從 1986 年的第 1 代移動網(wǎng)絡(luò)到 2013 年的第 4 代移動網(wǎng)絡(luò)，這短短的 26 年間見證了移動通信技術(shù)的突飛猛進，從大哥大到諾基亞手機，從 iPhone 的誕生到 Google Glass 的推出，這些設(shè)備 給我們帶來更好的體驗，都在依賴移動網(wǎng)絡(luò)的支撐。而 1G、2G、3G 以及現(xiàn)在的 4G 逐漸從簡單的通話也已經(jīng)轉(zhuǎn)換為 清晰語音、高質(zhì)量圖片視頻傳送技術(shù)發(fā)展，運營商的業(yè)務(wù)也開始發(fā)生了轉(zhuǎn)變。而更高網(wǎng)速的 5G 也將誕生，未來翻天 覆地的移動通信將徹底改變我們的生活。

1G/2G/3G/4G/5G 移動通信演變進程

　　5G 將采用包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜 接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在內(nèi)的一組關(guān)鍵技術(shù)，以滿足各種場景的差異化需求。根據(jù) IMT-2020(5G)推進組發(fā)布《5G 網(wǎng)絡(luò) 架構(gòu)設(shè)計》白皮書，5G 關(guān)鍵性能指標主要包括用戶體驗速率、連接數(shù)密度、端到端時延、流量密度、移動性和用戶峰 值速率，其中，用戶體驗速率、連接數(shù)密度和時延為 5G 最基本的三個性能指標。從移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用場 景、業(yè)務(wù)需求及挑戰(zhàn)出發(fā)，可歸納出連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠四個 5G 主要技術(shù)場 景。 連續(xù)廣域覆蓋和熱點高容量場景主要滿足 2020 年及未來的移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，也是傳統(tǒng)的 4G 主要技術(shù)場景。

5G 全面網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)

　　移動互聯(lián)網(wǎng)顛覆傳統(tǒng)移 動通信業(yè)務(wù)模式，為用戶提供前所未有的使用體驗，深刻影響著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(wù)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。

　　物聯(lián)網(wǎng)擴展了移動通信的服務(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(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(wù)也會給移動通信帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

5G 應(yīng)用場景愿景

　　預計 2010 年到 2020 年全球移動數(shù)據(jù)流量增長將超過 200 倍，2010 年到 2030 年將增長近 2 萬倍；中國的移動數(shù)據(jù)流量增速高于全球平均水平，預計 2010 年到 2020 年將增長300 倍以上，2010 年到 2030 年將增長超 4 萬倍。發(fā)達城市及熱點地區(qū)的移動數(shù)據(jù)流量增速更快，2010 年到 2020 年上 海的增長率可達 600 倍，北京熱點區(qū)域的增長率可達 1000 倍。

　　預計到 2020 年，全球移動終端（不含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）數(shù)量將超過 100 億，其中中國將超過 20 億。全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)也將快速增長，2020 年將接近全球人口規(guī)模達到 70 億，其中中國將接近 15 億。到 2030 年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)將接近 1 千億，其中中國超過 200 億。在各類終端中， 智能手機對流量貢獻最大，物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量雖大但流量占比較低。

2010-2030 年全球和中國移動數(shù)據(jù)流量增長趨勢

2010-2030 年全球和中國移動終端及物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長

　　目前包括 ITU、IEEE、3GPP 國際組織積極推進 5G 標準落地，預計 最快在 2018 年可以看到 5G 標準雛形，2020 年 5G 標準將落地。1）ITU 于 2015 年啟動 5G 國際標準制定的準備 工作，首先開展 5G 技術(shù)性能需求和評估方法研究，明確候選技術(shù)的具體性能需求和評估指標，形成提交模板；2017 年 ITU-R 發(fā)出征集 IMT-2020 技術(shù)方案的正式通知及邀請函，并啟動 5G 候選技術(shù)征集；2018 年底啟動 SG 技術(shù)評估及 標準化；計劃在 2020 年底形成商用能力。

　　2）作為 IEEE 3G/4G 準的制定機構(gòu)，IEEE 802 標準委員會結(jié)合自身優(yōu)勢， 積極推進下一代無線局域網(wǎng)標準（IEEE 802.11ax）研制，并希望將其整合至 5G 技術(shù)體系 。3）從 2015 年初開始， 3GPP 已啟動 5G 相關(guān)議題討論，初步確定了 5G 工作時間表。3GPP 5G 研究預計將包含 3 個版本：R14、R15、R16。 R14 主要開展 5G 系統(tǒng)框架和關(guān)鍵技術(shù)研究；R15 作為第一個版本的 5G 標準，滿足部分 5G 需求，例如 5G 增強移動 寬帶業(yè)務(wù)的標準；R16 完成全部標準化工作，于 2020 年初向 ITU 提交候選方案。

5G 標準推進情況

　　韓國、歐盟、日本和美國都開始啟動 5G 商用機會，在 5G 標準制定中誰掌握話語權(quán)，將會在新一代移動通信技術(shù)革命中占據(jù)先機。其中，韓國將于 2018 年年初開展 5G 預商用 試驗支持平昌冬奧會，計劃到 2020 年年底實現(xiàn) 5G 商用；歐盟 5G PPP 預計在 2018 年啟動 5G 技術(shù)試驗；日本計劃在 2020 年東京奧運會之前實現(xiàn) 5G 商用，當前 NTT DoCoMo 正在組織 10 多家主流企業(yè)驗證 5G 關(guān)鍵技術(shù)，進行關(guān)鍵技 術(shù)及頻段的篩選；美國運營商 Verizon 成立 5G 技術(shù)論壇，并計劃于 2016 年啟動 5G 外場試驗。其中，美國聯(lián)邦通信 委員會(FCC)針對 24 GHz 以上頻譜用于無線寬帶業(yè)務(wù)宣布了新的規(guī)則和法令，美國成為全球首個宣布將這些頻譜用于 5G 無線技術(shù)的國家：2016 年 7 月 15 日，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）將為 5G 網(wǎng)絡(luò)分配頻率資源。

　　我國 5G 試驗分為兩步實施：從 2015 年到 2018 年進行技 術(shù)研發(fā)試驗，由中國信息通信研究院牽頭組織，運營企業(yè)、設(shè)備企業(yè)及科研機構(gòu)共同參與；從 2018 年到 2020 年進行 產(chǎn)品研發(fā)試驗，由國內(nèi)運營企業(yè)牽頭組織，設(shè)備企業(yè)及科研機構(gòu)共同參與。中國這次在 5G 時代的話語權(quán)有望超越以 往，在 2G 跟隨、3G 突破、4G 引領(lǐng)發(fā)展之后，中國移動通信技術(shù)在 5G 時代將成為引領(lǐng)者。按計劃，中國將力爭在 2020 年實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡(luò)商用。目前正在工信部統(tǒng)一領(lǐng)導下，依托 IMT—2020（5G）推進組，開展 5G 技術(shù)研發(fā)試驗。