設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)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(dòng)通信帶來無限生機(jī)。同時(shí)，海量的設(shè)備連接和多樣化的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也會(huì)給移動(dòng)通信帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)。
在5G關(guān)鍵能力方面，已確定用戶體驗(yàn)速率、時(shí)延、連接數(shù)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(yīng)的定義如下：
l 峰值速率：?jiǎn)斡脩艨色@得的最高數(shù)據(jù)速率。
l 用戶體驗(yàn)速率：處于覆蓋范圍內(nèi)的單個(gè)用戶可獲得的最小數(shù)據(jù)速率（當(dāng)該用戶有相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求時(shí)）。
l 時(shí)延：數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)傳送至用戶的時(shí)間間隔。
l 移動(dòng)性：在不同用戶移動(dòng)速度下獲得指定服務(wù)質(zhì)量以及在不同無線接入點(diǎn)間無縫遷移的能力。
l 連接數(shù)密度：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)的連接設(shè)備總量。
l 能效：與網(wǎng)絡(luò)能量消耗對(duì)應(yīng)的信息傳輸總量，以及設(shè)備的電池壽命。
l 頻譜效率：?jiǎn)挝活l譜資源提供的數(shù)據(jù)吞吐量。
l 流量密度：?jiǎn)挝幻娣e區(qū)域內(nèi)的總流量。
ITU也對(duì)各關(guān)鍵能力指標(biāo)的取值給出了初步建議，但后續(xù)將進(jìn)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(yīng)5G核心能力的特征圖框架達(dá)成初步共識(shí)，5G特征圖中可能體現(xiàn)的重要元素包括：八個(gè)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)兩大類業(yè)務(wù)或其細(xì)分業(yè)務(wù)與關(guān)鍵能力指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；關(guān)鍵能力應(yīng)在特征圖中基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)和終端的不同要求進(jìn)行分組。
根據(jù)工作計(jì)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。
