盡管我們目前仍處在5G網絡部署的早期階段，但是5G技術的特性和功能已經明確，其催生全新應用和改進現有應用的潛力，也得到了業界的廣泛認可。除了已經出現的應用場景之外，業界普遍認為，5G將在醫療保健、汽車、智慧城市和工業自動化等多個垂直領域實現更高水平的創新，這將切實改變我們生活的各個層面。多數分析師和行業評論家一致認為，5G將為全球GDP的下一輪增長提供新動能。全球移動通信系統協會（GSMA）近期發布的一份報告預測，未來15年，5G將為全球經濟貢獻2.2萬億美元，其中制造業、公用事業以及金融和專業服務業將成為最大的受益者。
圖1: 5G對全球經濟的影響預測 (數據來源: GSMA)
在中國市場，電信運營商們正在加快5G網絡的建設步伐。根據工信部公布的數據顯示，預計到2020年底，全國開通的5G基站數量將超過60萬個。與此同時，5G用戶的數量也不斷增長，目前累計終端連接數已超過1個億。此外，隨著新基建政策的提出，各地政府不斷加大投入，推進5G基礎設施建設，為5G應用的創新提供了強勁動力，5G的應用場景將更加豐富。
5G將深度賦能多種強大的應用場景
5G網絡的功能可滿足三大應用場景的需求，包括增強型移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）、超可靠低時延通信（URLLC）。
· 增強型移動寬帶（eMBB）：eMBB能夠為用戶提供高達20Gbps的數據傳輸速率，從而讓消費者獲得更好的服務體驗，它可以支持增強現實（AR）、人工智能（AI）和虛擬現實（VR）等對帶寬需求比較高的應用。
· 海量機器類通信（mMTC,即大規模物聯網）：mMTC能夠實現廣域覆蓋和深度室內穿透，支持海量的設備連接，使得每平方公里范圍內可以連接的設備數量高達100萬臺。此應用場景通過提供低功耗廣域網（LPWA）技術來滿足快速增長的移動物聯網需求。LPWA技術能使用較低功耗，實現遠距離覆蓋，其優化的數據傳輸可以支持小型和間歇性的設備數據塊（Data Blocks）。
· 超可靠低時延通信（URLLC）：URLLC適用于需要執行許多關鍵任務的應用領域，這些應用需要超低的端到端時延（1毫米甚至更短）以及高可靠性和實用性。
實際上，并非所有應用都需要使用5G技術的全部功能，有些應用可能需要不同的功能組合，通常這會是一個動態變化的過程。例如，遠程物聯網傳感器使用電池供電，耗電量低、功耗低，采用低數據傳輸速率進行通信，屬于典型的mMTC應用。而遠程機器人手術則需要綜合eMBB和URRL的功能，因為該應用場景需要將大量的傳感器數據從機器人設備傳送給外科醫生，同時還要在手術過程中實現近乎實時的響應。
5G的網絡切片功能足以應對這種需求的不斷變化，該功能可以對網絡資源進行分割和管理，并且能夠根據不用應用的需求做出動態的調整。
圖2: 廣泛的5G應用場景 (信息來源: ITU)
讀懂新興應用，洞悉5G的強大功能
正如上文所述，5G將對未來全球經濟的繁榮做出貢獻，人們對此寄予厚望。盡管這些貢獻大多來自尚未出現的應用場景，但我們可以按照下方表格所描述的方式對5G的潛在優勢進行分類。此外，該表格還展示了目前已經集成了5G技術功能且備受關注的應用案例。
表1：5G將帶來的優勢預期
熱門應用一：自動駕駛汽車
無人駕駛汽車技術的發展在當前備受矚目，百度Apollo、谷歌的Waymo、寶馬的Vision iNext概念車以及特斯拉的車型經常成為媒體爭相報道的焦點。盡管這些所謂的無人駕駛車輛仍然處在研發階段，但分析人士預測，該領域在未來5年將出現強勁增長，而5G網絡的廣泛普及被視為推動這一增長的基本前提。
為了保障車輛的安全、可靠運行，要求自動駕駛汽車必須持續與周邊環境進行互動，并與其他車輛、路邊基礎設施、行人以及遠程數據中心等實體進行通信。這種互動需要依賴5G技術的強大功能才能得以實現：URLCC使車輛能夠進行實時響應并做出決策；eMBB支持海量的數據傳輸，使得車輛在感知周圍環境并與之通信的過程中，處理高達200萬Gbps的數據吞吐量；mMTC為道路兩側廣泛的傳感器網絡提供支持。支持自動駕駛所需的蜂窩技術子集被稱謂車聯網（V2X），而且3GPP已在其不同版本的標準中逐步制定了利用蜂窩技術支持V2X的技術規范。
圖3：3GPP V2X標準的演進（來源：5GAA,C-V2X部署時間表）
熱門應用二：遠程機器人手術
將從5G網絡的早期部署中獲益的另一個應用則是遠程機器人手術。觸覺和視覺反饋對于此類手術而言至關重要，醫生必須在10毫秒之內對這兩種類型的刺激做出反應。以前，制約遠程手術發展的主要障礙就是響應時間。因此，迄今為止，施行手術時，醫生必須與患者身處同一物理環境中，一直對外科手術機器人進行直接控制。
目前愛立信正與倫敦國王學院（KCL）合作，開展基于5G技術的遠程手術研究。愛立信已經開發出專用的觸覺手套，它能夠為外科醫生提供執行手術的觸感，讓他們得以使用機器人設備對患者進行遠程手術。5G的eMBB功能可以用來傳輸機器人設備上先進傳感器陣列所采集的觸覺數據以及來自手術室的視頻。5G的URLCC功能也至關重要，它可以將數據在10毫秒之內從執行遠程手術的手術室傳輸給外科醫生。
令人欣喜的是，5G網絡已經被成功應用到了遠程人體手術之中。2019年3月，解放軍總醫院海南醫院的主任醫師凌至培借助5G網絡，跨越3,000多公里，對位于北京的一名帕金森病患者成功實施了遠程人體開顱手術。
熱門應用三：物聯網
物聯網的爆炸性增長并沒有減弱的跡象，Gartner預測，到2020年，將有208億臺設備連接入網，而IHS Markit預計，到2030年，全球聯網設備的數量將到達1,250億臺。物聯網應用涉及大多數的行業，以智能傳感器或智能設備的使用為典型代表，涵蓋智能工廠、智慧城市、農業監測、管道監測、飛機維護等多個領域。這些應用大多需要LPWAN技術，該技術的特點是能夠增強室內、室外和地下的信號覆蓋，支持電池供電的設備。使用電池供電的設備只是偶爾需要傳輸數據，電池的使用壽命可以長達10年。
許多電信運營商一直在開發基于NB-IoT或者LTE-M網絡的LPWAN解決方案和產品。3GPP R13標準中對NB-IoT和LET-M技術有明確的定義。據GSMA公布的數據，截至2019年10月，全球已實現商用的NB-IoT網絡為89張，LET-M網絡為34張。意識到這項投資的重要性，3GPP已經確認這兩種技術均符合5G標準，并將隨著5G標準的持續演進而強化mMTC 功能，從而確保了現有解決方案的平滑過度。
5G之旅才剛剛開始
雖然5G網絡的推出到現在僅有一年多，但即使是在5G網絡開始部署之前，人們對5G技術的熱情也異常高漲。分析師預測，5G將成為推動全球經濟增長的新引擎，未來將為各個行業的發展帶來巨大機遇。5G真正的價值在于賦能新興應用，而不只是讓手機的網速變得更快。很顯然，我們目前還處在5G漫長旅程的初期，但是隨著運營商不斷加大投入，以創建功能全面的5G網絡，擁抱無限商業機遇，創新的步伐勢必將會加速。