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5G，全称为第五代移动通信技术，相比于之前的4G更为先进。在5G出现之前，4G因为高速、安全等特性，极大程度上引领了移动互联网的发展，人们称“4G改变生活”。如图1-1所示，相比于4G网络，5G在许多方面有了巨大的提高，如峰值速率达到了10Gbps，用户体验速率达到了100Mbps，空口时延缩短到了1ms，频谱效率、容量密度等方面也都有了显著的提高。凭借着这样的优势，5G将有能力支撑起一个“万物互联”的时代，推进各行各业的数字化进程，引发行业的生产力变革。因此，人们称“5G改变社会”。
图1-1 5G与4G比较
美国国防部报告《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》（ THE 5G ECOSYSTEM：RISKS＆OPPORTUNITIES FOR DOD ）指出，历次移动通信技术的换代都会给头部国家在经济、就业、技术创新等方面带来巨大的收益。先发国家设立标准、进行实践，而后续国家只能跟随。在4G时代，美国运营商AT＆T及Verizon紧跟芬兰运营商快速实现4G商用，手机的发展极大地推动了Apple、Google、Facebook、Amazon等众多公司研发创新应用以提供移动互联服务。因此，为了获得5G先发优势，5G技术也成为全球各国发展的重点。在5G技术问世后的几年内，全球主要市场便陆续完成了5G商用发布。
2019年4月，日本DoCoMo、KDDI、软根，韩国SKT、KT、LGU+，美国Verizon发布了5G商用服务。其中，韩国是全球首个5G商用国家，目前用户数已超过3060万，占移动用户总数的38%。根据Omdia的预测，2024年韩国5G用户数将超过4G用户数。日本则于2022年实现了5G网络全国覆盖。2019年5月，北美Sprint发布商用服务。2019年6月，英国、意大利、西班牙vodofone，阿联酋Etisalat，科威特VIVA、Zain、Ooredoo，菲律宾Globe发布了5G商用服务，其中科威特Zain在2021年的报告中指出，其5G流量占比已超过40%。2020年5月，南非Vodacom在约翰内斯堡、普勒托利亚和开普敦启用了5G商用服务。据全球移动供应商协会（GSA）统计，截止到2023年10月，全球已有约30个国家实现了5G商用。
与各国争先恐后发放5G商用牌照相呼应，各国政府对5G技术的发展也进行了大力扶持。韩国政府先后在2013年和2019年发布了《5G移动通信先导战略》和《实现创新增长的5G+战略》，希望5G发展能成为韩国经济增长的全新引擎。美国政府于2020年发布《保护5G安全国家战略》，提出了“美国要与最紧密的合作伙伴和盟友共同领导全球各地安全可靠的5G通信基础设施的开发、部署和管理”的战略愿景。欧盟于2019年启动基础设施试验和验证项目，目标是建立泛欧验证平台、端到端测试平台及5G展示系统。日本政府于2018—2019年期间支持了40余项5G应用综合试验项目，涉及娱乐、灾防、旅游、医疗、农业、交通等领域。
我国也将5G技术的落地摆在了战略发展地位。2019年6月6日，工业和信息化部正式发放5G商用牌照，我国迎来了5G时代。2020年3月，工业和信息化部印发《关于推动5G加快发展的通知》，要求全力加快5G网络建设部署、丰富应用场景、加大5G技术研发力度、着力构建5G安全保障体系。同月，国务院国有资产监督管理委员会明确提出以5G基建为首的七大“新基建”的政策，加快推动5G成为人工智能、大数据中心等其他新基建领域的信息连接平台，这项内容也于2020年全国两会期间被写入政府工作报告。2021年年底，我国先后发布《“十四五”国家信息化规划》《“十四五”数字经济发展规划》，强调推动5G应用规模化发展，拓展5G应用的广度和深度。2022年，工业和信息化部联合国家卫生健康委员会、教育部、国家能源局印发了《关于公布5G+医疗健康应用试点项目的通知》《关于组织开展“5G+智慧教育”应用试点项目申报工作的通知》《关于征集能源领域5G应用优秀案例的通知》，推动了5G在智慧医疗、智慧教育、智能制造等方面的应用进程。启动商用几年以来，随着政策环境持续优化、产业各方齐力推动，5G发展驶入快车道，在网络建设、技术标准、产业发展、应用创新等方面取得了积极成效，为5G赋能工业互联网、带动社会经济高质量发展提供了有力的保障和坚强的支撑。截至2023年11月，我国累计建成5G基站328.2万个，拥有全球最大的5G网络，同时5G手机用户数占全球用户总数的50%以上，5G渗透率仅次于韩国和美国。
除了国家政策的大力扶持，各行各业也主动投入5G数字化转型的浪潮。如图1-2所示，5G 已经在增强型移动互联网、海量连接物联网、超低时延高可靠通信领域有了卓越成效，具体包括3D视频、增强现实、智慧城市、智能家居、自动驾驶等。
图1-2 5G在多个业务场景中具有卓越成效
与人们生活息息相关的制造、医疗、教育和娱乐行业，已经悄然发生变革。
在制造行业，5G技术将实现工厂内各种设备之间的互联互通，实现智能化的生产控制，智能机器人、智能物流等技术大规模投入生产将在不久的将来成为可能。2021年，工业和信息化部发布了“5G+工业互联网”明确的落地方案和推广路径。文件重点关注协同研发设计、设备远程操控、设备协同作业、无人智能巡检、生产现场监测等共20个典型行业应用场景，以及电子设备制造行业、钢铁行业、采矿行业、港口行业等共10个行业重点实践。在工业和信息化部主办的全国性权威5G赛事“绽放杯”5G应用征集大赛中，西门子、宝钢、上汽等知名企业踊跃参加，展示了全连接工厂、智慧港口、AI钢铁制造等广阔的5G应用前景。除了广阔的应用前景，5G技术同制造技术相结合，还展现出了提高生产力、降低风险等优势。位于爱沙尼亚塔林的爱立信工厂采用5G+AR技术进行故障排除，以降低故障成本，缩短生产停机时间，据报道，采用AR技术将公司的生产率提高了50%。
在医疗行业，5G将使医疗设备、医疗信息的智能化成为可能，借助5G高效的传输能力，疾病诊治的效率可以大大提高，一些疾病的诊治在线上即可完成，无须到医院苦苦等待。一些医院已经投入数字化转型的蓝海，2019年，华为技术有限公司与厦门大学附属第一医院、智业软件股份有限公司签订协议，华为基于其先进的华为云平台、云计算、人工智能、大数据、5G等先进技术及丰富的行业经验，为厦门大学附属第一医院提供行业领先的5G、医疗云、数据中心、远程会诊等数字化医院解决方案和产品技术支持服务，致力于将医院打造成全国顶级的5G+数字化医院。协议指出三方将合作构建基于云技术的智慧医院、医共体、云影像、互联网+医院、智慧健康社区等医疗行业的领先解决方案。
在教育行业，远程教育、高质量的课程、丰富的教学展现形式会在5G时代成为常态，让教育变得更加普及和高效。已经有学校将5G技术运用到了教学领域，并取得了显著的成效。Next Galaxy Corp和尼克劳斯儿童医院（Nicklaus Children's Hospital）进行的一项研究发现，将5G+虚拟现实（VR）技术投入教学活动后，医务人员记住了高达80%的课程教材内容，而在传统培训课程中，他们只记住了20%。
在娱乐行业，5G将让行业变得更加丰富多样。目前4G的时延大约为10ms，而5G的时延可缩短为1～2ms，极低的时延可以大幅提高用户的游戏体验，同时传输质量的提高也将为游戏公司节约大量的成本，已经有许多大型科技公司投入5G+游戏的研发。微软的Project XCloud将Xbox游戏传输到PC端、游戏机端和移动装置端。与此同时，Google也发表了云端串流游戏 Stadia ，它允许用户通过Chrome浏览器来玩游戏，完全颠覆了现有的游戏产业。此外，5G将为新的用户交互方式铺平道路，原先对传输速率要求极高的AR、VR技术在5G网络的背景下将变得不再遥远。传统的家庭网络、电视、移动媒体和广告也将带来更加良好的用户体验，在5G网络中，一部电影的下载时长将从7min缩短到仅仅6s，大大缩短了用户的等待时间，提高了用户体验。
在5G时代下，机遇与挑战并存，新的技术提供了新的经济增长蓝海，也带来了新的挑战，维护5G通信的安全将关乎我国建设网络强国、制造强国的进程。