5G赋能未来智慧社会
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作者:付士辉 崔健
【摘 要】近年来，科学技术快速发展，全球迎来5G时代。5G属于新一代的移动通信技术，与4G移动网络相比，5G并非简单的升级，而是作为商业模式革新，不仅是跨行业数字的传输与融合，也是全场景化的应用。5G，是数字经济时代的基础性设施，其高密度和高速率的特征，对我们的生产生活有巨大的影响。论文一方面对5G相关内容进行概述，另一方面重点研究5G赋能未来智慧社会的体现。
【Abstract】In recent years， science and technology have developed rapidly， and the world has ushered in the 5G era. 5G is a new generation of mobile communication technology. Compared with 4G mobile networks， 5G is not a simple upgrade， but as a business mode innovation. It is not only a cross-industry digital transmission and integration， but also a full-scenario application. 5G is an infrastructure in the era of digital economy. Its high density and high speed characteristics have a huge impact on our production and life. On the one hand， this paper summarizes the relevant content of 5G， and on the other hand， it focuses on the embodiment of the future smart society empowered by 5G.
【P键词】5G;智慧社会;场景化
【Keywords】5G; smart society; scene-oriented
【中图分类号】TN929.5;F623 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）12-0167-03
1 引言
现阶段，在国际发展竞争中，5G已经成为焦点内容。5G能够帮助国家在激烈的国际竞争中取得战略的主动性。全球已经有不少国家，在发展期间将5G上升到战略高度。而且，通过系列性政策的出台，促进5G移动通信技术的发展，缩短其商业化落地的时间。从3G，到4G、5G，信息技术迅猛发展。在新的发展环境中，要求各个企业能够以全新的思维重新认识5G，并且从战略的高度上看待5G，使其在未来智慧社会中发挥应有的作用。从此种角度来看，本研究有一定的现实价值和意义。
2 5G相关概述
2.1 5G及性能指标
5G，全名为第五代移动通信技术。该技术作为新一代的宽带移动通信技术，特征体现为大连接、低时延和高速率[1]。该网络技术，是实现人机物互联的基础性设施。国际电信联盟，对5G网络技术应用的三大类场景进行了定义。第一，超高可靠的低时延通信。该通信主要是面对垂直行业的应用需求，包括自动驾驶、工业控制和远程医疗等。第二，增强移动宽带。主要是为互联网用户提供使用体验，面向的爆炸式增长的移动互联网流量。第三，海量机器类通信。主要是满足目标应用需求，以环境监测、智能家居等为主[2]。为满足应用场景中5G的多样化需求，其关键性能指标在网络技术不断更新中，日渐呈现出多元化发展趋势。5G技术，作为新型的移动通信网络，能够解决人与人通信的问题，提高通信水平，为用户增强身临其境的虚拟现实业务体验。同时，也能解决人与物通信、物与物通信的相关问题[3]。就5G网络技术的性能指标来说，其峰值速率需要达到10～20Gbit/s，满足高清视频的数据量传输。控制的接口时延降低到1ms，能满足远程医疗和自动驾驶的需求。有设备连接能力，可满足物联网的通信需求。在连续性的高移动或是广域性的覆盖下，用户体验速率能够达到100Mbit/s。
2.2 5G关键技术及应用领域
5G关键技术，包括5G无线关键技术、网络关键技术。在5G无线关键技术方面，5G国际技术的标准，能够满足物联网的灵活性需要。从技术应用角度来看，5G网络技术能够支持三大场景，全新系统设计比较灵活[4]。通过对5G的频段分析，与4G低频存在差异，受中低频资源有限的影响，5G网络技术不仅会支持中低频段，也会支持高频频段。其中，中低频能够满足覆盖需求、容量需求，高频能够满足热点区域对容量提升的需求。针对中低频、高频需求，5G网络技术设计了相对统一的技术方案，且支持百兆的基础宽带。为支持低时延，5G可加强对快速反馈技术的应用[5]。在5G网络关键技术方面，5G网络技术采用的服务架构新颖，对于差异化的场景有支持作用。5G技术采用的是全服务化的设计，实现功能的重构。利用通用数据下的云化组网，网络功能部署具有较强的灵活性，且资源的调度效率较高。以网络切片的方式，对5G网络技术需求加以满足。网络切片，是从某固定的网络中选取某项特定的功能，定制出的网络有独立的逻辑，能够为各自用户目标服务。目前，5G技术已经被广泛应用于各行业中[6]，如工业领域、教育领域、能源领域、医疗领域等，且取得了一定的效果。
3 5G赋能未来智慧社会的体现
3.1 国家信息化战略的延伸
无论是国家的发展还是社会的发展，都离不开强有力的信息技术。5G，作为国家信息化战略的延伸，对于未来智慧社会的发展有重要作用。从国际金融发展至今，已经有不少国家逐渐认识到信息技术的重要性。而且，通过出台系列性政策的方式，实现对新一代信息技术的扶持[7]。5G，是新型网络基础设施，也是新时代的技术。就国家战略性布局而言，我国早在2013年就已经发布了“宽带中国”的战略。该战略，使我国经济发展速度明显加快。2015年以后，我国在系列性网络提速降费的措施下，为人们的生产生活带来了极大的便利，企业宽带费用、专线费用均有所降低。信息技术的发展，使企业效率提高、成本降低。从某种角度来说，信息技术对整个社会经济起到了推动性的作用[8]。2017年，国家出台系列性的政策，实现了对人工智能发展的推动。同时，在政府工作报告中首次提到5G，认为要加快5G的研发、转化。2018年，人工智能、大数据与产业的融合再次出现在政府工作报告中，且强调了5G和云计算等信息技术对社会发展的重要性。2019年，全国各地都开始响应国家号召，大力发展5G，有将近30个省份都将5G列为发展的重点内容。信息化与工业部门联合向中国移动、电信和联通等发放了5G商用牌照。三大运营商同时宣布，5G开始商用，也意味着我国5G正式实现了行业化应用。可以推测，在未来政府政策的大力支持下，在各大企业和三大运营商的共同推动下，5G在中国的研发、商用上，将会引领全球，逐渐实现智慧社会。
在人工智能和大数据等新型技术的不断更新与发展下，“互联网+”开始与各行业融合，促进企业生产的数字化与智能化。“互联网+”时代的来临，不仅影响了产业分工，也影响了全球的发展格局[9]。在此期间，会有更多的数据产生。而5G作为新型网络中的基础设施，其所拥有的大宽带，能够为数据提供便捷的通道，使数据快速传递。我国对于5G网络的建设，并非是投资完毕后大家“分蛋糕”，而是扎实推进5G网络后，将“蛋糕”越做越大，真正将其落到经济发展中，提高经济发展质量和水平。现阶段，全世界各国都开始重视5G商用，想要争夺5G制高点，此种现象能够从间接角度上体现出我国所提出的5G发展战略方向的正确性。我国与其他国家相比，5G的发展拥有比较突出的优势。在未来发展中，我国要持续利用各种优势，从战略角度上推动5G的建设。
3.2 促进立体与宽带网络发展
在社会发展过程中，每次网络演进都使信息通信技术业务发生转变。网络能够支撑的业务也不断丰富。从技术角度来说，5G与其他网络技术存在差别，5G属于微蜂窝技术，而其余网络技术则属于宏蜂窝技术。目前，无论是业界对5G的想象，还是对5G的宣传，都是对4G的理解[10]。5G网络，作为全新网络，应用和研究正处于初级阶段，对于5G的认识并不全面。1G，属于模拟技术;2G以后开始就属于数字技术。从2G到4G是信息技术的平滑演进阶段，从4G到5G是跨越式变革阶段。从整体来说，1G完成语音通话，2G完成模拟与数字的转变，在语音通话的基础上，完善上网功能。3G时代，提高了移动通信大数据传输能力，能够支持语音、图像的同时，也可支持互联网业务。4G时代，可以传输质量较高的视频，且移动互联网业务速率较高，可以实现手机定位和导航。5G作为变革时代，网络传输速率更快，且资费相对较低，5G与物联网各类应用的融合，逐渐朝智能化和数字化发展。5G技术，是千兆技术，也是信息通信技术的集中应用。对未来网络发展趋势进行推测，可以明确在5G技术下，将会融合广域网、城域网，融合有线与无线宽带，融合卫星与地面通信。5G的发展，也必然是技术融合的过程。通过对5G技术的分析，其发展与人工智能、大数据的关系比较密切。可以看出，5G是人工智能与大数据发展的动力。
5G，作为先进的网络，可以实现万物的互联。同时，5G作为连接技术，可以增加连接数，传播信息的速率更快。与4G相比，5G的连接数是其10倍之多。增加连接数的作用比较明显：第一，在5G技术发展过程中，能够持续地推动5G通用模组发展，且对5G泛智能终端的孵化和应用创新有显著促进性作用;第二，充分将5G终端集群优势发挥出来，聚焦产品、渠道与营销等方式的集约化转型，将5G终端作为切入点，并且构建三网一体的5G终端全生命周期运营体系。三网中的一网为合作生态网，二网为智能交付网，三网为营销运营网。由此，打造出差异化、独特化的5G终端运营。对5G发展技术进行分析，可分成2种：第一种技术，是独立组网技术;第二种技术，是非独立组网技术。前者是全基站下的5G网络，后者是4G去演进组网。现阶段，绝大多数中国运营商都未排斥非独立组网，中国建立的4G网络在全球超过一半。为回收成本，要充分利用网络技术，在最短时间构建全国性网络[11]。5G技术，是现在最需要该技术的区域建设，先是城市，然后是工厂，重点是工业互联网企业。未来的信息技术发展方向，将是立体信息通信网络。而立体信息通信网络，需要由5G技术来引领。
3.3 提高全场景化应用水平
在5G赋能未来智慧社会中，将会提高全场景化应用水平，进一步推动实体经济的转型与升级。现阶段，5G技术已经开始广泛应用于各行业中，且可满足不同程度的智慧应用场景需求，对于行业变革有促进性的作用。就我国制造业的总体水平来看，尚且处于工业2.0转向3.0过渡阶段。在此发展环境中，老旧设备比较多，数字化水平相对偏低[12]。企业逐渐提高对生产的要求，无论是智能化生产水平、生产效率，还是对生产安全隐患，都有相应要求。5G技术的特性，能够在一定程度上解决企业的智能化问题，帮助企业解决可靠性差、能耗高等问题，在企业可持续发展方面起到了至关重要的作用。通过对5G技术的分析，其特征主要表现为大宽带、高速率。受多种因素的影响，民众对于5G技术的认知，普遍停留在下载速率上。最初5G出现并且开始应用时，绝大多数民众都发现各类软件的下载速率较快。高清电影使用5G网络下载，下载的时间仅用1s。但实际上，5G的用处并不仅仅表现在下载速率上。在5G网络技术下，卡顿问题已经基本不存在，5G网络在大宽带的影响下，无论是玩游戏还是看电影，都不会出现卡顿，民众最切身的体会，就是智能化家居。此外，5G与人工智能技术、大数据的结合，能够创造出更多技术先进的产品，满足人们的生活需求，方便人们的生活。物联网与5G网络结合后的应用，也与民众生活有密切关系，可为民众安全生活提供保障。
此外，5G网络技术比较重要的特征，就是超低时延。时延，用通俗的话来解释就是反应速度。人的反应速度时间在300ms左右，运动员在长期训练后能够达到时速200ms。4G的时延是10ms，而5G的时延只要1ms，甚至是不超过1ms。就5G网络技术的超低时延来看，其能够保障人们的人身财产安全。例如，在家庭发生火灾前，5G网络能够通过预警的方式，对安全隐患进行排除，从而实现对民众生命安全的保障。5G网络技术发展过程中，最为关键的应用是工业互联网，5G网络技术的低时延、高速率等优势，能极大程度上满足通信多样化的网络需求，为工业互联网的发展保驾护航。航空无人驾驶，是5G网络技术的重要应用场景。4G网络传输速度因试验问题，导致无人驾驶需求不能够被满足。在出现突发情况后，反应不够迅速，网络时延比较长，5G网络的超低时延都会为无人驾驶提供安全，促使无人驾驶技术稳定发展。
4 结语
现代社会发展进程中，我国针对5G的发展，已经有了相对明确的规划。就5G发展现状来看，5G不仅仅能够帮助国家获得战略的主动性，也能够使我国社会向智慧化发展。在文章中，从国家信息化战略的延伸、促进立体与宽带网络发展、提高全场景化应用水平等角度，深入研究5G赋能未来智慧社会的体现。在未来时代下，我们要做的不是质疑5G，而是要接受5G，真心且踏实地迎接5G的到来，拥抱5G给我们生活带来的便利及美好。
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