一、引述

在2015年9月ITU首次發(fā)布了ITU-R M.2083《IMT愿景-2020年及之后IMT未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)》建議書，旨在通過論述潛在用戶和應(yīng)用趨勢(shì)、流量增長(zhǎng)、技術(shù)趨勢(shì)和頻譜作用，并通過為2020年及之后的IMT框架及能力設(shè)計(jì)指南，從而確立2020年及之后的IMT發(fā)展愿景。

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同時(shí)，ITU-R M.2083建議書中也給出了IMT-2020系統(tǒng)的預(yù)期關(guān)鍵性能。發(fā)展IMT-2020的目的是滿足預(yù)期的、移動(dòng)服務(wù)用戶2020年及未來(lái)的需求。IMT-2020系統(tǒng)性能目標(biāo)僅僅是研究和調(diào)查的目標(biāo)，可能在其他ITU建議書中得到進(jìn)一步完善，并且依照未來(lái)研究結(jié)果對(duì)其予以修改。

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二、2020年及之后IMT的使用情景

在描述IMT- 2020特性之前，首先應(yīng)展望2020年及之后IMT的使用情景，因?yàn)閺氖褂们榫埃梢詫?duì)IMT- 2020的特性提出期望的要求。

2020年及之后的IMT有望擴(kuò)展并支持多種使用情景和應(yīng)用，即在當(dāng)前IMT的基礎(chǔ)上不斷向外擴(kuò)展。此外，就2020年及之后的IMT而言，隨著使用情景和應(yīng)用預(yù)計(jì)變得多樣化，更富多元化的設(shè)備性能也將接踵而至。2020年及之后的使用情景包括：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）；超可靠和低延遲通信（URLLC）；大規(guī)模機(jī)器類型通信（mMTC）等，具體釋義詳見下表2。

表2：2020年及之后的使用情景展望

其他使用案列目前雖無(wú)法預(yù)見，但也會(huì)不斷出現(xiàn)。對(duì)于未來(lái)IMT而言，要想適應(yīng)伴隨各類要求而產(chǎn)生的新實(shí)用案列，其靈活適應(yīng)性將不可或缺。未來(lái)IMT系統(tǒng)將包括大量不同特性。不同的國(guó)家有著不同的環(huán)境及要求，據(jù)此，未來(lái)的IMT系統(tǒng)應(yīng)以高度模塊化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)均無(wú)需實(shí)現(xiàn)其全部特性。 圖2部分展示了2020年及以后的IMT 擬使用情景。

圖2：2020年及之后IMT的使用情境圖示

三、IMT-2020的特性

2020年及之后的IMT將展現(xiàn)遠(yuǎn)強(qiáng)于ITU-R M.1645建議書所描述的特性，這些經(jīng)增強(qiáng)的特性會(huì)被視為未來(lái)IMT的新特性。ITU-R將對(duì)IMT-2020的這些系統(tǒng)、系統(tǒng)部件和支持這些新系統(tǒng)的有關(guān)方面進(jìn)行說明。人們?cè)陬A(yù)測(cè)IMT-2020之使用情景和應(yīng)用的同時(shí)，還設(shè)想了與之緊密相連的各類有關(guān)特性。不同的使用情景以及當(dāng)前和未來(lái)趨勢(shì)將導(dǎo)致大量各類需求的出現(xiàn)。靈活性和多樣性是各個(gè)設(shè)計(jì)原則的關(guān)鍵所在，以服務(wù)于眾多不同的使用案例和情境，以下所述IMT-2020之特性將在其中具有不同的相關(guān)性和適用性。此外，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)能源消耗和頻譜資源制約問題。

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1、IMT-2020的關(guān)鍵特性參數(shù)

以下八項(xiàng)參數(shù)被視為IMT-2020的關(guān)鍵特性：峰值數(shù)據(jù)速率；用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率；延遲時(shí)間；移動(dòng)性；連接密度；能效；頻譜效率和區(qū)域通信能力，它們的含義及單位詳見下表3-1中。

表3-1：IMT-2020關(guān)鍵特性參數(shù)的含義

IMT-2020將提供與固定網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最大匹配的用戶體驗(yàn)。這可通過提高峰值和用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率、增強(qiáng)頻譜效率、縮短延遲時(shí)間及增強(qiáng)移動(dòng)性支持等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。除傳統(tǒng)的人到人或人到機(jī)器通信以外，IMT-2020將在無(wú)人為干預(yù)的情況下大量連接智能家電、機(jī)器或其他物體，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。

2、IMT-2020的關(guān)鍵特性

下圖3-2通過對(duì)比IMT-2020和IMT-Advanced，展示了IMT-2020的關(guān)鍵特性。IMT-2020在提供這些性能的同時(shí)無(wú)需承擔(dān)過高能耗負(fù)載、過高的設(shè)備成本以及過高的部署成本，從而讓未來(lái)IMT具有可持續(xù)性且更加實(shí)惠。

圖3-2：IMT-2020之關(guān)鍵特性較IMT-Advanced所取得的強(qiáng)化圖示

上圖所示各值是IMT-2020的研究和調(diào)查目標(biāo)，在其他ITU-R建議書中可以做進(jìn)一步研究改進(jìn)，同時(shí)可以依據(jù)未來(lái)的研究對(duì)其進(jìn)行修改。另外，需要對(duì)該目標(biāo)值的相關(guān)說明如下表3-2所示。

表3-2：IMT-2020關(guān)鍵特性值的說明

然而值得說明的是：圖3-2中所示IMT-Advanced的各項(xiàng)參考值（峰值數(shù)據(jù)速率、移動(dòng)性、頻譜效率和延遲時(shí)間） 出自ITU-R M.2134報(bào)告《與IMT-Advanced無(wú)線電接口技術(shù)性能相關(guān)的要求 》。該報(bào)告于2008年出版，并用于評(píng)價(jià)ITU-R M.2012建議書中描述的IMT-Advanced候選無(wú)線電接口。

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3、IMT-2020關(guān)鍵特性的重要程度

正如上述預(yù)期，雖然關(guān)鍵特性在某種程度上對(duì)大部分使用案例而言均十分重要，但在不同的使用案例/情景中，某些關(guān)鍵特性的相關(guān)性具有顯著差異。下圖3-3展示了增強(qiáng)型寬帶、超可靠和低延遲通信以及大規(guī)模機(jī)器類型通信這三大使用情景（見前述第二節(jié)）中各關(guān)鍵特性的重要程度。圖中通過使用“高”、“中”、“低”三步指示刻度進(jìn)行說明。

圖3-3：不同使用情景中各關(guān)鍵特性的重要性圖示

在增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景中，用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率、區(qū)域通信能力、峰值數(shù)據(jù)速率、移動(dòng)性、能效和頻譜效率都具有很高的重要性，但是移動(dòng)性和用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率并非同時(shí)在所有使用案例中同等重要。例如，與廣域覆蓋案例相比，熱點(diǎn)需要的是更高的用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率和更低的移動(dòng)性。

在一些超可靠和低延遲通信情境中，為滿足安全苛求應(yīng)用之要求，低延遲系最為重要的特性。在一些高移動(dòng)性案例（如運(yùn)輸安全）中同樣需要這一特性，但在該類案例中高數(shù)據(jù)速率等特性的重要性則相對(duì)較低。

在大規(guī)模機(jī)器類型通信情境中，高連接密度是支持網(wǎng)絡(luò)（該類網(wǎng)絡(luò)可能僅僅偶爾傳輸、傳輸比特率低、移動(dòng)性低或沒有移動(dòng)性）中的大量設(shè)備所不可或缺的。具有較長(zhǎng)運(yùn)行壽命的低價(jià)設(shè)備對(duì)該使用情境而言至關(guān)重要。

4、小結(jié)

IMT-2020同樣可能需要其他特性，這些特性可以提高未來(lái)IMT在預(yù)期使用情景中提供多樣化服務(wù)時(shí)的靈活性、可靠性以及安全性，如下表3-4所示。

表3-4：靈活性、可靠性及安全性的含義

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