5G典型行业应用与网络需求分析

王志全 司鼎

（河南省信息咨询设计研究有限公司 河南省郑州市 450008）

5G 主要是指全球范围内的第五代移动通信网络，2019年6月，我国工信部面向中国联通、中国电信、中国移动、中国广电同期发布了5G 商用照牌，目的在于促进5G 网络在全国范围内快速推广。现阶段，各大运营商在全国范围内进行5G 网络基站等基础设施的建设，并计划在2025年实现我国全范围覆盖5G 网络。在此发展背景下，5G 网络在典型行业应用必不可少，对应的典型应用场景的5G 网络需求的研究也十分必要。

1 5G优势分析

1.1 与4G对比差异性分析

与4G 技术相比较，5G 技术的应用，能够在多个关键性能方面超出传统4G 技术应用优势，具体对比差异性见表1所示。

1.2 5G应用优势分析

在进行5G 技术应用分析时能够发现，现阶段5G 技术具有可靠性高、移动宽带能力高且通信延迟时间低的优势，进一步促进了物联网能力提升。同时，5G 网络技术在日常生活中应用后，能够进一步确保国民对于海量网络信息检索和获取需求，尤其是在人工智能发展方面，起到了十分显著的促进效果，充分克服以往通信技术应用期间无法解决的问题，借此更高效助推了5G 网络技术在我国商用的前进步伐[1]。在业务指标达成以及网络性能提升方面，5G技术的应用效果也更具突破性。此外，5G 技术在移动边缘计算以及网络切片技术应用水平提升方面也发挥巨大作用，为各大网络运营商营造全新市场发展环境的同时，也为国民生活方式改变创造良好条件。

2 5G典型行业应用分析

2.1 增强移动宽带

在5G 典型行业应用分析中，增强移动宽带应用场景下，5G 的峰值速率远超出4G 网络状态，达到10 倍以上，此时在网络接口处必须进行安全基础设施部署工作，确保信息传输的安全性和传输效率[2]。同时，为了确保用户数据传输的隐私性，还需针对网络、业务内容进行访问控制，5G 技术应用下，需构建服务化技术设施，借助服务间协同配合机制提升信息传输的安全性和高效性。此种应用场景需求下，比较适用于个人或家庭类领域中，包括沉浸式娱乐、全景高清网络电视节目直播等。

2.2 海量机器类通信

在海量机器类通信场景下，对于网络传输速率需求从10ms 下降至1ms，主要被应用于车辆网、自动化辅助驾驶类行业中，并且远程医疗以及工业生产自动化类行业对于5G 技术的通信需求也更为典型[3]。在上述几类典型通信场景下，均关联于国民人身安全以及高额经济活动交易，所以对于5G 技术使用的高效性和安全性依赖程度更高，居于使用安全视角分析，在传统网络技术应用下，网络架构的建设均采用多层隧道类补丁式安全防护方案，此种防护措施应用下很难满足海量机器类通信场景应用需求，而5G 技术场景下，能够充分借助网络部署移动边缘计算，将原始运营商核心机房功能提升至远用户位置、近运营商控制区域，进一步降低核心网络设备受不安全因素攻击风险。

2.3 高可靠低延时

5G 网络技术应用于可靠性高、延时性低典型行业中时，技术的连接密度从10 万台/km2增大到100 万台/km2，应用数量的提升，促使信息的传播速度呈倍数增长，充分为典型行业发展创造高效进步环境及空间。此种应用需求下，5G 技术可被应用于公共领域中，包括安全监控、灾难监控或是紧急救援和应急援助等典型行业中。

3 5G典型行业网络需求分析

3.1 AR/VR行业中5G应用需求分析

AR 是“增强现实”专业术语，VR 是“虚拟现实”专业术语，两项技术的运用，均是现代化新型科技对于现实生活场景的一种全新模拟和再造，并针对部分现实无法实现场景加以补充，在此类技术实现过程中，会借助近眼现实、渲染处理、网络数据传输、感知交互以及内容制作等技术的投入使用，在虚拟空间中营造出与人眼世界比例、时间、空间等条件分别相对应的模拟世界，进一步为人类构建全新的世界感知体验[4]。在上述基础上，5G 技术的通信能力强且可支持高移动性和覆盖域光的优势，能够充分满足AR/VR行业中的网络需求，移动宽带数据传输率极高，且延时性低为该行业的发展提供充足条件[5]。5G 网络技术的运用，能够进一步促进AR/VR 行业面向“无绳化”方向发展进步，促使AR/VR 行业特征覆盖至各行各业，同时借助技术本身的网络优势将AR/VR 行业发展的传输屏障消除，降低体验者眩晕感的同时，提升用户体验效果。

3.2 车联网行业中5G应用需求分析

在车联网行业中，5G 技术的应用需求十分迫切，尤其是5G 技术具备的延时低、可靠高优势在该行业中发挥了巨大的作用。通常情况下，在车辆行驶过程中，如出现意外情况导致车辆必须面对突发性激烈碰撞，5G 技术会自动启动预警功能并进行紧急制动，确保车辆在高速运行阶段也能够借助5G 技术应用的可靠性提升车辆内驾驶及乘坐人员的安全性[6]。同时，5G 技术在车辆网行业应用后，能够进一步促进车辆的无人驾驶功能研发和推广，为无人驾驶车辆提供路线更精确的高速地图，并自动完成车辆停泊、AR 导航甚至防碰撞等驾驶需求，此时5G 技术的有效应用能够彻底颠覆国民的生活方式[7]。在车联网行业中，无人驾驶概念推广期间，国民最担心也最关心的问题就是驾驶安全性问题，一旦车辆需要紧急刹车但车辆却并未进行紧急刹车制动，必然会增加驾驶安全隐患。对此，专家将4G 技术与5G 技术进行了刹车距离测算，具体测算结果如下（如表2所示）。

表1：4G 与5G 对比差异性分析

表2：不同网络技术下无人驾驶车辆紧急制动距离对比

通过表2中内容可发现，5G 技术能够在更短的距离内完成刹车制动，相对于人力驾驶制动距离更显著，提升驾驶安全性的同时，在驾驶精确性方面也更为突出。此外5G 技术有效应用于车联网行业中，还能够在驾驶过程中实时根据卫星定位进行道路标识、前方路段状况以及交通标识信息加以采集，实时将采集信息传输反馈至车联网系统中，最终提升驾驶安全性的同时解放人类双手。

3.3 远程医疗行业中5G应用需求分析

在远程医疗行业中，5G 技术的应用空间也十分广泛。具体而言，可以从以下几方面着手进行远程医疗行业中5G 应用需求分析：

（1）5G 技术应用后，能够充分与物联网技术相结合，借此有效承载各项大型医疗设备的移动用户使用需求，在移动用户的全连接网络状态下，进一步帮助医疗机构提升医护工作开展效率[8]。

（2）在远程医疗行业发展中，应用5G 技术后，医生能够无需外出直接在办公室内借助视频诊断的方式为患者进行辅助诊疗，并利用5G 网络远程控制医疗流程，同期通过5G 技术、人工智能化以及云计算诸多智能化先进技术的使用，满足患者提出的实时性远程会诊需求，同时也可以为部分无法第一时间来院救治的患者提供远程紧急救援指导，甚至完成远程临床手术指导。

（3）远程医疗行业中，5G 技术的运用，能够进一步帮助医疗工作人员实现AI+移动诊疗临床救治目标，患者可以直接借助便携式5G 医疗移动端与医生之间围绕病况进行面对面的交流和沟通，使得患者无需入院排队进行疾病诊疗，提升患者医疗救治的便捷性和诊疗效率[9]。

此外，居于社会发展视角分析远程医疗行业中5G 应用需求，能够发现，5G 技术的应用能够充分实现医疗机构、医护人员以及患者三方之间的疾病救治效率，最终造福于整个社会。

3.4 联网无人机行业中5G应用需求分析

相对于其他行业发展而言，联网无人机的应用领域相对更为广泛，其广泛被应用于农业生产、电力巡查、安防管理、物流运输等行业中，在农业生产行业中，联网无人机主要被应用于农药喷洒、地理信息测绘等工作中；在电力巡查行业中，联网无人机主要被应用于电网巡查和电力基站、电力运输设备巡查等工作中；在安防管理中，物联网无人机主要被应用于社会治安巡逻以及消防安全巡防中；在物流行业中，联网无人机的作用主要体现于快递运输管理中。在联网无人机应用行业中，5G 技术的有效运用，能够进一步满足无人机使用期间所需的超高清视频传输条件，延时性低且远程联网操作率高，促使联网无人机的自主飞行功能进一步优化，使得无人机不仅能在低空条件下飞行，在巡防、安全防护以及物流、影视拍摄等行业中发挥更高使用价值，节省摄制成本的同时，促进未来低空数字化时代发展。例如，在2019年初，京东物流首次推行跨越山区进行物流运输，在四川境内进行无人机跨山区物流运输，极大程度降低运输成本，且提升物流运输安全性。

表3：网络安全防护行业中5G 应用需求表

表4

3.5 网络安全防护行业中5G应用需求分析

在网络安全防护行业中，5G 技术的有效应用，不仅能够提升网络用户的使用安全性，同时在大数据存储、转移的安全保障上也发挥了重要的作用。在5G 典型行业网络需求中，一个特定的场景所接收到的安全需求、乃至威胁均并非仅有一个，但应用5G 技术进行网络安全防护时，可以从表3中内容展开。

3.6 5G典型行业应用通信需求指标

典型行业的无线通信需求在带宽、时延、可靠性、连接数方面的网络需求指标差异较大，但由于5G 与4G 相比的三大优越特性，使5G 能够在多种行业应用中如鱼得水，各典型行业应用的通信需求详见表4。

4 结束语

通过对全文内容进行总结分析能够得出，与4G 网络技术相比较，5G 网络技术不仅具有速度快、延时低、可靠性高等行业应用优势，同时其所具备的大连接无线性也使得5G 技术的网络需求也随之提升，为构建我国智能化社会起到重要促进作用。此外，5G网络技术的典型行业应用，不仅改变了国民的生活方式，也为未来社会经济发展带来了全新的机遇和挑战，最终为我国经济增长以及社会效益提升奠定基础。