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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10 5 台提升至每平方千米10 6 台；网络能效提升100倍；区域通信能力提升100倍，由0.1 Mbit/（s·m 2 ）提升至10 Mbit/（s·m 2 ）。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
eMBB的应用场景是通信网络的基本业务模式，可为用户提供高移动性、连续性的网络通信以及比4G 移动宽带服务更快的服务速率和无缝的业务体验，可支持身临其境的虚拟现实（Virtual Reality，VR）和增强现实（Augmented Reality，AR）等应用服务。eMBB具有极高的数据传输速率与流量密度，可为用户随时随地地提供超过千兆比特每秒的数据传输速率，如体育场馆等大容量热点区域、小区边缘等覆盖不均衡区域、火车和飞机等高速移动场景的业务质量也相应可得到保障。
URLLC 的应用场景主要为车联网、工业自动化控制、自动驾驶/辅助驾驶等垂直行业的特殊业务需求，因此这类应用场景要求极高的可靠性和极低的传输时延。5G移动网络需要为用户提供毫秒级别的端到端传输时延以及接近100%的服务可靠性保证，通常要求传送32 byte数据分组的可靠性为10 -5 ，端到端时延为1 ms。此类应用场景要求尽可能降低网络转发的时间与数据重传的概率，以此来减少传输时延，满足用户对时延的要求。
mMTC的应用场景主要为智慧城市、智能农业、环境监测和森林防火等需要大量传感器与数据采集的场景。5G系统需要满足用户终端范围广、数量多等特点，提供分组小、接入数量大、功耗低、成本低的通信服务。此类应用场景不仅要求网络服务支持高达数千亿的终端接入，满足每平方千米10 6 台连接数量的高密度要求，同时还要保证终端通信的超低功耗和超低成本。