2.3　技术目标

5G的典型场景涉及未来人们居住、工作、休闲和交通等各个领域，特别是密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖等场景。在这些场景中，考虑增强现实、虚拟现实、超高清视频、云存储、车联网、智能家居、OTT消息等5G典型业务，并结合各场景未来可能的用户分布、各类业务占比及对速率、时延等的要求，可以得到各个应用场景下的5G性能需求。5G关键性能指标主要包括用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和用户峰值速率。5G的性能指标见表2-2。

面对移动互联网和物联网的爆炸式发展，现有通信系统正面临以下问题：能耗、每比特综合成本、部署和维护的复杂度难以满足未来千倍业务流量增长和海量设备连接的要求；多制式网络共存提升了设备复杂度，同时可能造成用户体验下降；现网无法精确监控网络资源和有效感知业务特性，更无法进一步应对未来用户和业务需求多样化的趋势；此外，无线频谱从低频到高频跨度很大，且分布碎片化，系统所受干扰复杂。为应对这些问题，需要从如下两方面来提升5G系统能力，以实现可持续发展。

一是在网络建设和部署方面，各项新兴业务要求5G提供更高的网络容量和更好的覆盖性能，同时还要求网络部署（尤其是超密集网络部署）的复杂度和成本尽可能低；5G应将灵活可扩展的网络架构作为其重要的设计理念，以适应用户和业务的多样化需求；5G需要灵活高效地利用各类频谱，包括对称和非对称频段、重用频谱和新频谱、低频段和高频段、授权和非授权频段等。另外，5G需要具备更强的设备连接能力来应对海量物联网设备的接入。

二是在运营维护方面，5G需要改善网络能效，以应对未来数据迅猛增长和各类业务应用的多样化需求；5G需要降低多制式共存、网络升级以及新功能引入等带来的复杂度，以提升用户体验；5G需要支持网络对用户行为和业务内容的智能感知并做出智能优化。同时，5G需要能提供多样化的网络安全解决方案，以满足各类移动互联网和物联网设备及业务的需求。

频谱利用、能耗和成本是移动通信网络可持续发展的3个关键因素。为了实现可持续发展，5G系统相比4G系统在频谱效率、能源效率和成本效率方面需要得到显著提升。具体来说，频谱效率需提高5～15倍，能源效率和成本效率均要求有百倍以上的提升，新的效率指标见表2-3。

性能需求和效率需求共同定义了5G的关键能力，具体见表2-4。

基于新的业务和用户需求，以及应用场景，4G技术不能够满足要求，特别是在用户体验速率、连接数目、流量密度、时延方面差距巨大，如图2-1所示。