“5G+”打造生活新体验
4G时代的一天
现在是2019年，我是北京一名普通的上班族，在西二环上班，家住东五环。
早高峰，在历经排队10分钟进站以及三趟挤不上的地铁之后，我终于挤上地铁打开手机开始与一车厢内的上百人抢手机信号，看看周围：用抖音刷短视频的，用斗鱼看直播的，用咪咕视频、爱奇艺、腾讯视频追剧的，用学习强国、喜马拉雅、得到、今日头条学习的，玩《王者荣耀》的……不光是拥挤的车厢限制了我操控手机的双手，高密度的连接也限制了我的网速。
到了办公室，我打开电脑，电脑提示我存储空间不足。上班6年，我已经用了两个500G的硬盘归档工作邮件及各类文件，当然我也是百度网盘的会员，可这样同步的速率仍然无法满足我，硬盘双备份还是必要的选择，于是我默默打开第三个硬盘开始我的文件备份之旅。
午饭后，我抓紧奔去医院，为了看病我三周之前挂了号、两周之前约了B超检查，在医院挂号、取号、缴费、预约、赴诊都要排队，这耗去了我大部分精力，然而相比许多外地来京就医的人来说我还是有得天独厚的优势的。
回家后，因为没时间买菜，我提早订了外卖，7点开始陪女儿到不同的培训中心上奥数课、学钢琴，辅导女儿的功课，手写试卷，做好老师的小秘书，开始“复读”之旅。伴随着女儿的入睡，我迎来属于自己的黄金一小时。半小时的阅读——从大量的无用信息中提取为我所用的精华。这样的信息读取已远不如学生时代的勾股定理来得直接高效。半小时的游戏时间——下载最新的游戏更新、道具包，组队唤友，关键时刻掉线。这些事情彻底打乱了我12点前睡觉的计划。
5G时代的一天
现在是2022年，我是北京一名普通的上班族，在西二环上班，家住东五环。
早上，家庭服务机器人叫醒了我，在我洗漱、吃早餐的同时，它根据我的个人喜好向我播报了我感兴趣的新闻，并告诉我今日的重要待办事项。
7点我开车上班，把车调整到自动驾驶模式，汽车通过智能系统选择最优路线，并根据路况进行实时调整，我可以选择在车里办公或者再睡个回笼觉。此时的地铁也井然有序，有人看4K高清赛事直播，有人通过VR眼镜学习感兴趣的课程，有人通过VR眼镜穿越亚马孙攀登珠穆朗玛峰。而我通过5G高清远程会诊连线了我的私人医生，做了全面的诊前沟通，确定了挂号的科目，并约了离公司最近的小医院为我做5G远程B超诊断。
8点我来到公司，通过5G高清远程会议连线高铁上、飞机上的同事，同步最新工作进展。人工智能会议助手将会议要点即时形成会议纪要并同步到同事的云办公终端上。摆脱了硬盘、投影线，我的办公设备已实现5G无线连接，文件实时上传云端，5G的高速率让我感受不到云端下载的时延。
午饭后，我呼叫好友来场游戏缓解工作压力，300M的游戏一秒更新完成，4K高清画质的云游戏让我玩得酣畅淋漓，以更好的状态迎接下午全新的工作挑战。
晚上到家，5G无人机快递已给我送来新鲜的晚餐食材，女儿正在通过VR创新教育上兴趣课，我开启5G超高清VR家庭影院享受沉浸式的视听体验。
这就是4G时代与5G时代个人生活的掠影。下面我们将分别从娱乐、出行、医疗、教育来看看5G将带给我们的全新体验。
“5G+”与娱乐
5G将开启一个全新的影像时代，5G视频娱乐内容互动性更强、更令人沉浸、更清晰。一是5G与VR/AR技术的结合通过虚拟物品、虚拟人物、虚拟情境给人们带来与世界全新的连接方式和革命性的沉浸式体验。二是5G将实现大小屏幕、VR/AR的多屏随时随地互动切换。三是5G边缘云能够让游戏摆脱终端的束缚，通过轻量级便携式终端实现完全精准流畅、随点随玩的体验。据研究预测，到2025年，全球无线媒体收入的57%将通过使用5G网络的超高带宽功能和5G运行的设备实现。5G带来的不仅仅是“速度”，还有全新的商业模式和沉浸式互动体验——视频、游戏、音乐、广告、VR/AR等产业都将发生根本性变革，内容与受众的距离将被大大缩短。最终，5G将给人们的娱乐方式增添全新且可触知的维度。[1]
5G高清视频——超高品质的视听盛宴
近年来，伴随着消费者对于视频清晰度的需求不断提高，视频影像行业正在发生着巨大的变化。当前，视频技术正在经历从高清向超高清的演进（超高清视频演进路线见表11–1）。超高清视频的高分辨率、高帧率和高动态范围让画质更精细、更流畅、更真实，宽色域、高色深和三维全景声让色彩更丰富、更精准，声音更具空间感和方位感，这将颠覆性地革新视听产业，激发商业模式创新。
表11–1 超高清视频演进路线
高分辨率技术为影像提供了更丰富的画面层次和更精致的画面细节，使之呈现出场景的立体感和空间感。从全高清到4K超高清、8K超高清，画面每帧分辨率从1 920×1 080（约207万像素）提升到3 840×2 160（约829万像素）、7 680×4 320（约3 300万像素）。高帧率技术能够进一步提升影像的细腻度和流畅感，为观众带来更加舒适的观看体验。当帧率达到每秒120帧时，高帧率技术可以改善运动镜头的画面跳停现象和模糊现象，完全消除高亮度、宽视角情况下的临界闪烁现象。三维声技术决定声音的立体真实感。三维声是具有三维空间感、方位感的声音，它能使听众在观看场景中获得与真实世界中临场相似的听觉感受，能给观众带来身临其境的沉浸感。[2]
超高清视频的优点是其具有非常强的临场感和实物感，对现实场景有最为细腻逼真的还原，尤其是对要求极高的体育赛事转播来说，超高清显示可实现极为真切的视感。随着视频分辨率和帧率的提高，4K/8K视频文件的大小和码率大大增加。根据中国通信标准化协会发布的《4K视频传送需求研究报告》，超高清视频带宽要求最高的8K视频需要135Mbps的带宽，带宽要求最低的入门级4K也需要18~24Mbps的带宽。而当前4G和Wi–Fi的带宽有限，不能很好地支持超高清视频的传输和在线播放，难以实现超高清直播的普及。[3]
5G网络对于4K乃至8K超高清视频有着良好的承载能力。基于5G网络的超高清视频有广泛的应用场景，如大型赛事直播、大型演出直播、重要事件直播等，结合5G切片网络能力和人工智能技术，其将为超高清视频娱乐体验带来更大的想象空间。目前，产业针对5G多样化视频制作以及5G保障沉浸式视频的分发做了大量的探索和实践，以5G+4K超高清直播为例，端到端业务解决方案如图11–1所示。
图11–1 超高清视频直播解决方案
超高清摄像机通过编码推流设备，将原始视频流转换成IP数据流，先将数据流通过Wi–Fi或网线发到5G客户终端设备上，再转给5G基站（5G芯片和模组成熟后，5G模组集成于编码设备中，可直接发送到5G基站）。基站再通过5G传输及核心网络，把视频数据流传送到视频播放、存储及分发端，通过5G网络下发给超高清视频显示终端。5G能够提供数百Mbps的速率以保证超高清视频流无卡顿的传输和播放，并且5G网络切片功能还可以为超高清视频提供专用通道，进一步保障业务质量和用户体验。
应用场景1：采用5G网络传输各种大型演出活动的超高清视频会成功吸引大批观众，成功扩大活动的影响力和增加受众数量
基于移动场景下的挑战，5G可以应用于超高清视频的采集、传输、分发及播放，实现端到端网络保障，有效弥补现有带宽不足及专线成本过高的现状，同时端到端网络切片技术可以为制作传输和用户观看提供有效的QoE（体验质量）保障，提升用户体验。同时，5G的低时延可以满足用户在观看综艺与现场演出时的个性化互动需求。
2019年2月，中国移动联合中央广播电视总台，成功实现了将央视春晚深圳分会场的4K超高清信号回传至中央广播电视总台北京机房，在全国范围内首次实现4K超高清内容的5G网络传输，让5G的场景应用备受关注。
应用场景2：采用5G网络传输各种户外超高清体育赛事，给观众带来身临其境的体验
2018年第23届冬奥会在韩国平昌举行，其中高山滑雪、冰壶、花式滑冰、冰球、短道速滑、高台滑雪、俯式冰橇、单板滑雪等大量比赛采用了5G高清直播，为用户提供沉浸式5G体验服务，包括同步观赛、360度全景直播、互动时间切片等。
同步观赛：在运动器材上和运动员身上安装传感器、高清摄像头并配置5G通信模块，通过5G网络将数据实时传送至观众的手机或电视等终端，让观众以运动员的第一视角来观看赛事直播。
360度全景直播：在赛场内不同的角落安装360度全景摄像机，再通过5G网络将高清视频信号实时传送到观众席的VR区域。观众可以沉浸式体验赛场的每一个角落，还可以将视角切换到运动员的休息室、等待区等。
互动时间切片：在赛场周围安装多达100个摄像头，以获取不同角度的视频信息。在通过5G网络观看比赛时，用户不仅可以选择从不同的角度观看比赛，而且可以随意回看比赛的精彩瞬间。
应用场景3：重要事件直播，提升全民参与感
利用5G网络切片技术提供的专用“媒体切片”，可以实现具备上下行超大带宽、超低时延等网络特征的“重要事件专用直播通道”。2019年全国两会期间已经应用5G进行4K超高清直播。两会会场和会议代表驻地实现了5G信号全覆盖，央视、新华社和《人民日报》等媒体的记者通过中国移动的5G信号可以实时进行两会的4K超高清视频直播。得益于5G，本次会议形成了全员、全新、全效的媒体格局，参与民众仿佛置身人民大会堂，足不出户便可全方位获得第一手惠民政策解读。
应用场景4：Vlog时代，全民皆为创作者
抖音、微视等短视频平台的发展得益于全民创作的热情，但是制作优质创意内容依然有较高门槛。有了5G加持，用户可以随时随地捕捉精彩瞬间，利用5G网络将记录的内容传输到云端进行云剪辑，再利用人工智能技术进行视频剪辑与后期制作，这些曾经烦琐的制作过程如今变得越发便捷和智能，如智能变脸、智能场景加载等让普通用户也能充分释放其创意和才华。
5G云VR/AR——革命性交互方式和全沉浸式体验
随着计算能力的不断提升，移动终端更加小型化、智能化，人机交互趋于自然化发展，经历了计算机、智能手机的演变，VR有希望成为新一代计算平台，将是5G时代的典型应用。
目前国内VR生态圈逐步走向成熟，终端正在朝着轻量化、移动性发展，内容也会逐步丰富，VR游戏、VR视频等娱乐场景有望成为主体。根据交互方式的不同，VR应用可以分为弱交互应用和强交互应用。其中弱交互应用当前以360度全景技术为主，包括VR 360视频、事件直播、旅游、房地产等领域。强交互应用以CG（计算机动画）技术和复杂的计算机图形渲染为主，包括VR游戏、教育、医疗、工程等领域。当前的主要问题是计算机图形实时渲染放在本地终端，导致VR终端价格高昂，设备也比较笨重，HDMI线也影响其移动性。此外，内容也是以本地为主，得不到集中高效分发，用户没有比较轻便的渠道获取各种VR内容，内容厂商的版权也得不到保护，以上问题进而制约了VR整个产业链的快速发展。VR技术对社会的生产力和消费力有很大的促进作用，如何解决上述制约VR发展的问题，让VR发挥更大的作用呢？
5G云VR/AR是解决上述瓶颈的最佳方案，能高效推进VR/AR的大规模应用。云VR/AR是将云计算、云渲染的理念及技术引入VR/AR业务应用中，借助5G高速稳定的网络，将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备，实现VR/AR业务渲染上云。
云VR/AR主要有三大特点。一是渲染云化。将计算复杂度高的渲染上云，大幅降低终端的渲染计算压力，实现终端轻量化，降低终端成本。二是内容云化、集中化。渲染云化后，内容以视频流的方式通过网络推向用户，版权保护与防盗版能力更强。三是头显无绳化、移动化。借助5G的通信能力和稳定性，头显可以去除连接终端的HDMI线等。
目前产业界比较成熟的5G云VR/AR整体技术方案包括云、管、端三个部分（见图11–2）。
VR终端采集用户头部姿态及用户输入信息，通过上行5G网络传输到云渲染服务器；云渲染服务器启动用户业务，根据上传的信息及业务逻辑进行VR画面渲染；云渲染服务器将渲染后的音频、视频抓取并利用通用视频格式进行编码封装，再通过下行5G网络传输到用户VR终端；用户VR终端将视频流数据解码后进行相关处理，最后把画面显示给用户；用户根据画面进行下一轮操作。
图11–2 5G云VR/AR解决方案
云、管、端的协同发展将为5G时代的运营商开展VR/AR业务分发运营并转型数字化服务领域提供基础保障。
在5G传输管道方面，云VR/AR对于传输网络提出的需求包括60Mbps高速接入、20毫秒级的低时延。5G提供的超强能力，使VR/AR在泛在场景中也能提供高接入速率，让云VR/AR内容传输清晰流畅。引入边缘计算技术，将用户面下沉到更加靠近VR/AR用户的位置，缩短时延。基于5G网络切片（包括接入网、传输网和核心网）提供网络质量可保证、隔离专用的端到端网络。
在云渲染方面，传统方式是VR头盔用有线连接一个负责渲染的高端个人计算机实现沉浸体验，云VR方式是通过边缘计算结合计算机图形学实现VR/AR复杂渲染上云。利用云端强大的计算和GPU的渲染能力呈现VR/AR应用运行结果，再经过低时延编码技术处理形成实时内容流通过5G网络传输到用户的低配头显上，实现VR沉浸式体验。云渲染技术将加速网络传输技术、GPU虚拟化（GPU计算资源共享）、低时延编解码等领域的协同创新。
在VR终端方面，相比本地VR/AR终端，5G云VR/AR终端大幅降低了对终端复杂的计算和渲染能力需求，大幅降低了VR/AR终端功耗和成本，提升了用户佩戴的舒适度。
5G云VR/AR应用在2C（面向消费者）和2B（面向企业）领域有很好的发展前景，在5G时代可能会率先发展起来。基于云VR/AR的用户终端，可以衍生出丰富的应用，不断升级用户体验。同时，云VR/AR高带宽、低时延的业务特性也会大大推动5G网络发展。
应用场景1：5G VR游戏，新兴的娱乐交互方式
游戏一直是最广泛的娱乐需求之一，VR游戏将会是首个发展起来的VR消费者市场。相比其他行业，游戏行业的VR技术应用更加成熟，游戏的特性也与VR技术更加契合——追求沉浸感。市面上的VR游戏内容也较丰富，用户愿意为游戏体验付费。利用VR技术让玩家走进虚拟的游戏世界，拥有沉浸式视听感受，并通过身体的运动进行游戏，成为自己梦寐以求的英雄角色。VR游戏结合云计算技术，将内容上云，渲染上云，有效降低了用户侧对终端的要求，从而降低了消费门槛。用户只需要较低的成本就可以在虚拟世界中遨游，利用5G强大的带宽和超低的时延，体验沉浸感十足的高质量VR游戏。
VR游戏具有交互性强、沉浸感高、趣味性足的特点，正适合家庭娱乐。5G云VR帮助VR游戏降低了门槛，利用5G网络特性为玩家打造一个逼真的“世界”，人们体验游戏的方式不仅通过双手和双眼，而且将有触觉、嗅觉等体感回馈。因此，5G云VR游戏更适合步入家庭，成为家庭中的新兴娱乐方式。
应用场景2：5G VR/AR视频点播和直播、影视，传统内容的新体验
VR视频点播和直播，通常为360度全景拍摄，支持多角度播放，主要用于事件直播、新闻、体育赛事、演唱会现场、展会等，受众广泛。VR直播，以被动拍摄为主，场景丰富，视频源丰富，整体难度相对较低。但是目前仍存在以下问题：需要时间去培养用户的观看习惯、交互习惯，全景拍摄设备、后期算法、拼接技术及观看设备具有局限性，基于现有网络传输存在延时高、带宽低等问题，这些问题会给用户带来眩晕感等不舒适的体验，沉浸感也会随之变差。
5G高质量的网络环境可以给体验者带来流畅自然的体验。同时，由于边缘计算的引入，可以根据用户观看方向实时转码出屏幕需播放的内容，将原本360度的视频压缩至原来的1/3~1/2，为用户节省了流量成本。同时，播放此类视频对用户硬件设备的配置要求更低，间接节省了硬件设备的购置开销。
应用场景3：5G VR旅游，旅行新选择，展览新方式
VR的沉浸特性可以使用户达成身临其境地浏览旅游景点，远程参观展会、博物馆、样板间等心愿。VR远程展示可根据展示内容细分为虚拟景区、虚拟展厅和虚拟样板间。虚拟景区利用VR技术模拟实景，构建虚拟的三维景点环境，让游览者足不出户便可游览千里之外的风光。虚拟展厅是将展品和展示空间通过VR技术在网络端重建，让用户可以通过VR设备在虚拟展厅中漫游，浏览展品，甚至与展品进行互动。虚拟样板间即利用VR技术构建虚拟的三维样板间，借助5G强大的移动网络，让用户不必亲临现场即可随时随地体验房屋的空间布局和尺寸体量。
5G云游戏——轻端畅玩，尽享休闲时光
科技的发展始终引领着游戏的发展。从复制游戏、在线下载游戏到即点即玩云游戏，玩游戏变得越来越便捷、越来越自由。云游戏，顾名思义是以云计算为基础，不用下载安装，所有过程都在服务器端运行。通过网络传输，游戏在云端的服务器运算和渲染，用户终端只负责显示和接收指令，游戏设备也不需要高端的显卡和处理器，让游戏摆脱了终端的束缚。
传统的游戏大作其实都需要万元以上的硬件配置才能推动，仅仅这一条就将很多玩家拒之门外。云游戏的出现则彻底降低了顶级游戏的门槛，尤其对那些喜欢玩游戏但又买不起高端游戏设备的玩家来说，未来或许只需一个账号就能获得极致的游戏体验。
云游戏在若干年内发展缓慢最大的问题在于网络带宽的限制，带宽限制了画面传输，无法满足即时游戏的需求。如谷歌游戏串流服务Project Stream要求用户的网速达到25Mbps，这对许多国家、地区而言还是比较高的标准。
5G网络所具备的高带宽和低延迟特性，将为云游戏提供生长的土壤。5G的用户带宽能给用户带来更高清、更高帧率的游戏画面，4K分辨率让游戏体验更加逼真。5G的低时延能力让用户告别图像拖尾卡顿，基本达到与本地游戏一样的准实时交互水平。相比4G，5G能带来更广的覆盖和更稳定的传输，为用户提供更稳定的云游戏游玩体验。一是降低了玩家体验游戏的门槛。通过订阅云游戏服务，用户可以节省在单个游戏和游戏道具购买上的花销，也无须投入大笔的金钱去购买游戏设备，借助机顶盒和手机就能畅玩游戏大作。二是为用户创造了更丰富的游戏场景，用户不再受到终端的限制。用户在旅途中可以通过手机畅玩各类游戏，在电视上体验大屏游戏的魅力，在电脑上体验极致操控。三是大幅提升了用户游戏体验，让更多的人成为游戏玩家，而云端的内容管控也让全年龄段的用户无忧畅享游戏乐趣。
对云游戏来说，5G不仅支持更多终端用户同时在线，而且加快了数据传输速度，缩短了网络延迟，增强了游戏的流畅度，并把云游戏的体验提升了一个较大的档次。该业务总体架构和使用业务流程如图11–3所示。
连接5G网络的手机或者电视盒子，在启动高清快游戏App后选择游戏进行启动，其后客户端通过5G网络访问快游戏服务端。快游戏服务端对访问的请求进行鉴权和分析，在获取游戏、画质等信息后，再根据请求的信息分配合适的游戏服务器。游戏服务器收到请求后进行游戏的安装与启动并生成对外的视频流服务，该服务通过5G网络反馈给客户端。客户端通过5G网络直接与游戏服务器建立视频流和交互通信的长连接服务，最终，用户可以直接在客户端上远程操作游戏服务器实现无须下载即刻畅玩大型游戏的目标。
图11–3 5G云游戏解决方案
在网络层面，5G网络将提供eMBB、uRLLC能力，全面提升速率、时延、覆盖等网络性能指标。此外，通过引入网络切片、移动边缘计算两大新技术，5G网络将为高清云游戏的画面展示、时延要求提供端到端业务质量保障，从而全面保障高清云游戏的应用。
应用场景1：个人场景，即点即玩、多屏合一、优质有趣的游戏体验
“5G云游戏”通过视频流技术实现游戏云化，让移动端玩家通过游戏客户端即可免费试玩云平台上的所有精品游戏，免去游戏下载、安装环节。5G强大的移动网络为用户提供更多丰富的游戏场景，个人用户能够随时随地想玩就玩，畅快淋漓地感受5G超低时延带来的游戏乐趣和沉浸式体验。
应用场景2：家庭场景，打造客厅游戏时光
“5G云游戏”引入家庭场景，通过热门手游、主机游戏大作和教育游戏激活家庭游戏市场。一方面，精品游戏可以通过5G移动电视机顶盒走进客厅，提供4K/8K超高清游戏画质和更加便捷的游戏交互体验。另一方面，利用5G支持多用户、多设备并发的特性，让一家人有更多机会齐聚客厅，享受家庭团队作战带来的轻松愉快，共度其乐融融的客厅游戏时光。
“5G+”与出行
5G将为人们的交通出行带来翻天覆地的变化。在地面上，智能网联汽车为你实现更好的路径规划，快速将乘客送达目的地。即使在雨天，乘客也不用排队等待滴滴司机接单。在空中，民航向旅客提供航天网联通信服务后，手机也可以像在地面上一样使用。旅客可以选择观看自己喜欢的片源或随时参加工作视频会议，娱乐、工作将不再受到飞行的约束。在轨道交通中，无论在高铁还是地铁等轨道交通工具上，乘客都可以享用高质量的网络，不会因其行驶速度过快而发生断网或者通话中断现象。甚至一些未来科幻电影中的出行场景也会随着“5G+”的到来成为现实。本节将主要围绕基于5G的智能网联汽车和航天网联通信服务进行介绍。
“5G+”与智能网联汽车
智能网联汽车发展阶段
随着5G的到来，人们的交通出行将变得更加智能与便捷。5G赋能交通行业，让车辆不再是冰冷的载具，而是有生命力的帮手，像旧时人们骑马出行一样：车辆能够“听得懂”，带你去任何你想到达的目的地；车辆能够“看得远”，在载你行驶的过程中，眼观六路，耳听八方，时刻关注周围环境变化，提前做好准备；车辆能够“跑得稳”，在遇到任何紧急或危险情况时，都能够载你平稳度过，不出任何差错；车辆能够“冲在前”，当你无法到达特定环境时，你的车能为你冲在最前线，完成你的使命。从此以后，你的出行将不仅仅是通行，而是一种新型的驾乘体验，为你的生活带来全新的体验。
智能网联汽车从服务内容的阶段划分来看，可以分为车载信息服务、辅助驾驶及初级自动驾驶、高级自动驾驶及协作智能交通三个阶段。
第一阶段，车载信息服务。车辆通过通信模块获取所需的导航、路况、车辆诊断等信息。车载信息服务是车联网最基础的属性和功能，随着网络能力的不断提升，车载信息服务的应用也将不断丰富。
第二阶段，辅助驾驶及初级自动驾驶。辅助驾驶是汽车行业的自动化程度不断提升的产物，这一阶段注重各类高级传感器和智能化技术的应用，并从车与云的通信进一步扩展到车与万物。这一阶段是车联网当前所处的发展阶段，也是当前产业界的热点领域。
第三阶段，高级自动驾驶及协作智能交通。这一阶段三网（车内网、车际网、车云网）已充分融合，并且随着自动驾驶技术以及智能化交通指挥系统的不断成熟，人们可以选择最优的方式出行，交通效率和社会成本能够得到充分优化，真正达到绿色出行、高效节能的效果。
智能网联汽车发展趋势与应用场景
为了能让汽车在出行过程中“听得懂”“看得远”“跑得稳”“冲在前”，信息技术和人工智能被广泛应用到行业中，同时其地位日益提高，因此车联网产业发展形成三大趋势。
一是智能化。随着车辆的自主控制能力不断提高，完全自动驾驶最终将实现，进而改变人车关系，将人从驾驶中解放出来，为人在车内进行信息消费提供前提条件。
二是联网化。车辆将成为网络中的信息节点，与外界进行大量的数据交换，进而改变车与人、环境的交互模式，实时感知周围的信息，衍生更多形态的信息消费。
三是共享化。随着自动驾驶的普及，大部分人不再需要购买一辆属于自己的汽车，出行可以作为一项按需提供的服务，将道路、汽车等资源充分进行共享，从而提高社会的整体运行效率。
随着基于5G的智能网联汽车的发展，人们的出行行为将发生极大的改变。在双手可以从方向盘解放出来之后，随之一同解放出来的时间为娱乐、信息、办公、传媒等应用打开了巨大的服务内容市场。这些新型应用场景将产生足以重塑整个汽车产业、颠覆汽车所有权和流动性等现有概念的力量。
考虑到未来车辆智能化、联网化和共享化的发展，3GPP继续定义了面向5G的增强的车联网业务需求，并将其归纳为编队行驶、自动驾驶、扩展传感器、远程驾驶四大类场景。
应用场景1：编队行驶让车辆“跑得稳”
编队行驶是指一组车辆以非常靠近的方式（例如间距几米甚至几十厘米）行驶。为了保持车辆间间距，车辆需要实时分享状态信息，如速度、行驶方向、刹车、加速度等。当车辆信息发生改变时，信息需要通过5G超低时延网络进行传输，确保队伍中其他车辆迅速做出反应。利用编队行驶，车辆间的距离可以缩短，总体上油耗降低，驾驶员的数量也会减少。而搭乘编队行驶的车辆时，乘客就像坐在“公路上的火车”上，能够平稳、快速到达目的地。此外，编队行驶还可帮助后车实现跟随式的自动驾驶。
应用场景2：自动驾驶让车辆“听得懂”
自动驾驶汽车不再需要驾驶员的存在，乘客只要上车说明自己想去的目的地，车辆会根据自身传感器探测到的信息以及路侧单元传输的数据，通过5G网络上传至云端，再通过边缘计算将最佳决策迅速下发至车辆，让车辆在极短的时间内做出反应，快速并准确地将乘客送达目的地。此外，每辆车都会与周边车辆通过5G大连接与高可靠的网络时刻不停“交流”，共享其驾驶意图。通过5G自动驾驶可以提高驾驶的安全性和交通效率。
应用场景3：扩展传感器让车辆“看得远”
扩展传感器的应用场景就像每个车辆和路边基础设施都安装了一个大喇叭，它们不停对外传送自己的信息，让道路上的任何一个物体都能感知到车辆或基础设施的意图，提前做好预判，避免损失与伤害。此场景实现本地传感器采集的数据或实时视频数据在车辆、路侧单元、行人设备和车联网应用服务器之间进行交换。这些数据的交互等效于扩展了车辆传感器的探测范围，从而使车辆增强了对自身环境的感知能力，并使车辆对周边情况有更全面的了解。
应用场景4：远程驾驶让车辆“冲在前”
当发生山体滑坡、森林火灾等自然灾害时，由于施救环境恶劣，救援人员无法驾车通行，这个时候就需要远程驾驶施展拳脚了。驾驶员可以在任何一个安全的地点，通过5G网络远程操控车辆的行驶，实现驾驶员与车辆的分离，让车辆快速到达指定地点。该场景也可用于公共运输等行驶轨迹相对固定的场景，减少驾驶员在两地奔波的频率。
表11–2列举了上述四大类场景的网络通信需求。
表11–2 5G智能网联汽车应用场景的网络通信需求
智能网联汽车业务解决方案
5G智能网联汽车采用了“云–网+计算–端”的分级协同体系，构建以车辆终端和边缘云为核心的自动驾驶分级决策平台，以及以云端为核心的5G智慧交通平台。业务总体架构实现了智能网联汽车的网联化，通过人、车、路、云端等的信息交互实现了边缘计算服务能力、高精度定位服务能力等，为智能网联汽车智能决策、协同控制提供信息服务，进而实现不同等级智能驾驶及智慧交通。该业务总体架构如图11–4所示。
在网络层面，5G网络将提供增强移动宽带、超高可靠低时延通信能力，全面提升速率、时延、覆盖等网络性能指标。此外，通过引入网络切片、移动边缘计算两大新技术，5G网络提供了更高的传输速率、精准低时延控制和精准定位，从而实现车载与路侧感知信息融合，构建云上智慧交通大脑，解决了单车感知受限问题，降低了车载系统的计算复杂度，并有效解决了车车、车路协同问题。
注：①Uu接口是终端和基站之间的通信接口，可以实现长距离和大范围的可靠通信
图11–4 5G智能网联汽车业务总体架构图
该体系架构真正实现了人、车、路协同的高效、安全、绿色的智能网联交通环境，实现了基于5G车联网的自动驾驶和智慧交通。自动驾驶网络切片关键技术基于统一资源提供安全、质量可控的端到端逻辑专用网络，灵活搭配物理资源和网元功能。针对5G自动驾驶中车载信息娱乐、车载移动办公、远程车辆控制、分级决策等不同通信需求，设计网络切片，并根据业务的需求和数据的优先级来分配网络。利用边缘计算关键技术实现分级自动驾驶，进一步缩短时延，并提升数据集中处理的能力，满足在某一覆盖范围内的车辆协同调度。依照差异化的安全等级、时延要求，智能匹配不同的数据来源，进行分级处理。增强自动驾驶系统的感知、决策和控制能力，最终达到降低自动驾驶成本和提升自动驾驶安全性等目的。
“5G+”与民航
不知你有没有想过，在飞机上发“朋友圈”、刷微博、看直播呢？有这种想法的不仅仅是你。在2017年针对全球18个国家、9 000多名乘客的调查显示，有超过77%的旅客表示乘坐民航飞机出行时的首要诉求就是上网，如果飞行时间超过4个小时，这一诉求的比例就接近89%。伴随着中国民航运载规模的逐步扩大，中国民航领域对航空机载通信的需求也越来越大。经调查，中国也有超过73%的旅客表示其乘飞机出行的第一诉求就是上网，但目前国内飞机上并没有全面开放上网服务，并且中国的飞机无线网络覆盖能力远低于其他国家，因此，乘坐飞机时能够使用手机或电脑等上网还需时日。
而现在，随着5G的到来，你的需求即将得到满足。当5G遇上民航，一场基于ATG的航空网联通信服务就将诞生，带来前所未有的飞行体验。5G的通信能力结合ATG的实现方案，就能够实现飞行期间的各类互联网应用需求。
中国航空机载通信现状
当前民航机载通信面临三大问题：一是国内外主要利用卫星进行机载通信，基础建设费、机载改装费、通信流量费等成本高；二是机载卫星互联网发展缓慢，民航测距仪频率受限于性质和带宽无法商用，主要原因是频率性质及用途无法用于互联网接入，且带宽过小无法承载大数据传输；三是国内机载通信装机量少，窄体机市场几乎空白。中国飞机尤其是窄体机对于互联网接入需求旺盛，整体航空机载通信市场潜力巨大，是一块蓝海市场。2017年，国内50家航空公司拥有民航客机约3 133架，年旅客运输量5.52亿人次，运输飞行1 059.7万个小时。预计到2020年，中国全行业注册飞机数量将达到4 600架，年旅客运输量将超过7.2亿人次。随着国内机载通信政策加速放开，机载通信已成为交通部、工信部近几年“互联网+便捷交通”的重要推动工作，并将迎来爆发式增长，给民航乘客带来全新的出行体验。
5G全面赋能航空机载通信
ATG利用5G超大带宽和大规模天线的优势，针对航空高速移动、广覆盖等特性进行定制化开发，在地面建设能够覆盖天空的专用NR基站（5G地面对空基站及定制空口协议），构建一张地空立体覆盖的专用网络，有效解决高空立体覆盖，实现地空高速数据传送，满足空中乘客的上网及通信需求（见图11–5）。相比卫星通信，ATG虽然仅覆盖大陆本土，覆盖广度不如卫星，但在一些国家如美国、中国、澳大利亚等，地域辽阔，国内航班占比较高，跨洋飞行时使用卫星通信的情况并不是很多；相比卫星，5G ATG有着不可比拟的高数据带宽、低延迟、低成本的优势，因此得以迅速发展。
图11–5 5G ATG解决方案
中国移动前期在ATG业务上已经具备一定的项目基础，联合民航局等完成主流航线试验验证，已改造并开通北京—成都、北京—上海、北京—广州三条热门航线共计52个基站，与中国国际航空股份有限公司、中国民航科学技术研究院在北京—成都航线完成超过400架次的常态飞行测试。同时，中国移动超前布局，已完成民航地空通信核心网的建设，为民航业务打造专属核心网，与现网隔离，避免业务竞争。
在不久之后，当你再次乘坐飞机出行时，5G ATG可以满足你在高空用户密集区域，以较低费用享受到和地面一样的通信上网服务，你可以随时在空中与好友分享你的心情，并且为自己喜欢的视频内容点赞，这将带给你全新的出行体验。
“5G+”与医疗
“看病难”“医患关系紧张”已经成为人们心中对医疗根深蒂固的印象。医疗资源不均，人们经常为了看专家门诊从乡镇千里迢迢来到大城市的三甲医院；排队挂号难，热门科室经常需要提前一周早起刷票；医患关系不和谐，医护人员资源紧张，导致病人对费心费力得来的服务不甚满意。在即将到来的5G时代，智能导诊、远程实时会诊等新应用就能在很大程度上解决上述问题。此外，5G甚至能够与时间赛跑，在急救上贡献自己的力量。
对当前的医院来说，内部信息系统主要通过Wi–Fi和有线网络，其中Wi–Fi无法支持对于安全性、连续性要求较高的医疗业务，而有线网络对于医疗器械实现泛在连接、远程控制的便利性方面又有很大限制。如果5G系统能够在院内广泛使用，那么它将满足病房、物理诊断科、麻醉科、影像科等设备互联互通，同时保证病患隐私信息不出医院；对院外行驶的急救医疗车来说，它们需要通过加载5G实现高速、安全、可靠的无线连接，从而支持高清视频、低时延的远程控制等业务，真正实现争分夺秒的急救。如图11–6所示，医疗环境下的通信需求根据院内、院间、院外等场景的改变具有差异性，例如院内医疗设备的互联、院间的专线传输以及院外的5G无线网络与专线的结合。
图11–6 院内、院间、院外的通信需求
对患者来说，在诊前，由于自身对医学认识有限，因此其在挂号环节，选择合适医院、科室和医生上存在困难；在诊中，影像咨询困难，基层就诊误诊率高，术后行动不便；在诊后，康复和复诊占用时间与经济成本高，缺乏周期跟踪和有效管理。这些问题都需要智能导诊挂号、影像云存储、人工智能智慧阅片、远程会诊等新的智慧医疗体系去妥善解决，以更好地满足患者的诉求。
因此，基于移动通信、互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术的“5G+”智慧医疗，将患者、医护人员、医疗设备和医疗机构等连接起来，通过丰富的智能医疗应用、智能医疗器械、智能医疗平台等，不断拓展医疗服务空间和内容，构建覆盖院内、院间、院外，诊前、诊中、诊后的线上线下一体化医疗服务模式，实现普惠医疗，大大改善人们的医疗体验。
院内：5G查房机器人——交流无须等待
查房机器人是指在远端医生的操控下，通过查房机器人和患者远程视频交互实现查房的一种医疗形式。远端医生可以采用操纵杆或者App控制软件，控制机器人移动到指定病床，然后调整机器人头部的屏幕和摄像机角度，与患者进行高清的视频交互。[4]通过机器人，医生可实现远程查房，提升工作效率。未来主流医疗查房机器人和医生侧都将配备4K高清摄像头。机器人在病区行走时，远端医疗专家需要根据机器人摄像头采集到的实时视频进行远程控制，同时远程操作指令需要无中断地传输给机器人。因此，医院需要5G网络的高速率和低延时以及高精度的定位（见表11–3）。
表11–3 查房机器人对网络的需求
查房机器人对于移动性、定位的精准性要求高。相较于传统的Wi–Fi网络，在部署上5G网络更为灵活；从能力的角度来说，5G网络对移动的支撑性更好，定位精度更高，更为稳定。
院外院间：5G远程超声机器人——在家、在外也能做B超
远程超声机器人基于5G进行远程超声诊断，将机器人的自动化精准定位技术与超声扫描的基础需求相结合，利用机械臂标准切面扫查或者超声成像技术提高超声扫描的效率，与此同时可以减轻超声科医生的工作负担，提高整个超声科的工作效率。患者端装有超声探头，对患者进行特定部位的扫描，机械臂部分采用运动精度可达到亚毫米级别的工业机械臂；医生端控制机器人对患者进行扫描操作，同时使用VR头盔来进行超声图像的显示，进行诊断；5G网络在这个过程中负责双路高清视频、机器人控制指令以及传输过程中的数据加密安全保护。远程超声操控要求实现患者音视频（4K）、B超探头影像（4K）、力反馈触觉信号三路数据上行传输至医生端，对无线网络提出40Mbps的高速率需求（见表11–4）。
表11–4 远程超声机器人对网络的需求
