周 斌

（中國移動通信集團湖南有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

5G就是全球范圍內(nèi)的第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，2019年6月，工信部向國內(nèi)各移動通信商同期發(fā)布了5G商用牌照，從而推動5G網(wǎng)絡(luò)在各地的推廣和運用。當前各個通信運營商致力于建設(shè)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，為5G網(wǎng)絡(luò)的運用提供保障，并計劃在2025年在國內(nèi)實現(xiàn)全覆蓋。在這種情況下，5G網(wǎng)絡(luò)在典型行業(yè)中得到了有效的運用，分析研究典型應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)需求具有重要意義。

1 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點

和4G相比，5G技術(shù)的穩(wěn)定性得到了極大的提升，可以有效地體現(xiàn)出智能化的發(fā)展進程，為大量信息傳輸質(zhì)量以及效率的提升提供技術(shù)保障，是現(xiàn)階段全球通信中最受關(guān)注的技術(shù)之一。該技術(shù)可以全面體現(xiàn)出高傳輸率，和以往的幾代技術(shù)相比，其覆蓋信號范圍更廣，基于對大量信息實施采集，能夠精準地對大數(shù)據(jù)實施分析，以滿足人們在生活和工作中的需要。此外，該技術(shù)可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信的靈活性，運營商依據(jù)用戶流量實時運用狀況，實施科學調(diào)配，可最大程度提升資源的利用效率，盡可能減少成本。

5G網(wǎng)絡(luò)具有超高可靠、大帶寬、超低時延、廣鏈接等特點，解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運用場景不足的問題。5G網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中包括計算機和有關(guān)硬件設(shè)備，其對于網(wǎng)絡(luò)的共性需求主要表現(xiàn)在安全性、可靠性保障、無感知服務(wù)、虛擬化、資源動態(tài)適配等。利用該技術(shù)，可以直接地掌握需要的數(shù)據(jù)信息，如基于增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）或是虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR），把各種類型直觀的信息傳遞給用戶，提升代入感。能夠打破時空的束縛，豐富人們的生活。

2 5G典型行業(yè)應(yīng)用

2.1 增強移動寬帶

該應(yīng)用場景適合在家庭或是個人方面運用，如全景高清網(wǎng)絡(luò)電視節(jié)目直播、沉浸式娛樂等。和4G網(wǎng)絡(luò)峰值速率相比，5G更具優(yōu)勢，為了更高效、更安全地傳輸信息，就需要在網(wǎng)絡(luò)接口處實施安全基礎(chǔ)設(shè)施部署。出于保護用戶隱私的目的，還要控制業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的訪問，基于應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，要建立服務(wù)化技術(shù)設(shè)施，利用服務(wù)間協(xié)同配合的機制，更好地傳輸信息[1]。

2.2 高可靠低延時

高可靠低延時運用需求背景下，可以將5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用到公共領(lǐng)域中，如緊急救援、安全監(jiān)控、應(yīng)急援助、災(zāi)難監(jiān)控等。在這一典型行業(yè)中的運用，技術(shù)連接密度得到了極大的提升，從之前的10萬臺/km2增加到100萬臺/km2，運用數(shù)量的顯著提升讓信息傳播速度得到了成倍的提升，給典型行業(yè)發(fā)展提供了良好的空間和環(huán)境。

2.3 海量機器類通信

自動化輔助駕駛、車輛網(wǎng)、工業(yè)生產(chǎn)自動化以及遠程醫(yī)療行業(yè)對于該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通信需求更高。這些應(yīng)用領(lǐng)域都和人們的經(jīng)濟活動和安全有關(guān)，對技術(shù)運用的安全性及高效性提出了更高的要求[2]。從使用安全角度來說，以往網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用中，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建可以利用多層隧道類補丁式安全防護方案，然而當前其已經(jīng)無法滿足這種應(yīng)用場景的需求。

3 5G典型行業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求

3.1 在遠程醫(yī)療行業(yè)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在遠程醫(yī)療行業(yè)中得到了有效的運用，其應(yīng)用需求可以從幾方面分析。

（1）運用該技術(shù)之后，可以和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行有效的結(jié)合，進而承載不同大型醫(yī)療設(shè)備的移動用戶使用需求。通過全面將移動用戶和網(wǎng)絡(luò)進行連接，能夠提升醫(yī)護工作的效率[3]。

（2）醫(yī)生可以通過視頻的方式幫助患者診療，同時運用5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)醫(yī)療流程的遠程控制，借助各種智能化技術(shù)，適應(yīng)患者的實時性遠程會診需求，能夠給一些無法及時到醫(yī)院救治的患者進行遠程緊急救援指導(dǎo)，甚至可以遠程指導(dǎo)臨床手術(shù)。

（3）幫助醫(yī)療人員實現(xiàn)AI+移動診療臨床救治，患者通過使用便攜式5G醫(yī)療移動端，可以和醫(yī)生交流，提升診療的效率。

3.2 在AR/VR行業(yè)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求

AR就是增強現(xiàn)實，VR是虛擬現(xiàn)實，二者的應(yīng)用，都體現(xiàn)了新科技對生活場景的全新模擬及塑造，并對一些現(xiàn)實做不到的場景進行補充，在運用這種類型技術(shù)時，需要建立在多種技術(shù)的運用基礎(chǔ)上，如渲染處理、內(nèi)容制作、近眼現(xiàn)實、內(nèi)容制作、感知交互等，進而在虛擬空間中營造出和人眼世界各方面條件相符的模擬世界，優(yōu)化人們的感知體驗[4]。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用，能夠提供更強的通信能力、高移動性、覆蓋域廣，適應(yīng)該行業(yè)對于網(wǎng)絡(luò)的要求，移動寬帶數(shù)據(jù)傳輸效率很高，延時性較低，可以促進行業(yè)的發(fā)展。另外，還能夠推動行業(yè)朝著“無繩化”發(fā)展，讓行業(yè)特征覆蓋每個行業(yè)，利用技術(shù)自身的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，打破傳輸障礙，減輕體驗者的眩暈感，優(yōu)化其體驗。

3.3 在聯(lián)網(wǎng)無人機行業(yè)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求

5G在安防管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、物流運輸、電力巡查等領(lǐng)域應(yīng)用更廣泛。在電力巡查中運用，聯(lián)網(wǎng)無人機可以輔助各種巡查工作，如電力運輸設(shè)備、電力基站及電網(wǎng)的巡查等；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一般用在地理信息測繪、農(nóng)藥噴灑等方面；在安防管理中，一般用在消防安全巡防和社會治安巡邏中；在物流方面，一般在快遞運輸管理中應(yīng)用[5]。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在該行業(yè)中的運用，可以促進無人機的發(fā)展，傳輸超高清視頻，聯(lián)網(wǎng)使用效率高，延時性低，進而優(yōu)化其自主飛行功能，促進無人機在更多領(lǐng)域中的運用，減少攝制成本。如京東物流在2019年就借助無人機實行跨越山區(qū)的物流運輸，在四川地區(qū)實施實踐證明，運輸成本和安全性都得到了優(yōu)化。

3.4 在車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求

車輛行駛中會由于意外而面對突發(fā)性激烈碰撞，在這種情況下，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以自動開啟預(yù)警功能，同時緊急制動，保障車輛在高速行駛中也可以利用5G技術(shù)，提升車輛內(nèi)人員的安全[6]。該技術(shù)在行業(yè)中的運用，可以為車輛無人駕駛功能的深入研發(fā)及推廣提供技術(shù)支撐，可提供路線更加精準的高速地圖，且可以滿足不同的駕駛需求。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用改變了人們的生活方式。無人駕駛在推廣中一個關(guān)鍵問題是安全性，如果車輛需要緊急剎車，然而車輛并沒有及時反映，就會提升安全風險。圍繞這一方面，專家分別用4G和5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，測算剎車距離，從表1中可以看到結(jié)果。

表1 4G和5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下無人駕駛車輛緊急制動距離比較

從表1中可以看到，4G和5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的緊急制動剎車距離分別是140 cm和2.8 cm，證明后者可以在更短的距離中進行剎車制動，和人力駕駛制動距離相比更具優(yōu)勢，能夠有效提升駕駛的安全性以及精確性[7]。除此之外，還可以在駕駛中隨時按照衛(wèi)星定位采集各種信息，并傳輸反饋給車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，優(yōu)化駕駛體驗。

3.5 在網(wǎng)絡(luò)安全防護行業(yè)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以提升網(wǎng)絡(luò)用戶使用網(wǎng)絡(luò)的安全水平，大數(shù)據(jù)的存儲、轉(zhuǎn)移安全性也會得到提升。在典型行業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求下，一個特定場景接收到的安全需求和威脅較多，運用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)防護網(wǎng)絡(luò)安全時，可以從幾方面展開，如表2所示。

表2 5G在網(wǎng)絡(luò)安全防護行業(yè)中的應(yīng)用需求

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在典型行業(yè)中的運用，在無線通信需求指標上有較大的差距，主要體現(xiàn)在可靠性、帶寬、連接數(shù)、時延，然而因為5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，這也讓其在很多行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的運用，如智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、無人機、全景直播、家庭娛樂以及智慧農(nóng)業(yè)。

4 結(jié) 論

綜上所述，和4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，5G更具優(yōu)勢，其在各方面都得到了優(yōu)化，如延時低、速度更快、可靠性更高，這也促進了其在各個行業(yè)中的應(yīng)用。同時5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備的大連接無線性也讓網(wǎng)絡(luò)需求得到了提升，在智能化社會的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不同典型行業(yè)中的運用，改變了人們的生活方式，對未來社會經(jīng)濟發(fā)展而言，既是機遇也是挑戰(zhàn)，可以為國家社會經(jīng)濟的發(fā)展提供助力。