5G移动通信 发展及行业前瞻

5G移动通信 发展及行业前瞻

高辉

西京电气总公司 陕西西安 710065

摘 要：5G移动通信技术是当前最具有发展潜力的通讯技术，随着5G网络快速的发展，会影响到我们生活的方方面面，也将极大的促进社会的经济发展。本文主要介绍了5G通讯网络的技术特点、生活应用和发展前景。

关键词：5G、移动通讯、智慧生活、万物互联

1 前言

人类的移动通信从1980年代开始的1G模拟通信，主要为可以语音通话；1990年代进入数字通信，2G便可以发送短信；2000年代3G网络可以网上冲浪；2010年随着4G网络的普及，智能手机的出现，丰富的社交软件和手机端游戏开始大规模流行；到2020年代开始进入5G时代，我们期待的虚拟现实、智能家居、智慧交通等新的生活方式即将到来。

2 5G概述

移动通信技术经历了1G到4G的四个时代，5G是第五代移动通信技术，是对现有4G无线通讯技术的演进，以及一些新增补充性无线接入技术集成解决的总称。5G是真正意义上的融合网络，其不但速度高，网络覆盖和安全性都有很大的提升，满足当今社会移动网络的需求，随着越来越广泛的普及应用，5G将在生活中无处不在，是未来智慧社会中的重要一部分。

3 5G移动通信技术特点

3.1 高的传输速率

目前我们的4G/LTE移动互联网通信技术上传速度最快达6M/S，下载速度最快达60-100M/S。而新的5G移动互联网通信技术对于数据的传输速率相比4G将会高出10倍以上，通常一个基站速度为20Gbps，用户的实际速度将至少要高于1Gbps，更高速度的网络将支持更多的服务，会让传统业务和服务拥有更好的体验。

3.2 网络低时延

3G网络的时延为约100ms，4G网络的时延约为20-80ms，到5G时代，时延会大幅度降低，网络延迟时间将下降到＜1ms，使得数据的传输速度更快，可以用来完成一些高精度要求的控制，比如在无人驾驶、工业自动化、远程手术等领域能够起到关键的作用。

3.3 5G泛在网

5G时代的泛在网用微小型基站对所在地点、空间进行广泛和纵深全方位高质量的网络覆盖。5G移动通信网络所具有的容量比要高出现今所使用的4G/LTE移动互联网通信网络1000倍，平均每平方公里范围内所分布的连接数将超过100万个。

3.4 更强的网络兼容性

5G通信技术囊括4G、3G、2G等所有网络通信技术特长于一身，还包括了Wi-Fi、NFC、BLUETOOTH等无线网络技术的全能通信平台。5G网络超强的兼容性使得成为当前时代最先进的网络通信技术，将会取代当前的4G网络通信方式。

4 5G对社会的贡献和技术应用前景

4.1 5G对经济产出的贡献

从产出规模看，2030年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。在直接产出方面，按照2020年5G正式商用算起，预计当年将带动约4840亿元的直接产出，2025年、2030年将分别增加到3.3万亿、6.3万亿元，十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面，2020年、2025年和2030年，5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元，年均复合增长率为24%。

从产出结构看，拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换。在5G商用初期，运营商大规模开展网络建设，5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源，预计2020年，网络设备和终端设备收入合计约4500亿元，占直接经济总产出的94%。在5G商用中期，来自用户和其他行业的终端设备支出和电信服务支出持续增长，预计到2025年，上述两项支出分别为1.4万亿和0.7万亿元，占到直接经济总产出的64%。在5G商用后期，互联网企业与5G相关的信息服务收入在增长显著，成为直接产出的主要来源，预计2030年，互联网信息服务收入达到2.6万亿元，占直接经济总产出的42%。

5G 的发展将直接带来电信运营业、设备制造业和信息服务业的快速增长，进而对 GDP 增长产生直接贡献，同时间接带动国民经济各行业、各领域创造更多的经济增加值。

4.2 5G网络通信技术应用前景

国际标准化组织3GPP定义了5G三大应用场景：eMBB（3D/超高清4k视频等大流量增强移动宽带业务）、mMTC（大规模物联网业务）和uRLLC（无人驾驶、工业自动化等低时延、高可靠连接业务）。具体可涉及包括智能家具、智能交通、医疗健康、智能家居、工业物流革命、电子商务、电子支付、VR等领域。

5G将给我们带来高效化、数据化、智能化、物联化、多元化的生活方式，以较低的成本构建高效率的社会运作体系。例如空气质量检测体系，在5G网络下，通过低功耗网络将打造大量的检测设备，如路灯，电线杆，垃圾桶等都可以变成监测点，通过大量的数据，可以准确并迅速的了解当地的空气质量情况，对污染源和排放超标的情况一目了解，进而有效的整改，优化空气质量，提高人民的生活环境。

城市安全管理中会装置大量的摄像头在城市街道，可对车辆、人员、环境进行监控和管理。借助5G技术，这些摄像头拍的视频、图像能够及时进行传输，不需进行压缩，大大增加了图像识别的准确率和识别速度，并配合VR技术进行人脸识别，警察可快速识别犯罪嫌疑人。

智慧医疗主要包括远程诊断、远程紧急处理和远程手术等。特别是在火车上、户外等场景中，紧急诊断和处理很有价值，甚至可以挽回很多人的生命。低延迟的高速网络、VR技术能让有经验的医生通过网络清晰地看到病人的各种信息，使远程诊断变得更加可行、可靠。

车联网对于安全行驶、减轻人的劳动强度等有着很大意义。应用5G、人工智能技术的自动驾驶，会给汽车形态、汽车管理、车辆运行、人车关系带来改变。传统车联网技术存在局部建站、覆盖有限、移动速度支持不够等缺点，而5G技术可实现密集建站、全网覆盖、支持500km/h的移动速度等，这些技术可在固定线路运行等场景中率先应用。

在智慧养老方面，应用5G、人工智能技术的智能机器人可提供更优质的养老服务，让老年生活更便利、更舒适、更安全。未来，5G带来的改变将是持续的，甚至会给人们的生活带来颠覆性变化。

5 结语

5G作为通用技术将从线上到线下、从消费到生产，从平台到生态，全面推动我国数字经济发展。我国通过大力推动5G产业建设，以华为、中兴、烽火为代表的通讯企业是5G基础建设的主力军，在这三家企业的拉动下，网络基站的建设提速比人们当初预想的来的要快得多，很多企业为了分享配套市场，积极进行生产性投资，为后期巨大的配套需求做准备。5G网络在各行各业广泛应用和快速普及的同时，也存在着频谱效率和系统容量、网络能耗、运营成本等的诸多挑战。

5G通讯技术在未来几年会快速发展和普及应用，将极大的改变我们的生活方式，使我们的社会更加智慧、环保和高效。5G发展成熟之后，下一步展望第六代移动通讯技术，即6G网络，它是5G技术的定量、强化以及进一步提升，太赫兹通信是6G网络的关键技术。其应用场景主要包括：无线接入，光纤替代场景、星间通信，空天一体化通信、微小尺寸通信等。让我们充满期待，享受未来便利的美好生活；让我们继续相信，科技改变世界。

参考文献

[1]尤肖虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]中国科学，2014(05).

[2]杨绿溪.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J]。东南大学学报，2015(09).

作者简介：高辉：男，助理工程师，现在西安创联电气科技（集团）有限责任公司科技军工部从事军工管理工作。