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5G最开始的工作是由ITU发起的。2012年ITU开始组织全球业界开展5G标准化前期研究，持续推动全球形成5G共识。2015年6月，ITU正式确定IMT-2020为5G系统的官方命名，并明确了5G业务趋势、应用场景和流量趋势，提出5G系统的八大关键能力指标，以及未来移动通信技术发展趋势。
在业务方面，5G将在大幅提升“以人为中心”的移动互联网业务体验的同时，全面支持“以物为中心”的物联网业务，实现人与人、人与物和物与物的智能互联。如图1-1所示，在应用场景方面，5G支持增强移动宽带（enhanced Mobile Broadband，eMBB）、海量机器类通信（massive Machine Type Communication，mMTC）和超高可靠低时延通信（Ultra-Reliable and Low Latency Communications，URLLC）三大类应用场景，在5G系统设计时充分考虑了不同场景和业务的差异化需求。以三大典型应用场景为基础，5G也将不断演进出更好的支持不同垂直行业的新应用。
图1-1 5G三大应用场景
5G的八大关键能力指标如图1-2所示，除了传统的峰值速率、移动性、时延和频谱效率之外，ITU还提出了用户体验速率、连接数密度、流量密度和能量效率四个新增关键能力指标，以适应多样化的5G场景及业务需求。其中，5G用户体验速率可达100Mbit/s～1Gbit/s，能够支持移动虚拟现实等极致业务体验；5G峰值速率可达10～20Gbit/s，流量密度可达10Mbit/（s·m 2 ），能够支持未来千倍以上移动业务流量增长；5G连接数密度可达100万个/平方千米，能够有效支持海量的物联网设备；5G传输时延可达毫秒量级，可满足车联网和工业控制的严苛要求；5G能够支持500km/h的移动速度，能够在高铁环境下提供良好的用户体验。此外，为了保证对频谱和能源的有效利用，5G的频谱效率将比4G提高3～5倍，能效将比4G提升100倍。
图1-2 5G关键能力指标
5G的国际标准化工作由3GPP来承担。3GPP本质上是一个代表全球移动通信产业的产业联盟，其目标是根据ITU的需求，制定更加详细的技术规范和标准，规范产业的行为。在5G标准化开始之前，各主要公司均希望推动全球形成统一的5G标准，3GPP制定的5G新空口（New Radio，NR）标准成为5G最主流的国际标准。
5G国际标准处于不断演进过程之中。3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理，每18～21个月就会完成一个版本的制定，从建立之初的R99，之后到R4，目前已经进展到R17。图1-3给出了5G标准演进概览。R15作为第一个版本的5G标准，完成5G基础的框架性设计，并满足以移动增强宽带为代表的部分5G需求。R16作为第二版本的5G标准，在R15版本基础上持续完善：完成对毫米波更好支持和已有功能的增强；加强了对超高可靠低时延业务的支持，空口时延降低到0.5～1ms，可靠性达到99.9999%；对于以车联网为代表的垂直行业应用，R16版本也进行了专门的支持。在R16版本基础上，后续的版本还会持续完善5G各项功能，并根据新技术发展不断引入新的能力。尤其值得关注的是，在R17标准及以后的演进中，5G技术与人工智能逐步成为标准演进的重要方向。
图1-3 5G标准演进概览
目前5G网络已经在全球广泛部署，传统的智能终端业务可以很好地使用5G网络。根据ITU的愿景及需求，5G还将持续向垂直行业扩展，成为未来社会的基础网络。在这一过程中，5G还将根据不同行业特点及现有网络面临的各种问题不断演进。如前所述，5G网络对于车联网、工业互联网、定位技术、超高可靠低时延（URLLC）技术会持续增强。在5G网络基础能力方面，为了更好地支撑各行业不同的业务，5G采用了网络切片、多接入边缘计算（Multi-Access Edge Computing，MEC）等技术。随着人工智能技术的不断发展，5G网络也逐步考虑引入基于人工智能的各种技术以提升5G网络性能。同时，为使5G网络更好地支持各种基于AI的应用及算法，5G也会在网络架构上进行演进。