羅光明

5G具有“超高速率、超低時(shí)延、超高可靠、超大連接”的技術(shù)特點(diǎn)，是面向業(yè)務(wù)運(yùn)用和用戶體驗(yàn)的“多業(yè)務(wù)、多技術(shù)、高智能”的通信網(wǎng)絡(luò)，具備萬(wàn)物互聯(lián)的能力，通過(guò)技術(shù)演進(jìn)和創(chuàng)新，逐漸滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車輛網(wǎng)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等發(fā)展的需要，為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展賦能，為改善民生、增進(jìn)人民福祉助力。

隨著三大運(yùn)營(yíng)商5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的進(jìn)一步提升，以及“十四五”期間5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的布局加快，5G將走進(jìn)百姓的日常生活，為用戶提供“高速率、低時(shí)延、高可靠、低功耗、大連接”的體驗(yàn)。同時(shí)，5G逐步滲透到物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化、智能制造、遠(yuǎn)程醫(yī)療、無(wú)人駕駛、家用電器和手持終端的深度融合，最終達(dá)到萬(wàn)物互聯(lián)的目的。

一、5G的發(fā)展背景

發(fā)展5G主要是基于戰(zhàn)略發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)發(fā)展以及人民美好生活向往的需要。2013年由工信部、發(fā)改委和科技部組成的IMT-2020（5G）推進(jìn)組，構(gòu)建聚合移動(dòng)通信領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用力量、推動(dòng)第五代移動(dòng)通信技術(shù)研究、開(kāi)展國(guó)際交流與合作的基礎(chǔ)工作平臺(tái)，開(kāi)展5G業(yè)務(wù)需求、關(guān)鍵能力、核心技術(shù)等方面的研究，先后發(fā)布5G愿景、需求、概念、無(wú)線技術(shù)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)等白皮書。2019年11月，三大運(yùn)營(yíng)商公布5G套餐并正式商用。

（一）戰(zhàn)略發(fā)展的需要

中國(guó)制造2025規(guī)劃綱要明確指出，全面突破5G技術(shù)、核心路由交換技術(shù)、超高速大容量智能光傳輸技術(shù)、“未來(lái)網(wǎng)絡(luò)”核心技術(shù)和體系架構(gòu)，積極推動(dòng)量子計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)三年行動(dòng)將進(jìn)一步加大網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，推進(jìn)5G研發(fā)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)鏈成熟和安全配套保障，補(bǔ)齊5G芯片、完成第三階段測(cè)試，推動(dòng)形成全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)，并推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)商用部署。

（二）經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要

我國(guó)14億人口的規(guī)模是全球最大的移動(dòng)通信市場(chǎng)，5G商用將創(chuàng)造更多適應(yīng)工業(yè)及用戶消費(fèi)升級(jí)的有效供給，催生全息視頻、浸入式游戲等新模式新業(yè)態(tài)，讓智能家居、智慧醫(yī)療等新型信息產(chǎn)品和服務(wù)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，推動(dòng)信息消費(fèi)擴(kuò)大升級(jí)。中國(guó)信通院研究預(yù)測(cè)，2020年5G將創(chuàng)造約920億元的GDP，間接拉動(dòng)的GDP增長(zhǎng)將超過(guò)4190億元，2025年5G將拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增加值約1.1萬(wàn)億元，間接拉動(dòng)的GDP將達(dá)到2.1萬(wàn)億元?？梢哉f(shuō)，未來(lái)幾年5G是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。

（三）行業(yè)發(fā)展的需要

從1G到4G時(shí)代，我國(guó)通信行業(yè)更多的是在扮演“參與者”的角色，即處于“技術(shù)輸入”的被動(dòng)地位，而想要改變這一點(diǎn)，就必須抓住5G標(biāo)準(zhǔn)這個(gè)機(jī)遇，掌控5G技術(shù)未來(lái)的走向、未來(lái)的價(jià)值重心，最終手握開(kāi)啟5G時(shí)代的“金鑰匙”，掌控移動(dòng)通信未來(lái)，引領(lǐng)5G核心技術(shù)，推動(dòng)形成全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)。

（四）人民生活的需要

5G物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)于人們生活的影響將非常廣泛，可以說(shuō)未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)將成為互聯(lián)網(wǎng)在生活中最為直接的體現(xiàn)。從目前物聯(lián)網(wǎng)眾多發(fā)展領(lǐng)域來(lái)看，對(duì)人們生活影響比較大的方向包括智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智能醫(yī)療、智慧教育、智慧城市等，所以這些領(lǐng)域在5G時(shí)代將有比較大的發(fā)展機(jī)會(huì)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入活力，為人民生活提高質(zhì)量。

二、5G的業(yè)務(wù)需求

隨著5G的技術(shù)發(fā)展和用戶需求升級(jí)，5G的業(yè)務(wù)形態(tài)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能家居、大數(shù)據(jù)中心等走進(jìn)百姓的日常生活，廣大用戶對(duì)云業(yè)務(wù)、人機(jī)對(duì)話、超高清視頻以及物聯(lián)網(wǎng)的需求日益增加，這些都需要5G來(lái)解決。

（一）云業(yè)務(wù)的需求

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，用戶需要共享大數(shù)據(jù)，各種數(shù)據(jù)、圖片以及資料需求顯著增加，云計(jì)算、云業(yè)務(wù)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的信息構(gòu)架，不同于以往傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)模式，5G將云計(jì)算、云業(yè)務(wù)部署在云端，終端與云端之間存在大量信令交換、海量的數(shù)據(jù)傳輸，要求端到端之間必須高速率、低時(shí)延運(yùn)行。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的需求

VR聚計(jì)算機(jī)、電子信息及仿真技術(shù)于一體，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬合成三維技術(shù)，帶給人們?nèi)S空間的虛擬世界，讓人產(chǎn)生環(huán)境沉浸感。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)R技術(shù)的需求日益旺盛，要求越來(lái)越高，網(wǎng)速達(dá)到300Mbps以上，端到端時(shí)延小于5ms，移動(dòng)小區(qū)吞吐量大于10Gbps。

（三）高清視頻的需求

現(xiàn)在各種網(wǎng)絡(luò)直播盛行，已經(jīng)形成一種新的業(yè)態(tài)，高清視頻成為人們?nèi)粘Ｉ畹幕拘枨?，這就要求5G為高清視頻提供了良好的載體，聚焦超高清回傳、多視角、自由視角和視頻云服務(wù)等方面賦能，保證用戶隨時(shí)隨地獲得超高速的、端到端的通信速率，在任何地方都可以欣賞到高清視頻。

（四）物聯(lián)網(wǎng)的需求

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等得到廣泛的運(yùn)用，都是通過(guò)信息傳感設(shè)備和約定的協(xié)議，將物體與網(wǎng)絡(luò)相連接，物體通過(guò)信息傳播媒介進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能，要求5G必須具備強(qiáng)大的支撐能力，按需完成海量數(shù)據(jù)連接，保證數(shù)據(jù)傳輸高可靠、低時(shí)延。

三、5G的運(yùn)用場(chǎng)景

（一）云計(jì)算的運(yùn)用

5G的發(fā)展和商用對(duì)云計(jì)算的發(fā)展極為有利，5G具有超高速率、超大帶寬、超低時(shí)延的特點(diǎn)，較以往的網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)速方面有了飛躍式的提升，杜絕網(wǎng)絡(luò)卡頓的現(xiàn)象，引領(lǐng)萬(wàn)物互聯(lián)進(jìn)入智能新時(shí)代，而其背后大量的數(shù)據(jù)就需要有強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，而這種能力，改變了整個(gè)軟件架構(gòu)，讓很多企業(yè)開(kāi)始選擇用云、上云，通過(guò)云端高度智能化的大數(shù)據(jù)分析，為企業(yè)提供最優(yōu)的解決方案。

（二）云VR/AR的運(yùn)用

借助5G高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，VR/AR技術(shù)無(wú)論是在消費(fèi)領(lǐng)域還是商業(yè)和企業(yè)市場(chǎng)當(dāng)中，都能得到大規(guī)模應(yīng)用，通過(guò)云端的顯示輸出和聲音輸出等編碼壓縮后傳輸?shù)接脩舻慕K端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)VR/AR業(yè)務(wù)渲染上云，帶給用戶革命性交互方式和全沉浸式體驗(yàn)，徹底顛覆傳統(tǒng)人機(jī)交互內(nèi)容的變革性技術(shù)。

（三）車輛網(wǎng)的運(yùn)用

主要是通過(guò)5G技術(shù)與人工智能相結(jié)合，采取機(jī)器與機(jī)器對(duì)話的方式，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)革命，主要包括遠(yuǎn)程操控駕駛、組織編隊(duì)行駛及自動(dòng)駕駛，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的作用和控制，改變傳統(tǒng)的娛樂(lè)和輔助功能，成為道路交通安全和汽車駕駛革新的關(guān)鍵推動(dòng)力。自動(dòng)駕駛、編隊(duì)行駛、車輛生命周期維護(hù)、傳感器數(shù)據(jù)眾包等驅(qū)動(dòng)汽車變革的關(guān)鍵技術(shù)，都需要安全、可靠、低延遲和高帶寬的連接，只有5G才可以同時(shí)滿足這樣嚴(yán)格的要求。

（四）超高清視頻的運(yùn)用

5G為超高清視頻提供良好的載體，其本身具有超大帶寬、超低時(shí)延的能力，使超高清視頻在文教娛樂(lè)、安防監(jiān)控、智能交通、工業(yè)制造等方面得到推廣應(yīng)用。隨著移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，基本形成社交視頻和移動(dòng)實(shí)時(shí)視頻兩大主流趨勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，超高清視頻產(chǎn)業(yè)初步形成終端先行、內(nèi)容供給穩(wěn)步推進(jìn)、行業(yè)應(yīng)用初步興起的良好態(tài)勢(shì)。

（五）物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用

5G在帶寬和時(shí)延方面達(dá)到了前所未有的高度，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用覆蓋面廣、高速穩(wěn)定等基本需求，物聯(lián)網(wǎng)作為“互聯(lián)網(wǎng)+”的衍生品，可以實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的交互，將智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、智慧教育、智慧城市更快更好地呈現(xiàn)在我們面前。隨著5G的商用及普及，未來(lái)將是物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，5G帶來(lái)更快的網(wǎng)速，使大規(guī)模設(shè)備互聯(lián)、大數(shù)據(jù)交互成為可能，有力的推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著5G新需求和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，它將實(shí)現(xiàn)全球化網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，對(duì)交通、醫(yī)療、建筑、教育等方面產(chǎn)生重大影響，進(jìn)一步刺激移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，給人們生活帶來(lái)前所未有的便利，同時(shí)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。