2.1 5G的三大应用场景

自移动通信系统问世以来，通信技术发展迅速，这为移动用户带来越来越丰富的业务体验。从1G基础的模拟语音通信，到4G高达兆比特每秒传输速率带来的商业、工业中的广泛应用，移动通信时刻改变着人们的生活。然而，随着新技术和新设备的研发，通信流量日益增长，新业务的不断涌现对通信技术的要求也更加严格， 4G系统逐渐无法满足现代化生活的要求。例如，陆地、海洋和天空中存在巨大数量的互联自动化设备，数以亿计的传感器遍布自然环境和生物体内，移动通信网络需支持百兆比特每秒的传输速率和大范围海量终端的覆盖。因此，5G 随之而来。5G的主要目标是满足行业需求，即满足垂直行业的大连接、高带宽和低时延场景下的通信需求。在多样化通信系统应用场景需求的驱动下，5G需要综合考虑多个方面的性能，如终端用户传输速率、频谱利用率、移动性、时延、流量密度、连接数密度和网络能量效率等，为用户提供更加丰富的业务体验。

图2-1给出了5G（IMT-2020）相对于IMT-Advanced系统的能力增强。从图2-1中可以看出，5G考虑了更多的性能维度提升，包括峰值数据速率提升20倍，由1 Gbit/s提升至20 Gbit/s；城区和城郊用户将获得100 Mbit/s的用户体验数据速率，而在热点地区，用户体验数据速率将提升至1 Gbit/s；频谱效率提升3倍；支持更高速的移动，由350 km/h提升至500 km/h；支持极低时延要求的服务，时延由10 ms降低至1 ms；支持更多数量的设备连接，适用于mMTC场景，连接密度由每平方千米105台提升至每平方千米106台；网络能效提升100倍；区域通信能力提升100倍，由0.1 Mbit/(s·m2)提升至10 Mbit/(s·m2)。基于上述8个方面能力的增强， 5G网络开始具备渗透垂直行业的能力，支持的应用场景涵盖eMBB、URLLC以及mMTC三大场景。图2-2给出了5G三大场景典型支持业务。

图2-1 5G（IMT-2020）相对于IMT-Advanced系统的能力增强

图2-2 5G三大场景典型支持业务