5G网络应用场景研究

　　摘要：5G的性能指标全面超越4G，其在时延、传输速率、连接数等关键技术上都实现了跨越式提升。5G的优越技术将助力车联网、智慧城市、无线家庭娱乐、AR/VR、无人驾驶等新兴领域的发展，并将催生智慧生活、智慧生产和智慧城市三大未来生活场景。本文主要重点介绍了5G在物联网、无人驾驶领域的应用前景。

　　5G技术的应用场景包括：增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器通信(mMTC)和超高可靠低时延(uRLLC)三大类，相比于4G通信，5G将极大扩展无线通信的应用场景。

　　(1) 增强型移动宽带(eMBB)借助于5G中频和毫米波频段技术，将实现更广更快的无线连接。

　　(2) 大规模机器通信(mMTC)基于5GSub-1GHz频段，借助早期的物联网和机对机通信技术，在低功耗和低成本要求下，将为数百亿台工业终端和数万亿连接提供无线支持。

　　(3) 超高可靠低时延(uRLLC)基于5G毫米波频段，将以高可靠、超低时延的网络连接支持高安全性、高可用性应用。

表1 5G三大应用服务场景

资料来源：东方证券研究所

　　5G网络在物联网端应用前景

　　近几年我国物联网的产业规模不断壮大，联网节点呈现爆发式增长趋势，物联网在各行业领域的应用逐渐深入，如智能家居、工业互联网、车联网、环境监测、智慧城市等。物联网的核心是传感、互连和计算，而高速率、高可靠性、低时延的5G网络在物联网中发展中将起到决定性的作用。

　　物联网通常是以RFID、传感器等的信息相关设备，依照既定的协议把设备和本地网、互联网二者结合工作，以实现智能化识别、监控和管理的一种网络。就整体而言，物联网将在不久的将来深切的影响到人们的日常生活各个方面，在实际生活中人们可以通过物联网来与他人进行信息交换。从物联网的体系结构来看主要分为三层结构，分别是感知层、网络层以及应用层，三层结构协作结合实现万物互联的最佳状态。

图1物联网体系结构

　　5G的MIMO技术使基站在每个物联网设备周围组成天线阵列，以形成对各种传感和控制节点的信息传输全覆盖网络。5G与物联网的融合发展将大幅度提高5G网络的接入设备数量规模，也为物联网提供新的互联网接入方式。基于5G的物联网结构更优、速度更快、安全性更高、经济效应更好，待5G技术成熟并正式商业运行后，可为城市在智能化升级、老旧楼层进行现代化改造等场景提供一体化解决方案。5G与物联网的整套解决方案将具有非常大的优势，其效用也将更加快速、便捷、经济。

　　物联网技术发展到今天已成为继计算机与互联网之后的“第三次浪潮”，随着互联网巨头阿里宣布将大力进军物联网市场，2019年将是物联网行业应用快速落地的一年，物联网有望进入良性内生高速增长阶段。尤其是在5G网络的支持下，物联网这一行业的市场规模将是非常大巨大的。

　　5G网络在无人驾驶端应用前景

　　无人驾驶是车联网的一个重要分支，移动通信技术在车联网中有着重要作用。以5G为基础的车联网发展越来越迅速，应用也越来越广泛，未来基于5G技术的无人驾驶将会成为我们生活中重要的场景。

　　5G网络技术具有的高可靠性、低时延的特点，使其能够自动跟车进行互动，具有交互式的感知，从而给无人驾驶技术提供可靠的支持。自动驾驶里的一些场景，比如自动超车、协作式避免碰撞、行驶中车辆编队等，都需要5G技术中的高可靠性和低延时性作保证。

　　5G的高速数据传输和网络切换能力是汽车在高速移动过程中与周围事物进行稳定数据通信的有力保证，以避免汽车高速移动时发生断网而出现交通事故。例如：当接入网络发生故障时，5G能立即切换到另一个备用的网络以保证像汽车高速移动时终端不断网。如果没有网络切换能力，高速移动的汽车在失去网络后会与周围的事物发生通信中断，即便采取及时的措施比如自动刹车、声音警告周围车辆等，仍然会造成一定的交通隐患。所以5G技术是无人驾驶的重要技术支撑、是车联网的安全保障。

　　结语

　　5G网络通信技术并不是终点，它仍在演进、发展、验证。物联网在家居、交通、医疗、安防等领域的应用，也将进一步带来新的5G应用领域的扩展。5G与物联网、车联网的融合将为人们的生活带来更多的便利。