浅析5G 的典型行业应用需求

伍秀梅

（中国移动通信集团广东有限公司清远分公司，清远 511518）

1 引言

5G 是第五代移动通信网络的简称，工信部于2019年6月6日向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放了四张5G 商用牌照，这意味着5G 将很快会走入我们的生活，给我们的日常带来极大的改变。

目前各大运营商已经在密锣紧鼓地建设5G 网络当中，中国移动计划2019年建设超过5万个5G 基站，中国电信计划5G 建设初期将在全国40个城市建设5G 网络，中国联通计划2019年在7个特大城市、33个大城市提供5G 网络覆盖。

根据GSMA 预测数据，预计2025年全球5G 连接数为13.6亿，渗透率14%，其中中国的5G 连接量预计为4.54亿，渗透率预计在30%左右。随着数十亿终端接入到网络，如何对这些瞬息间产生的多样化海量数据进行实时、高效和安全的收集、传输、分析、分享和运用，将是5G 商用之后的重大课题，也给行业带来了很多的成长机遇。因此，5G 的行业应用场景非常广阔，具有无限的商机。

2 5G 的优势分析

2.1 5G 与4G 的区别

与4G 相比，5G 在关键性能指标方面具有更大的优势和更好的体验，主要体现在如下八个方面：一是峰值速率更快，5G 峰值速率达到10-20Gbps，比4G 提升了10-20倍，二是用户体验速率更高，5G 可达到0.1Gbps-1Gbps，比4G 提升了10-100倍；三是流量密度更高，5G 为10Tbs/km2，比4G 提升了100 倍；四是空口时延更低，5G 的端到端时延达到1ms 级，比4G 提升了10倍；五是连接数密度更高，5G 每平方公里可联网设备数量高达100万个，比4G 提升了10倍；六是移动性更优，5G 支持时速高达 500km 的通信环境，比4G 提升约1.4倍；七是网络能效更好，5G 的网络能耗比4G 提升了100倍；八是频谱效率更高，5G 比4G 提升了3-5倍。

2.2 5G 的优势分析

5G 具有增强型移动宽带能力、高可靠低时延通信能力及大连接物联网能力，体现了其突出的优势：更大带宽、更低时延、更多连接、更加可靠。这些优势，能够很好地满足人类社会不断增长的大数据、人工智能及万物互联的需求，能够解决很多以前的通信技术无法克服的困难，从而进一步加快了5G 的技术发展进程和商用步伐。

在业务指标和网络性能方面，5G 对比以前的几代通信技术，都有很大的突破和提升。专家是这样比喻的，如果把2G、3G、4G 几代移动通信技术比作不断把路修宽，5G 则是利用技术在继续修宽高速路的同时，对路进行规划，实现分流，提高利用效率。同时，5G 的移动边缘计算和网络切片技术，能为运营商带来全新的商业模式和市场机会，也能够为各行各业带来多样化应用服务。

3 5G 的典型行业应用需求分析

3.1 5G 行业应用需求概览

3GPP 定义了技术需求驱动的5G 三大类应用场景，一是eMBB 即增强型移动宽带，二是mMTC 即海量机器类通信，三是uRLLC 即低时延高可靠通信。其中eMBB 场景主要面向以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验，适用于高速率、大带宽的移动宽带业务；mMTC 主要满足海量物联的通信需求，面向以传感和数据采集为目标的应用场景；uRLLC 则基于其低时延和高可靠的特点，主要面向垂直行业的特殊应用需求。

3.2 5G 行业应用需求

根据需求用户类型进行划分，5G 典型应用场景可以分为以下三个大类：第一个大类是个人/家庭领域（B2C/B2H）），具体的场景包括：沉浸式娱乐、全景高清直播、海量流媒体等；第二个大类是行业领域（B2B），具体的场景包括：智能交通、智能物流、智能制造、远程医疗等；第三个大类是公共领域（B2V），具体的场景包括：安全监控、灾难监控、紧急通信、应急救援等。以下将对部分较有代表性的5G 典型应用场景进行简要的分析：AR/VR、车联网、远程医疗、联网无人机。

3.2.1 AR/VR

AR 是增强现实的缩写、VR 是虚拟现实的缩写，AR/VR 是利用现代化科技对“现实”的再造和补充，通过近眼现实、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等技术相互融合，可以突破视野、空间、身份、时间等方面的限制，为人类带来全新的感知体验。

5G 通信能力及其支持高移动性和广域覆盖的特点，能满足无线AR 和VR 所需的增强移动宽带数据率和低延迟。一方面，5G 的移动性可以让AR/VR“无绳化”，使得AR/VR 可以随时随地，无处不在；另一方面，5G 具有的高速率和低时延优势能打破AR/VR 在传输方面的屏障及消除AR/VR 在使用过程中的眩晕感，提升用户体验感知。

3.2.2 车联网

车联网是5G 低时延、高可靠场景中最为典型的应用之一。由于车辆在高速运行中要实现碰撞预警功能并实现紧急刹，同时需要支持高速运行基础上的高可靠性以保证安全驾驶，因此更低时延和更高可靠性的5G 技术才能满足车联网的需求。基于5G 实现的无人驾驶和智能交通能提供高速地图传输、泊车、防碰撞、AR 导航等服务，将对人们的生活和工作带来巨大的改变。

对于无人驾驶，人们最大的担忧是安全问题，特别是紧急刹车能否快速响应是非常关键和重要的因素。专家测算的无人驾驶刹车智能控制反应距离，4G 技术可以实现1.4米紧急刹车，而5G 技术则可以实现在2.8厘米内紧急刹车。所以5G 能够很好地解决紧急刹车的安全问题，甚至比人工驾驶更为安全、更为准确和更为高效。另外，5G 还可以解决无人驾驶所需要的对高精度地图的定位需求，以及对道路标线、交通标志等信息实时采集、上传云端并快速下达指令等方面的无人驾驶需求。所以，以前在科幻片才可以看到的无人驾驶场景很快就可以实现了。

3.2.3 远程医疗远程医疗应用也有很大的市场拓展空间。一是通过5G 和物联网技术可承载医疗设备和移动用户的全连接网络，提升医护效率；二是5G 可实现视频辅助诊断与控制的远程化，借助5G、人工智能、云计算等技术，医生可以为患者提供远程实时会诊、应急救援指导、远程手术等；三是5G 可实现AI+移动诊疗，患者可以通过便携式5G 医疗终端与远程医疗专家进行沟通，随时随地享受医疗服务。远程医疗将可以为医院、医生和患者都带来极大的便利，并造福整个社会。

2019年3月16日，海南的神经外科专家通过5G 网络实时传送的高清视频画面，为3000公里以外中国人民解放军总医院的一位患者，完成了一起基于5G 的远程人体手术——帕金森病“脑起搏器”植入手术，这是一起远程医疗应用的成功案例。在此之后，这类型案例已经开始了很多的应用。

3.2.4 联网无人机

联网无人机应用的应用领域非常的广阔，特别是在农业（农药喷洒、信息测绘）、巡检（电力巡检、基站巡检等）、安防（治安巡逻、消防监控等）、物流（快递）等方面都能带来极大的应用价值。5G 可以满足联网无人机所需要的超高清图视频传输、低时延控制、远程联网协作和自主飞行等重要能力需求，因此能满足低空固定飞行区域的应用，提高巡检、安防、物流等作业效率、提高定位精准度并极大地节约成本，实现未来低空数字化。

2019年1月9日，京东物流在四川广安营业部的无人机常态化运营正式开启，尤其是对于跨越山区等复杂地域的物流配送，无人机能极大地降低配送成本，并保障配送安全。

4 结束语

对比以往的通信技术，5G 具有更快速度、更多连接、更低时延、更高可靠等核心优势，能满足高带宽、低时延等方面的应用场景需求，而且5G 的无线性使得应用具有更高的灵活度。5G和云计算、物联网等技术的融合，以及在各行各业的融合应用，将实现智能家居、智能交通、智能工业、智能安防等，从而打造高效的智能社会。可以预见在不久的将来，5G 将会带来“万物互联”的全新机遇，彻底地改变我们的生活和工作方式。