張 涌

5G已經(jīng)是全球熱門話題，也是當(dāng)前老百姓關(guān)注的話題，隨著5G四張牌照的發(fā)放，我國(guó)進(jìn)入了5G時(shí)代。

一、5G技術(shù)概述

移動(dòng)通信技術(shù)不斷進(jìn)步，呈現(xiàn)十年一代的變化，在技術(shù)變化的同時(shí)，應(yīng)用也在變化。1G出現(xiàn)移動(dòng)電話，2G萌生數(shù)據(jù)，3G催生應(yīng)用，4G促進(jìn)數(shù)字化萬物互聯(lián)。伴隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，新的業(yè)務(wù)層出不窮，極大地改變了人們的生活。5G除了擁有更高速的連接體驗(yàn)和更大容量的連接能力，還將開啟萬物智聯(lián)時(shí)代，并滲透進(jìn)各個(gè)行業(yè)，重構(gòu)人類生活生產(chǎn)方式。5G將以全新的關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級(jí)的傳輸時(shí)延和千億級(jí)的連接能力以及更靈活的業(yè)務(wù)部署能力，實(shí)現(xiàn)由修路到筑路的數(shù)字化演進(jìn)。

ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）定義了5G網(wǎng)絡(luò)的能力指標(biāo)，綜合考慮速率、時(shí)延、連接數(shù)等八項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，依據(jù)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)而劃分了三大應(yīng)用場(chǎng)景：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、高可靠低時(shí)延（uRLLC）和海量物聯(lián)（mMTC）。從全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來說，5G將成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。5G作為新一代通信技術(shù)，將成為國(guó)家拉動(dòng)投資、引領(lǐng)科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新引擎。根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，到2035年，5G將覆蓋全球1/3的人口，5G的連接量將超過11億，將在全球創(chuàng)造12.3萬億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，支持2200萬個(gè)工作崗位。與3G、4G時(shí)代多標(biāo)準(zhǔn)并存不同，5G時(shí)代有望實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，更好地實(shí)現(xiàn)各國(guó)運(yùn)營(yíng)商的漫游與互通，極大地降低產(chǎn)業(yè)成本。

從目前的情況來看，5G的商用標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)只能說是初步具備，還需要不斷地迭代演進(jìn)。在標(biāo)準(zhǔn)方面，3GPP 5G NR R15標(biāo)準(zhǔn)已在2018年6月凍結(jié)，開啟5G商用新篇章?，F(xiàn)階段主要面向eMBB場(chǎng)景，全面支持三大場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)要到2020年凍結(jié)。在方案方面，緊跟標(biāo)準(zhǔn)步伐，華為、中興等設(shè)備商已具備5G端到端方案預(yù)商用能力。在芯片方面，主流廠商在2018年底錢發(fā)布5G芯片，2019年全面商用。在終端方面，首批5G商用終端已在2019年初陸續(xù)推出，2020年開始批量上市。5G標(biāo)準(zhǔn)、方案、芯片、終端協(xié)同發(fā)展，加速成熟，初步具備商用條件，為行業(yè)應(yīng)用鋪平道路。

二、5G全球發(fā)展現(xiàn)狀

2019年是5G商用元年，世界各國(guó)已開始5G賽道競(jìng)跑。通過不斷開展5G試驗(yàn)、示范和商用部署，掌握先發(fā)優(yōu)勢(shì)。91個(gè)國(guó)家231家運(yùn)營(yíng)商正積極進(jìn)行5G試驗(yàn)及應(yīng)用示范。美國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)、瑞士等國(guó)家已宣布5G商用。2020年將是5G大規(guī)模商用之年，據(jù)GSMA預(yù)測(cè)，到2020年全球?qū)⒂?70家運(yùn)營(yíng)商推出5G商用網(wǎng)絡(luò)。在全球5G實(shí)力排名中，中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、日本位列第一梯隊(duì)；歐洲列居第二梯隊(duì)；加拿大、俄羅斯、新加坡位居第三梯隊(duì)。其中，中國(guó)的5G關(guān)鍵技術(shù)專利數(shù)位居全球首位；美國(guó)掌握基礎(chǔ)技術(shù)，多城市商用5G網(wǎng)絡(luò)；韓國(guó)是全球首發(fā)5G商用服務(wù)，快速形成創(chuàng)新業(yè)務(wù)示范；日本重視5G生態(tài)和平臺(tái)建設(shè)，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)各界建立生態(tài)聯(lián)盟；歐洲5G投資穩(wěn)健，小范圍試點(diǎn)，期待重振市場(chǎng)。

在我國(guó)，5G已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，2016年，國(guó)務(wù)院“十三五”規(guī)劃16次提到5G；2017年，十九大報(bào)告提出網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)；2018年，5G列入兩會(huì)政府報(bào)告；2019年，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)加快5G商用步伐；2019年6月6日，5G牌照發(fā)放，5G發(fā)展將帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等，跟5G都是強(qiáng)相關(guān)的。

自2018年12月初試驗(yàn)牌照發(fā)放后，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商全面啟動(dòng)5G規(guī)模試驗(yàn)和行業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，積極運(yùn)營(yíng)5G進(jìn)行融合創(chuàng)新。中國(guó)移動(dòng)已在5個(gè)城市開展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模試驗(yàn)，12個(gè)城市進(jìn)行5G業(yè)務(wù)示范試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，31個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行5G應(yīng)用示范；中國(guó)聯(lián)通已在7個(gè)特大及重點(diǎn)城市實(shí)現(xiàn)城區(qū)連續(xù)覆蓋，33個(gè)大城市實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋，面向行業(yè)定制5G專網(wǎng)；中國(guó)電信在17個(gè)城市開展5G試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，擁有200個(gè)以上的5G應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐聯(lián)合試驗(yàn)客戶。

隨著5G全球加速部署，我國(guó)也正積極推動(dòng)5G技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化，加大統(tǒng)籌推進(jìn)力度，加快5G產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，積極營(yíng)造創(chuàng)新生產(chǎn)環(huán)境，大力推動(dòng)與垂直行業(yè)深度融合應(yīng)用。目前，我國(guó)已在多方面搶占領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。2015年后，我國(guó)在5G專利庫(kù)中的專利占比一舉成為全球首位，達(dá)到32%，主導(dǎo)5G技術(shù)與專利。華為發(fā)布全球首個(gè)面向5G商用場(chǎng)景的5G核心網(wǎng)解決方案，發(fā)布業(yè)界首款5G承載分片路由器等。中興發(fā)布了5G全系列高地頻預(yù)商用基站產(chǎn)品，同時(shí)與芯片公司合作，發(fā)布了面向5G的下一代基帶產(chǎn)品等。

三、5G行業(yè)應(yīng)用

中國(guó)聯(lián)通在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院成立了5G創(chuàng)新中心，開展了10個(gè)行業(yè)方向的應(yīng)用研究。下面結(jié)合研究進(jìn)展講解5G行業(yè)應(yīng)用。

5G有許多關(guān)鍵技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、陣列天線、高頻通信，但是5G本身是一個(gè)管道，5G的實(shí)際應(yīng)用是和云計(jì)算、人工智能、AR/VR、控制技術(shù)、視覺技術(shù)、傳感技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)結(jié)合之后才會(huì)產(chǎn)生或優(yōu)化大量通用功能，在垂直行業(yè)產(chǎn)生豐富多彩的應(yīng)用，為用戶帶來更好的使用體驗(yàn)。比如，5G與云計(jì)算，產(chǎn)生車聯(lián)網(wǎng)功能，在交通出行領(lǐng)域產(chǎn)生無人/遠(yuǎn)程駕駛應(yīng)用；5G與AR/VR，產(chǎn)生云AR/VR，在文化娛樂領(lǐng)域產(chǎn)生8K視頻傳播應(yīng)用，等等。（圖1）

（一）5G在媒體行業(yè)的應(yīng)用

5G將與媒體行業(yè)深度融合，在不同階段有進(jìn)階式的應(yīng)用與產(chǎn)品。在5G新媒體開拓期，首先，5G大帶寬、低時(shí)延的特性，可以解決廣播電視的傳輸問題。我們正在和中央電視臺(tái)合作5G采編背包，就是攝像機(jī)后面的5G傳送模塊，已經(jīng)接近成品。其次，5G超高清制播、5G VR一體化制播，充分使用了5G的傳輸特性。在5G新媒體發(fā)展期，我們研究5G輕量級(jí)演播室、5G AR制播、5G全息制播，基于這些能力，在5G新媒體成熟期，未來平臺(tái)化之后會(huì)有5G融媒體平臺(tái)、5G云VR平臺(tái)、5G AI媒體平臺(tái)。隨著視頻技術(shù)的發(fā)展，到了5G新媒體進(jìn)階期，我們還會(huì)推出5G裸眼8K 3D、5G沉浸式MR，等等。

這些媒體應(yīng)用是5G技術(shù)和視頻以及顯示技術(shù)集合的成品，沒有8K的屏，沒有AR的處理能力，很多應(yīng)用是無法推出的。從整個(gè)應(yīng)用來看，我們把媒體技術(shù)分為兩個(gè)方向，一個(gè)是面向廣電行業(yè)，或者說傳統(tǒng)廣電行業(yè)，這個(gè)代表就是5G超高清視頻采編背包。通過超高清視頻采編傳輸?shù)?G背包，實(shí)現(xiàn)超高清視頻5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)回傳，并且綁定邊緣云、切片及采編等服務(wù)，提供端到端的解決方案?，F(xiàn)在的模塊尺寸比較大，隨著5G設(shè)備的芯片發(fā)展，尺寸還會(huì)進(jìn)一步縮小，將使采編工作大大簡(jiǎn)化。第一，在室內(nèi)不用拖線；第二，在室外不用拍完再回去傳內(nèi)容，可以隨拍隨傳。另一個(gè)代表是5G VR超高清轉(zhuǎn)播車，基于5G的輕量級(jí)VR超高清轉(zhuǎn)播車，具有5G設(shè)施與傳播、VR一體化制播、4K超高清一體化制播、云平臺(tái)、服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施等能力。這個(gè)轉(zhuǎn)播車實(shí)際上是替代現(xiàn)有的衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車的解決方案，將是低成本高效率的一個(gè)轉(zhuǎn)播方案。但是VR技術(shù)傳輸是在互聯(lián)網(wǎng)媒體上實(shí)現(xiàn)的，某種程度上對(duì)于廣電系統(tǒng)來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。基于這樣的系統(tǒng)，任何一家互聯(lián)網(wǎng)公司都可以做視頻轉(zhuǎn)播工作。當(dāng)然機(jī)遇同時(shí)存在，基于這樣的技術(shù)，廣電系統(tǒng)將大大降低直播、轉(zhuǎn)播成本，也可以進(jìn)入VR的互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。

另一個(gè)方向是面向B端客戶，就是針對(duì)企業(yè)客戶的5G超高清直播服務(wù)?；?G和VR攝像頭、無人機(jī)等的組合，可以實(shí)現(xiàn)5G輕量級(jí)的演播室和轉(zhuǎn)播車，可以為企業(yè)在新聞發(fā)布會(huì)、活動(dòng)、培訓(xùn)等場(chǎng)景提供端到端的全鏈條服務(wù)，為企業(yè)創(chuàng)造信息傳播的價(jià)值，打造企業(yè)專屬5G轉(zhuǎn)播中心。不久前在一次“不忘初心、牢記使命”學(xué)習(xí)教育中，我們用這樣的輕量級(jí)轉(zhuǎn)播設(shè)備實(shí)現(xiàn)了西安、嘉興、延安、遵義四個(gè)地方連線的直播，遵義請(qǐng)嘉興紅船的講解員通過5G直播的方式給參會(huì)人員做了一次深刻的黨課教育，這樣的活動(dòng)未來會(huì)越來越多，市場(chǎng)也會(huì)越來越大。

（二）5G在其他行業(yè)的應(yīng)用

5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會(huì)是5G未來的一個(gè)重要市場(chǎng)，工業(yè)制造系統(tǒng)的高度網(wǎng)絡(luò)化和智能化，要求網(wǎng)絡(luò)具備高帶寬、高速率和高可靠性，以保證精準(zhǔn)的工業(yè)生產(chǎn)。而5G網(wǎng)絡(luò)的高速率、高帶寬和高品質(zhì)可助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合。

5G+智慧交通。智慧交通是5G技術(shù)最主要的應(yīng)用場(chǎng)景之一，尤其是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，市場(chǎng)空間廣闊、潛力巨大，而5G前所未有的連接能力可將包括自動(dòng)駕駛在內(nèi)的車聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)潛力完全釋放。

5G+醫(yī)療。5G一方面使急救車上的一些檢查和診斷可以實(shí)現(xiàn)，另一方面有助于實(shí)現(xiàn)醫(yī)療公平，使社區(qū)醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院的檢查、手術(shù)可以得到三甲醫(yī)院的實(shí)時(shí)在線指導(dǎo)，推動(dòng)遠(yuǎn)程診斷與示診以及遠(yuǎn)程治療的推廣、應(yīng)用和普及，推動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療及醫(yī)療信息化取得跨越式增長(zhǎng)。

5G+教育。5G的超高帶寬保證了教育終端設(shè)備能夠完美呈現(xiàn)4K級(jí)別的畫面，利用VR技術(shù)提升教學(xué)效果，還能夠承載即將到來的8K業(yè)務(wù)。5G技術(shù)賦能教育行業(yè)，核心在于突破空間時(shí)間限制，提供真實(shí)豐富的教育體驗(yàn)，輔以數(shù)字化手段，開拓更廣闊的教育空間。

5G的行業(yè)應(yīng)用前景非常廣闊，每一個(gè)行業(yè)都可以利用5G做出更好的甚至是原來沒有的應(yīng)用。這個(gè)市場(chǎng)空間非常大，廣電未來也是5G的應(yīng)用商，5G是廣電獲得未來增長(zhǎng)空間的一個(gè)新的機(jī)會(huì)。