5G技術(shù)應(yīng)用的未來(lái)展望

5G，即第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于前四代（即1G、2G、3G、4G）移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，5G擁有更高的傳輸速率，更低的時(shí)間延遲。同時(shí)，5G不僅滿(mǎn)足了人與人的通信需求，還加入了物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用。5G被視為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。

前四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)只是滿(mǎn)足了人和人的通信需求，以增加傳輸速度和提高通話(huà)質(zhì)量為主要脈絡(luò)進(jìn)行發(fā)展的。1G通過(guò)模擬信號(hào)僅實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音通話(huà)功能；2G用數(shù)字信號(hào)替代模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，提高了通話(huà)質(zhì)量。同時(shí)，2G被認(rèn)為是現(xiàn)代移動(dòng)通信的開(kāi)端；3G相比于2G不僅提高了傳輸速度，也增加了移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù)，可以處理圖像、音樂(lè)和視頻流等數(shù)據(jù)；4G是集3G和WLAN于一體，能夠快速高質(zhì)量地傳輸視頻等數(shù)據(jù)，可以說(shuō)已經(jīng)滿(mǎn)足了所有用戶(hù)的人與人的無(wú)線(xiàn)通信需求。

5G并不是獨(dú)立的、全新的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，而是對(duì)現(xiàn)有（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術(shù)演進(jìn)。依據(jù)5G的特點(diǎn)以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，將5G分為三大應(yīng)用場(chǎng)景：eMMB（即enhanced Mobile BroadBand，增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬）、mMTC（即Massive Machine Type Communication，海量機(jī)器類(lèi)通信）和uRLLC（即Ultra－Reliable Low Latency Connection，超可靠低時(shí)延通信），通過(guò)定義可以看出，三大應(yīng)用場(chǎng)景分別為了保證大量的數(shù)據(jù)傳輸、多設(shè)備連接以及傳輸穩(wěn)定、無(wú)延遲，下邊分別講述三大應(yīng)用場(chǎng)景都可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域。

1、 ?eMMB——增強(qiáng)移動(dòng)帶寬，保證大量數(shù)據(jù)傳輸

增強(qiáng)型移動(dòng)帶寬主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)容量的提升，支持不同的設(shè)備同時(shí)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸，帶寬增強(qiáng)也意味著傳輸速率增加。超大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及更快的速率使得用戶(hù)能夠獲得更好的用戶(hù)體驗(yàn)。該應(yīng)用場(chǎng)景包括AR／VR、社交網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)、無(wú)線(xiàn)家庭娛樂(lè)等一些需要超高清視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)念I(lǐng)域。

AR／VR

最典型的應(yīng)用場(chǎng)景就是AR／VR，該應(yīng)用對(duì)帶寬的需求是巨大的，需要大量的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和計(jì)算功能，超高體驗(yàn)的游戲和建模、實(shí)時(shí)渲染和下載以及需要高達(dá)100Mbps至9．4Gbps的大帶寬，當(dāng)前主要用在游戲、廣告等領(lǐng)域。

社交網(wǎng)絡(luò)

移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，一些領(lǐng)先的社交網(wǎng)絡(luò)推出直播視頻。為了保證實(shí)時(shí)的互動(dòng)性，1對(duì)多的用戶(hù)交流，需要超大帶寬以及超高速進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸，流媒體錄像設(shè)備從手機(jī)攝像頭發(fā)展到了360°全景直播。

無(wú)線(xiàn)家庭娛樂(lè)

無(wú)線(xiàn)家庭娛樂(lè)（如家庭監(jiān)控，流媒體和云游戲）同樣受益于5G。帶寬越高，視頻流質(zhì)量越好，5G有望提供響應(yīng)式和沉浸式的4K游戲體驗(yàn)，使大部分家庭的數(shù)據(jù)速率高于75 Mbps，延遲低于10毫秒。

2、 ?mMTC——海量機(jī)器類(lèi)通信，大量設(shè)備接入，數(shù)據(jù)傳輸

海量機(jī)器類(lèi)通信主要體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。其實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備很簡(jiǎn)單，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息量也不大。海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸是5G相對(duì)于前幾代通信技術(shù)的一個(gè)全新的應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用場(chǎng)景大致分為以下幾種：智慧農(nóng)業(yè)（土地、農(nóng)作物以及天氣數(shù)據(jù)）、智慧城市（實(shí)體基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備連接）、智能制造（機(jī)器人控制、零部件監(jiān)測(cè)）、智能家居等，在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，我們可以看到5G變革性的影響。

智慧農(nóng)業(yè)

智慧農(nóng)業(yè)需要海量的數(shù)據(jù)傳輸，如土壤溫濕度數(shù)據(jù)、農(nóng)作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)、空氣二氧化碳、氧氣濃度數(shù)據(jù)等，5G有望實(shí)現(xiàn)大量的傳感器數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)情況。

智慧城市

智慧城市涉及各個(gè)方面，包括智能電網(wǎng)、智慧樓宇、智能交通等，將變電站、電能表、樓宇安防、交通信號(hào)燈等設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備的通信要求。

智能家居

智能家居將電視、音箱、冰箱以及窗簾等家庭智能硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)智能家居的控制中心和樞紐，實(shí)現(xiàn)家庭硬件設(shè)備智能化。

3、 ?uRLLC——超可靠、低時(shí)延，傳輸速度快、穩(wěn)定可靠

相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)，由于采用了“自包含集成子幀”、可伸縮傳輸時(shí)間間隔等新技術(shù)，傳輸延遲顯著降低，最低可低至1ms，同時(shí)可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于4G，因此該應(yīng)用場(chǎng)景可以用在那些對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延很敏感以及對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性很高的領(lǐng)域，比如車(chē)輛網(wǎng)（自動(dòng)駕駛）、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷（實(shí)時(shí)傳輸、超低時(shí)延）、無(wú)人機(jī)（巡檢和安防）以及智慧能源（饋線(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)）等。

自動(dòng)駕駛

驅(qū)動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵技術(shù)——自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程控制等，需要安全、可靠、低延遲和高帶寬的連接，這些連接特性在高速公路和密集城市中至關(guān)重要，只有5G才能滿(mǎn)足這樣嚴(yán)格的要求。

遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷

具備力反饋的遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷需要低延遲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境才能滿(mǎn)足要求。像無(wú)線(xiàn)內(nèi)窺鏡和超聲波這樣的遠(yuǎn)程診斷依賴(lài)于設(shè)備終端和患者之間的交互作用。遠(yuǎn)程診斷是一類(lèi)特別的應(yīng)用，尤其依賴(lài)5G網(wǎng)絡(luò)的低延遲和高QoS保障特性。

智慧能源

智慧能源——饋線(xiàn)自動(dòng)化（FA）系統(tǒng)對(duì)可再生能源具有特別重要的價(jià)值，需要超低時(shí)延的通信網(wǎng)絡(luò)支撐。通過(guò)為能源供應(yīng)商提供智能分布式饋線(xiàn)系統(tǒng)所需的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)切片，能夠進(jìn)行智能分析并實(shí)時(shí)響應(yīng)異常信息，從而實(shí)現(xiàn)更快速準(zhǔn)確的電網(wǎng)控制。

以上只是大概說(shuō)明了當(dāng)前5G的三大場(chǎng)景可應(yīng)用的領(lǐng)域，但5G未來(lái)的潛力不只限于這些。隨著時(shí)間的推移，還會(huì)出現(xiàn)更多的應(yīng)用場(chǎng)景。在現(xiàn)階段，只有eMMB完成了國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)制定，其余均處于標(biāo)準(zhǔn)商討階段，預(yù)計(jì)2019年底，實(shí)現(xiàn)5G標(biāo)準(zhǔn)的全面凍結(jié)。5G的發(fā)展支撐著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的需求促進(jìn)著5G技術(shù)的進(jìn)步，如何將5G技術(shù)應(yīng)用于更多的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，也許才是真正需要關(guān)注的重點(diǎn)。?

審核編輯：符乾江