三、5G的关键性能指标
在技术与需求的双轮驱动下，5G时代正在加速到来，移动通信技术的代际跃迁往往能带来系统性能的指数级提升。5G已经不再局限于为人提供更好的无线上网业务体验，而是将目标指向了万物互联。为此，中国对5G需求开展了深入研究，提出了包含用户体验速率、连接数密度、时延、移动性、峰值速率、流量密度、能效、频谱效率、成本效率在内的九大性能指标。
国际电信联盟（ITU）在进行5G网络征求意见时，将5G的应用场景分为三类，并采纳了中国提出的八个关键性能指标。国际电信联盟提出的5G关键性能指标如图3-5所示。
图3-5 国际电信联盟提出的5G关键性能指标
1．用户体验速率
用户体验速率是指真实网络环境下用户可获得的最低传输速率。在实际网络环境下，用户体验到的是信息传送全过程的速率。实际应用中，用户终端的配置、用户自身线路的状况、运营商网络容量、共享网络的用户数，尤其是用户所登录网站服务器的服务能力及接入到特定网站的用户数量限制等因素都将影响用户的体验速率。用户体验速率一般采用期望平均值和统计方法进行评估分析。
2．峰值速率
峰值速率是指在理想条件下用户可以获得的最高传输速率，是系统最大承载能力的体现。5G的峰值速率是4G的30倍。针对eMBB场景，在5G网络环境下，下行链路峰值速率最低要达到20Gbit/s，上行链路峰值速率最低要达到10Gbit/s。
3．流量密度
流量密度是指单位面积内的总流量数。它是衡量移动网络在一定区域范围内数据传输能力的指标。在5G时代，网络需要支持一定局部区域的超高数据传输，网络架构应该支持每平方千米能提供数十Tbit/s的流量。
4．网络能量效率
网络能量效率是指每消耗单位能量可以传送的数据量。在5G系统架构中，能量消耗主要指基站和移动终端的发送功率，以及整个移动通信系统设备所消耗的功率。为实现网络能量系统效率最优和能量价值的最大化利用，5G采取了一系列新型接入技术，如低功率基站、终端直通（Device-to-Device，D2D）技术、流量均衡技术、移动中继等。
5．连接数密度
连接数密度是指单位面积上支持的在线设备总和，它可以衡量5G移动网络对海量规模终端设备的支持能力。5G时代存在大量物联网应用需求，如体育场、大型集会等，这就要求网络具备能将超千亿台设备连接起来的能力。
6．时延
时延采用OTT或RTT来衡量，前者是指发送端到接收端接收数据之间的间隔，后者是指发送端到发送端数据包从源节点开始传输到被目的节点正确接收的时间。在5G时代，车联网、工业自动化生产、远程医疗等应用场景对时延提出了更高的要求，最低空口时延要求达到1毫秒。在网络架构设计中，时延与网络拓扑结构、网络负荷、业务模型、传输资源等因素密切相关。
7．移动性
移动性是历代移动通信系统的一个重要性能指标，它是指在满足一定系统性能的前提下，通信双方的最大相对移动速度。在5G时代，高移动性、广覆盖类应用场景主要发生在飞机、高铁、高速公路以及地铁等对移动性要求较高的地点，这些地点对应的主要网络业务有网页浏览、实时在线游戏、云端办公等。因此，移动性不仅要支持飞机、高铁、高速公路、地铁等高速移动场景，同时也需要支持工业控制、数据采集等低速移动或非移动场景。
8．频谱效率
频谱效率是指在数字通信系统中的带宽限制下，网络可以传送的数据总量。5G的峰值频谱效率要求达到下行30（bit/s）/Hz，上行15（bit/s）/Hz。