5G标准的第一阶段（Release15）主要聚焦 5G商用初期个人和行业的迫切需求，重点关注 eMBB以及简化的 uRLLC场景，暂时没有针对 mMTC场景的设计标准，而主要依靠 NB-IoT和 eMTC来提供 mMTC场景的支持能力。为此，Release 15定义了 5G系统的核心构架，包括 5GC（5G核心网）、SA（独立组网）和 NSA（非独立组网）方案，同时也针对5G系统的基本框架和核心功能进行了定义。下面从网络运营和业务提供的角度，全面阐释 5G的全新空口能力、服务化和网络切片、移动边缘计算（MobileEdgeComputing，MEC）、能力开放等新特征。

 

2.2.1         全新空口能力[3]

 

5G第一次将服务的重点转向了垂直行业，所以从5G研发之初，业界就对 5G需要覆盖的应用场景达成了共识，即包括增强型移动宽带（eMBB）、低成本低功耗的大规模机器型通信（mMTC）、超可靠低时延通信（uRLLC）。针对上述应用场景，ITU-R和 3GPP 详细定义了相应的性能需求，例如，20Gbit/s的峰值数据速率、0.5ms空口传输时延、比 4G提高 3～5倍的频谱效率、每平方千米吉比特的连接密度、每平方千米 10Tbit/s的业务密度以及 100倍的能效提升等。为了保持整个生态系统的可持续发展，我们期望  5G   具有极低成本特性，每比特性价比能提高1000倍。

5G标准的第一个版本（Release15）通过灵活统一的 5G新空口设计满足 5G多场景和多样化的业务需求，与垂直行业应用需求相关的能力如下。

·  低时延：5G要求达到 0.5ms单向空口时延，对网络调度时延及系统灵活性提出更高要求。Release15标准通过引入灵活帧结构、短时域调度单元、免调度传输、移动边缘计算（端到端时延可降至    10ms）等技术满足低时延需求。

·  高可靠：5G通过提高编码冗余度、提高调度优先级、降低编码阶数、多次传输等，已可以支持数据包大小小于 32byte的 99.999%的高可靠应用。

·  高速率：5G面临高速率、高容量等要求，频谱效率需提升至 4G的 3～5倍以满足用户需求。Release15标准通过大带宽（100MHz，400MHz）、大规模天线和 MU-MIMO增强、取消公共参考信号（CRS）、信道信息反馈设计、Polar/LDPC编码及毫米波（5G商用初期未引入）等技术提升 5G峰值速率和容量，单用户峰值速率可达10Gbit/s。

·  广覆盖：5G部署频段较高，基于现网 4G站址进行建设实现连续覆盖存在一定困难。Release15标准通过大规模天线设计、广播信道波束扫描、控制信道覆盖增强、高功率终端等技术扩展了 5G 网络覆盖能力。

·  高速移动：针对高铁等特定场景，抑制 500km/h高速场景下信道时变快、频率偏移大、切换频繁的影响。Release15通过参考信号设计、随机接入流程设计、系统参数优化等技术保证高速移动的性能。

5G标准的第二个版本（Release16），对 5G网络的性能和能力进行了持续的优化和提升，拓展支持更广阔的垂直行业应用。一是解决5G网络的个性化问题，如 5G远端基站的干扰管理、高频无线回传（IAB）、大规模天线增强、终端功耗的降低等；二是增强垂直行业应用，如面向低成本、中高速率的物联网，进一步增强 V2X、uRLLC和工业物联网（IIoT）应用；三是深度挖潜 5G网络能力，包括5G空口定位、大数据采集与应用等新能力。与垂直行业赋能相关的能力增强包括如下几种：

 

·  实现米级定位（室外水平定位精度 10m，室内水平定位精度 3m），并与卫星、蓝牙、传感器等技术结合进一步实现亚米级定位；

·  通过终端节能，延长电池工作时间，可以在中等业务负载下，节约空口能耗

35%左右，节约整机能耗 11%左右；

·  移动性增强方面，“0”ms  方案能避免切换中的用户面数据中断，保证  UE在切换过程中一致性的速率体验，而基于条件切换的鲁棒性增强方案能提升控制面的鲁棒性，提升切换的成功率；

·  uRLLC增强，在满足空口低时延需求（如 0.5～1ms）的同时，增加对更大数据速率的支持，将端到端可靠性从 99.999%提高到 99.9999%；

·  5GV2X，满足业务 3～10ms端到端时延、99.999%的可靠性、10～1000Mbit/s高速率等需求，实现 5GV2X与 LTEV2X的互补共存；

·  空天地一体通信，为后续面向 5G演进的空天地一体互联网络的关键技术研究打牢基础。

总体而言，Release16技术演进将有助于进一步提升 5G网络服务质量、提升用户体验，扩大 5***业规模，更好地赋能各行各业转型和能力升级。

5GRelease17标准会引入面向垂直行业应用的进一步能力提升，如 V2X增强、IIoT增强、空口定位能力增强、NTN空天一体通信等；另一方面，Release17标准也会考虑新增一些新的功能，满足新场景下的新需求，使得 5G网络功能更加完备、网络性能更加稳健，比如支持更高速率要求的大规模物联网（mMTC）解决方案、轻量级NR设计、简化的多播广播传输（MBMS）、无线网络切片增强、公共安全等。

总之，从 5G新空口的标准发展可以看出，5G系统对垂直行业的支持正在不断完善和增强，必将能够更好地支持5G 与垂直行业应用的结合。