在移動、寬帶和云的推動下，目前數(shù)字化浪潮在全球勢頭正猛。未來隨著全世界將5G作為全球連接的新標準，數(shù)字化仍將強勁增長。對于用戶而言，5G不 僅代表著技術(shù)演進，更是一種全新的業(yè)務(wù)模式和思維方式——5G將為物聯(lián)網(wǎng)普及奠定基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)萬物互聯(lián)的“網(wǎng)絡(luò)社會”。在這一目標實現(xiàn)的過程中，各種 5G用例會源源不斷地產(chǎn)生，而數(shù)字化的關(guān)鍵則在于各行業(yè)如何適應(yīng)5G用例并進行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。
網(wǎng)絡(luò)高性能催生業(yè)務(wù)新用例
愛立信認為，5G將作為用戶提供享受極限網(wǎng)絡(luò)的體驗方式，通過集成現(xiàn)有LTE技術(shù)的演進和補充性的新技術(shù)。5G的目標是提供無限的信息接入，并且能夠 讓任何人和物隨時隨地共享數(shù)據(jù)，使個人、企業(yè)和社會受益。早在2013年，5G研發(fā)前沿組織METIS項目負責人、愛立信大師級研究員 AfifOsseiran博士在北京召開的“未來5G信息通信技術(shù)峰會” 上，提出了 5G 的數(shù)字化目標，這業(yè)已成為行業(yè)共識：
l在人口密集的城市環(huán)境中，5G將提供10Gbps至1000Gbps的速率，是目前的10-100倍
l單位面積或單用戶移動數(shù)據(jù)將增加1000倍，即超過100Gbps/km2或500GB/用戶/月
l互連終端設(shè)備數(shù)量將增加10到100倍
l低功耗大型通信設(shè)備的電池使用壽命將延長10倍，傳感器或傳呼機等終端設(shè)備的電池使用壽命將達到10年
l支持超快速響應(yīng)應(yīng)用，如“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”，實現(xiàn)低于5微秒內(nèi)端到端時延，并具有很高的可靠性
l在滿足上述要求的前提下，單位面積成本和能耗不高于當前蜂窩系統(tǒng)
伴隨著網(wǎng)絡(luò)性能的大幅度提高，消費者和商業(yè)需求也將發(fā)生變化，一刀切模式不能滿足需求——不僅人們的使用行為從通信轉(zhuǎn)向娛樂、分享和生活，數(shù)百億的事物也將成為通信基礎(chǔ)架構(gòu)不可分割的一部分，過去的不可能將變?yōu)榭赡?，新的服?wù)、職業(yè)和發(fā)展機遇將不斷誕生。
憑借網(wǎng)絡(luò)安全和低功耗兩大優(yōu)勢，5G將助力各種用例成為現(xiàn)實，從而使企業(yè)能夠經(jīng)濟高效地實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。當企業(yè)用戶準備充分利用5G系統(tǒng)時，會有針對 每個企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)切片，滿足各個行業(yè)的特定需求。5G無線接入、核心網(wǎng)、管理與協(xié)同將推動增強這些用例，并讓我們充分挖掘其潛力。
盡管5G的標準化活動將于2016年開始，2020年左右才能實現(xiàn)設(shè)備和終端設(shè)備的商用，但是這并不意味著供應(yīng)商和制造商現(xiàn)在只能等待。愛立信正在與 日新月異的行業(yè)不斷緊密合作，5G用例也不斷發(fā)展演進和增加。無論是在大型公共場所的寬帶連接，還是在礦山等危險工作條件下實現(xiàn)重要機器的遠程自動 化，5G都已開始投入應(yīng)用，幫助企業(yè)走向未來。愛立信攜手這些行業(yè)創(chuàng)建新用例，展望到2020年5G如何幫助他們實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。
下面將介紹一些5G用例，展示愛立信5G系統(tǒng)如何幫助行業(yè)用戶實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。
五大典型5G用例
用例1——無處不在、隨時隨地的寬帶體驗
這一用例包括人群密集區(qū)域的寬帶連接、公共交通的寬帶連接和活動平臺，目標用戶為一般移動用戶、網(wǎng)絡(luò)運營商、大型活動和奧運賽事等。
隨著3G成熟和4G的規(guī)模部署，移動寬帶網(wǎng)絡(luò)也得到了普及，根據(jù)愛立信的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2015年第一季度，全球移動寬帶用戶數(shù)已達29億。從當前性 能最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)LTE-A來看，通過載波聚合技術(shù)，運營商可以實現(xiàn)225Mbps～300Mbps的下行數(shù)據(jù)傳輸速率，擴大了容量，改善了室內(nèi)覆蓋。但是在 人群密集或者偏僻遙遠的地方，網(wǎng)絡(luò)性能會有所下降，此外用戶的室內(nèi)外連接體驗仍存在較大差距。而展望未來5年，移動數(shù)據(jù)流量將以大約45%的年復(fù)合增長率 （CAGR）增長，即便是現(xiàn)在看來綽綽有余的4G網(wǎng)絡(luò)，如果不加快升級擴容也會在不久的將來出現(xiàn)容量飽和的情況。
5G商用之后，借助其高系統(tǒng)容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋，以及高可持續(xù)性和安全性的特點，用戶上網(wǎng)體驗將大大提升，不僅網(wǎng)絡(luò)速度和穩(wěn)定性大大提高，而且用戶在室內(nèi) 外均可獲得最佳連接體驗，即使在嚴苛的網(wǎng)絡(luò)條件下，無論是人群密集的比賽場館還是人跡罕至的偏遠地區(qū)，都能獲得高品質(zhì)的寬帶服務(wù)。
之所以能夠大幅提升用戶體驗，是因為：在無線接入層面，5G具有高數(shù)據(jù)速率、高流量、高移動性、高頻譜效率、容量最大化的特點；在核心網(wǎng)層面，5G的 往返延遲大大降至1毫秒內(nèi)，可為緊急情況下通信/與安全相關(guān)的通信提供QoS支持；在管理與協(xié)同方面，5G網(wǎng)絡(luò)可針對每個用戶和每個業(yè)務(wù)提供不同的擁塞處 理或基于使用量的擁塞處理，可根據(jù)流量變化動態(tài)分配資源，并大幅減少交通鏈路負載和CPU負載。
用例2——智能汽車、交通運輸和基礎(chǔ)設(shè)施
這一用例包括智能基礎(chǔ)設(shè)施、聯(lián)網(wǎng)公交站、聯(lián)網(wǎng)卡車和聯(lián)網(wǎng)汽車，目標用戶為汽車、基礎(chǔ)設(shè)施、交通運輸公司和行政機構(gòu)/政府等。
汽車、交通運輸和基礎(chǔ)設(shè)施是率先采用連接的技術(shù)行業(yè)之一，目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在這一行業(yè)得到應(yīng)用，為用戶帶來了娛樂點播、旅途咨詢、行車導(dǎo)航、交通信 息等方便的駕乘服務(wù)。未來隨著更高性能5G的應(yīng)用，我們可以考慮將傳感器嵌入道路、鐵路和機場，從而實現(xiàn)它們彼此之間的通信以及與智能汽車的通信，這樣的 通信具有高安全性、移動性、可持續(xù)性、可擴展性以及易于部署的特點。愛立信認為，這一用例屬于大規(guī)模的機器類通信，5G網(wǎng)絡(luò)的高覆蓋和低功耗特性可以有效 滿足這類通信的需求。
來具體看看推動這一用例的5G技術(shù)力量：在無線接入層面，5G密度更高，設(shè)備能耗和成本更低，與目前相比信令開支也更低，從而滿足其大規(guī)模低成本的需 求，軟SIM卡或者無SIM卡操作則適用于傳感器類設(shè)備；在核心網(wǎng)層面，可在網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)整合公共基礎(chǔ)設(shè)施，并支持以發(fā)布/訂閱消息為主的通信，適合于汽車 通信和交通運輸?shù)奶厥鈭鼍?；在管理與協(xié)同層面，可統(tǒng)籌大量數(shù)據(jù)和輸入接口，用統(tǒng)一的界面面向所有設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商，還可定義不同的用戶文件，接入同一 網(wǎng)絡(luò)，在滿足規(guī)模應(yīng)用特點的同時兼顧個性化應(yīng)用需求。
用例3——多媒體無處不在
這一用例包括規(guī)?；辈ル娨?、點播服務(wù)和面向家用電視的移動服務(wù)等，目標用戶為消費者、付費電視運營商、廣播公司、新內(nèi)容所有者和整合者、OTT提供商等。
看電視正在從傳統(tǒng)的空中廣播模式和通過光纖傳輸?shù)挠芯€電視或者衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^蜂窩網(wǎng)、Wi-Fi和光纖傳輸?shù)摹半娨暉o處不在”體驗。人們不用在特 定的時間圍繞在電視機周圍看新聞，而是可以在室內(nèi)或室外，甚至是在移動過程中，如乘坐高鐵和飛機旅行時使用多個屏幕來消費視頻。人們可以消費不同類型的媒 體，包括按節(jié)目表播放的電視、直播電視流、視頻點播，以及廣播和音樂流以及基于Web的視頻流。
面向電視和其他媒體的5G可提供優(yōu)化的媒體傳輸服務(wù)，包括4K、8K、HDR、HFR等無處不在的終極視頻品質(zhì)成為可能，5G可滿足用戶在家用屏幕和 各種手持終端上觀看視頻的需求，實現(xiàn)“移動優(yōu)先”市場的媒體愿景，而在4G網(wǎng)絡(luò)上小試牛刀的廣播和組播服務(wù)也將展現(xiàn)出更優(yōu)的性能，并得到更大規(guī)模的應(yīng)用。 隨著5G的到來，消費者將迎來全新的全媒體消費時代，助力行業(yè)向全IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。
5G是推動多媒體無處不在的關(guān)鍵力量：在無線網(wǎng)絡(luò)層面，改進的波束成形技術(shù)、大規(guī)模MIMO、載波聚合、全新高頻頻譜等將大幅提高多媒體內(nèi)容的傳輸速 度和傳輸質(zhì)量；由于采用了云計算技術(shù)，多媒體業(yè)務(wù)可實現(xiàn)靈活部署和敏捷使用；網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)則可以優(yōu)化所有媒體的交付和管理服務(wù)，改善商業(yè)模式、性能和消費 者體驗。
用例4——遠程設(shè)備的關(guān)鍵控制
這一用例包括重型設(shè)備的遠程控制、工廠自動化、工廠/加工狀況的實時監(jiān)控、智能電網(wǎng)和遠程手術(shù)等，目標用戶為制造業(yè)、采礦業(yè)和醫(yī)療保健業(yè)等。
遠程控制無需人們親臨現(xiàn)場工作。在某些危險環(huán)境下（礦井挖掘和森林木材砍伐加工），駕駛員可監(jiān)控多臺機器的動作，遠程控制重型設(shè)備，從而降低危險環(huán)境 下的風險，確保工作的安全性；在另一些情況下（搶救異地病人、讀取電表數(shù)據(jù)）的情況下，人們無需親臨現(xiàn)場即可完成操作，從而能夠提高時間效率并降低成本。 5G的實現(xiàn)，使得上述行業(yè)的移動辦公成為可能，并可支持這些行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
對于該用例來說，至關(guān)重要的是傳輸來自遠程環(huán)境的高品質(zhì)視頻、音頻和其他傳感信息。要實時控制遠程設(shè)備，就需要使設(shè)備和操作人員之間的通信鏈路延遲保 持在極低的水平。這不僅對無線接入網(wǎng)提出了要求，還對傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)也提出了要求。在這些情況下，應(yīng)避免長傳輸鏈路，應(yīng)用處理更靠近操作人員。此外，由于 機械和操作員可能四處移動，因此支撐網(wǎng)絡(luò)需要靈活適應(yīng)。
借助其為特定的使用情況創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的能力，5G將支持創(chuàng)建能夠滿足此類用例對低延遲和高可靠性鏈路的要求。在無線接入網(wǎng)絡(luò)部分，5G可改善無線連接的接 入性和持續(xù)性，提供高品質(zhì)視頻的上行鏈路，預(yù)估并報告網(wǎng)絡(luò)連接的可到達性和可靠性，將節(jié)點可用性提升至少至99.999%；在核心網(wǎng)方面，5G通信服務(wù)的 可用性和持續(xù)性可達99.9%，5G的高QoS則可有效滿足服務(wù)水平承諾；在管理與協(xié)同，5G網(wǎng)絡(luò)能縮短診斷問題的響應(yīng)時間，并能面向每個用戶、每項服務(wù) 預(yù)估并報告連接的實際可靠性。
用例5——人與物聯(lián)網(wǎng)的交互
這一用例包括身臨其境的增強現(xiàn)實技術(shù)、身臨其境的游戲、監(jiān)測、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、智能自行車頭盔、兒童監(jiān)測、智能家居和智能運輸/郵遞等，目標用戶為公共安全、健身、醫(yī)療保健業(yè)、家庭生活、日常生活等。
近年來IOT（Internetofthings，物聯(lián)網(wǎng)）在全球快速發(fā)展，截至2014年底全球約有2.3億蜂窩IOT用戶。目前75%的蜂窩 IOT模塊都只使用GSM技術(shù)，僅用于不要求高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的應(yīng)用，此外由于網(wǎng)絡(luò)和發(fā)展階段的限制，人和物聯(lián)網(wǎng)的交互非常有限。
目前，隨著芯片價格的不斷降低，更低時延、更高速率的LTE開始應(yīng)用于許多事物，未來的5G將完善其性能，使事物更加靈活。5G還可在網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)整合 不同環(huán)境，支持以發(fā)布/訂閱消息為主的通信，適合部分特殊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。此外，5G在協(xié)同管理方面表現(xiàn)出色，可實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，應(yīng)對終端設(shè)備 的多樣性，并支持不同部門和用戶。
可以預(yù)見，5G的應(yīng)用將大幅提升物聯(lián)網(wǎng)的安全性、隱私性、實時性、可持續(xù)性和移動性，填補人與物聯(lián)網(wǎng)交互的空白，提升人類對環(huán)境的感知能力，而這也是人與物聯(lián)網(wǎng)的交互同M2M之間的主要區(qū)別。
