5G 技術發展與未來應用

瞿 謹

（中國移動通信集團設計院有限公司重慶分公司，重慶 401121）

0 引言

5G 技術是最新一代蜂窩移動通信技術，其對現運行的4G 技術進行了適當補充，全面提升了信息連接量，縮短了信息延遲，降低了信息通信成本。基于此，結合5G 技術特征及關鍵技術，對5G 技術的發展及未來應用進行適當分析具有非常重要的意義。

1 5G 技術的特征和關鍵技術

1.1 5G 技術的特征

5G 技術具有頻譜利用率高、時延小、信號雙向傳遞等特征。其中頻譜利用率高主要指5G 技術可以利用超密集網絡技術，促使現有信息網絡、無線通信更加完善，實現高頻無線電波廣泛傳輸；而時延小主要指5G 技術可以MIMO 技術，提升網絡覆蓋率。優化流量信息業務，縮小時延；信號雙向傳遞主要指5G 技術可以依托新型C-RAN（無線接入網構架）架構，實現更大范圍通信基站覆蓋，并在通信基站內實現信號雙向傳輸[1]。

1.2 5G 技術的關鍵技術

5G 技術的關鍵技術主要由3D/MassiveMIMO（大規模MIMO 技術）、超密集網絡技術、NOMA 技術（非正交多址接入技術）、FBMC 技術（濾波組多載波技術）、mmWaves（毫米波）、認知無線電技術、多技術載波聚合。

2 5G 技術發展與未來應用

2.1 萬物互聯

移動互聯網時代之后是萬物互聯的時代，數據產生、通信將更加多元化[2]。從通信視角進行分析，5G 技術可以傳輸4G 技術無法傳輸的虛擬現實場景，如4K 高清影視等。這種情況下，5G技術就可以大量用于物與物間通信（移動物聯網），進而催生出一種相對垂直的行業，如車聯網，給生產企業提供更多的業務、產品創新機會，給消費者提供更大的便利。以車聯網為例，車聯網是移動狀態物聯網的最大市場，現階段全世界都在致力于無人駕駛汽車開發。而無人駕駛汽車對移動的網絡通信能力提出了更高的要求，5G 技術有望滿足這一要求。通過以無人駕駛汽車為代表的5G 技術的應用，可以加快交通智能化改造步伐。

此外，5G 技術特有的新型C-RAN 架構可以通過手機、電腦等端口，在未來可以架構一個實時、穩定網絡，實現高效產品內容傳遞。縮短物品、控制主體間距離，實現遠程遙控式“懶人”管理，促使人們在上班的時候可以觀察到家庭情況，甚至遠程操控洗衣物、做飯等。

2.2 智能交互

在5G 技術不斷完善的背景下，“5G+”也對各個行業造成了越來越大的影響，更多的物理世界交互場景被遷移到數字世界，5G 技術與AI 等其他新興技術融合也催生出了更多的智能交互場景，如多模態交互數字人等。

以線上貨物購買為例，通過5G 技術與8K、AR/VR（虛擬定位技術/虛擬視覺技術）技術融合，可以為3D 合成（3Dimensions，三個維度、三個坐標）、高清直播、虛擬交互等場景提供充足支持。消費者在傳統瀏覽物品的基礎上，可以隨時隨地在虛擬場景中與虛擬客服、或者虛擬導購進行智能化交互，實現超現實沉浸式數字體驗。在未來視頻、文本、音頻等非結構化數據爆炸式增長的背景下，5G 技術也將與更加復雜、更加豐富的內容連接。通過5G+AI（5G+人工智能），對非結構化數據進行分析、解析、提取、聚類，可以產生更加豐富、逼真的智能交互場景。

2.3 生活云端化

5G 技術不僅代表了互聯網發展歷史中又一次革命，而且宣告了人們全新生活模式的出現。在科技不斷發展、人們消費持續升級的背景下，生活云端化已經是未來5G 技術應用的主要趨勢。這主要是由于5G 技術可以解決后移動網絡時代連接問題，而云技術可以從根本上解決大規模計算問題，5G 技術與云密不可分，通過5G 技術與云計算融合，可以在滿足產業互聯網需求的同時，發揮相關技術優勢，驅動其向全棧發展，為生活云端化實現提供充足支持。如中國移動以5G 技術為中心，打造了具備更多新能力的泛在智能基礎設施，為5G+AI 創新及新場景拓展提供了充足驅動力。同時現階段我國科技領域最新推出的智能機器人產品已經可以通過中國移動政企公司移動云SaaS（Software-as-a-Service，軟件即服務）向生態伙伴開放、應用，為政企ICT 信息化推進提供了更多創新應用機遇，也為下一步人們移動云端化實現奠定了堅實的基礎。此外，通過補全5G+云技術版圖，可以利用5G 技術天然優勢，驅動云下數據向云端匯聚。在為云端提供更強的數據分析能力的同時，可以通過時延更短的5G 技術與管理云平臺結合，保證生活云系統運行穩定性。如在2019年，華為云立足游戲、音視頻領域，正式推出了5GCloudVR 服務整體解決方案。依托ARM（進階精簡指令集機器）架構的華為云鯤鵬云服務，不僅可以為客戶提供基于云的虛擬化仿真手機服務，而且可以促使整個手機應用場景通過云端智能運行。同時基于云端智能的游戲、視頻服務，也可以促使應用視頻流化進一步加速，令用戶在相應領域獲得“殺手級體驗”。

3 結束語

綜上所述，5G 技術雖然在一定程度上可以利用更高的頻譜效率、更密集的資源部署方案，滿足未來一段時間內用戶通信業務需求，但是未來社會發展也對5G 技術數據速率、功耗、頻譜效率提出了更高的要求。因此，相關技術人員應依托現有物聯網、云技術，從萬物互聯、智能交互、生活云端化等方面，開發更加完善的5G 技術運行體系，保證5G 技術應用效果。