ITU愿景到3GPP规范演进：探究过程与关键节点

2015年6月，ITU(国际电信联盟)正式确定了5G名称、场景和时间表。根据ITU所提出的愿景，5G作为面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统，所带来的最大改变就是不仅要实现人与人之间的无线通信，也要实现物与物之间的无线通信，要实现的是万物互联。ITU-R愿景定义了5G关键能力和KPI指标。IMF-2020定义的5G关键能力示意如图6-1所示。

图6-1 IMT-2020定义的5G关键能力示意

5G的应用场景大体上可以分为3个。

(1)增强移动宽带场景

增强移动宽带(enhanced Mobile Broadband，e MBB)场景可以看成4G移动宽带业务的演进，主要目标为随时随地(包括小区边缘和高速移动等恶劣环境)地为用户提供100 Mbit/s以上的用户体验速率；在局部热点区域提供超过1 Gbit/s的用户体验速率、数十吉比特每秒的峰值速率，以及数十太比特每秒平方千米的流量密度。e MBB不仅可以提供LTE现有的语音和数据服务，还可以实现诸如移动高清、VR/AR等应用，提升用户体验。

(2)海量物联网通信场景

海量物联网通信(massive Machine Type Communication，m MTC)场景是主要面向智慧城市、环境监测、智慧家庭、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景。其主要特点是小数据包、低功耗、大连接数。这一场景不仅要求网络支持超过百万连接每平方千米的连接密度，而且还要保证终端设备的低成本和低功耗。4G时代虽然已经通过NB-Io T和e MTC实现了一些物联网连接，但是成本、功耗都较高，而且不能做到大量设备的接入。只有5G才能真正实现海量连接，做到万物互联。

(3)超高可靠与低时延通信(Ultra Reliable Low Latency Communication，URLLC)场景(www.xing528.com)

这类业务主要满足车联网、工业物联网、远程医疗等应用场景，业务要求小于1 ms量级的时延和高达99.999%的可靠性。

当然，对以上3种应用场景的划分是为了简化需求。实际中出现的应用场景也有可能会介于上述三大类场景之间，这些也都是5G需要支持的。5G三大应用场景e MBB、m MTC、URLLC如图6-2所示。

图6-2 5G三大应用场景e MBB、m MTC、URLLC

国际上，3GPP是制定5G技术标准的主要标准组织，3GPP标准的制定以企业为主，通过区域性研究平台进行合作，各国研究机构、运营商、设备制造商、标准组织都积极参与技术研究、开发实践和标准制定。参加者既包括如华为、中兴、爱立信、诺基亚、高通、英特尔、三星、Interdigital等芯片和系统设备商，也包括如中国移动、中国电信、中国联通、美国AT&T、日本Docomo、德国电信、法国电信、英国沃达丰等全球主要的运营商。

除了3GPP以外，全球的无线频谱资源则通过国际电信联盟无线电通信组标准化组织(ITU-R)来统一规范管理。

从2016年起3GPP便开始进行R14研究项，目标是在2020年实现5G的商业化部署。为此，3GPP采取了按阶段定义规范的方式。第一阶段的目标是Release 15，旨在完成规范5G的有限功能，于2017年12月完成了R15标准的非独立组网(Non-Stand Alone，NSA)，以及于2018年6月完成了独立组网(Standa Alone，SA)部分的规范。R15形成了5G标准的第一个正式版本。第二阶段的目标是Release 16，旨在完成规范IMT-2020所定义的所有功能，将于2020年完成。