5G新兴应用简介

摘 要 各种新兴的应用是5G商用的主要推动力，这些应用通常对带宽和时延要求较高，而5G网络的高带宽和低时延特性正好满足了这些新兴技术的应用。本文主要对5G支持的一些新兴应用进行介绍，主要包括：D2D通信、M2M通信、物联网、车联网。人们希望5G网络可以为广大的公共和私营部门提供服务，如能源、农业、城市管理、制造业、运输业等。5G除了要满足巨大的连接数造成的较大数据量的同时，还要满足不同设备多样化的服务需求。这些新兴的应用主要产生于3GPP LTE 版本8.0之后，虽然4G LTE可以支持部分新兴应用，但是随着这些新兴技术爆炸式的增长，必然会给现有的4G网络带来较大的负担。而5G毫米波大量的非授权频段可以为这些新兴应用提供很好的支持。本文我们将介绍一些5G面临的一些重量级应用。主要包括D2D通信、M2M通信、物联网、车联网、远程医疗和智能可穿戴设备。

关键词 5G D2D通信 M2M通信 物联网 车联网

中图分类号：TN919 文献标识码：A

1 D2D通信

D2D通信主要是指终端与终端之间通过复用小区资源而完成的一种新型通信技术，也就是说终端之间的数据可以不经过网络中转，而直接进行通信。主要的形式包括端到端的数据通信、移动设备作为中继节点和邻近服务等。

D2D可以提升蜂窝系统的频谱效率主要体现在两个方面：首先在D2D通信模式下，终端之间的数据可以不经过网络中转实现相互传输，从而提升链路增益。其次，终端可以复用蜂窝网络的频率资源，从而提升频谱资源复用增益。另外D2D通信可以有效的增强用户的体验，相邻用户终端实现直接的近距离通信，降低了网络传输的延时，从而提升用户体验。

2 M2M通信

同D2D通信类似M2M通信也需要5G网络提供很好的支持。M2M通信的主要特征是智能设备可以实现数据的自动生成、处理、传输、交换等，从而尽量的减少对人的依赖性。M2M通信区别于D2D通信，M2M通信需要连接大量的设备，包括智能电表、传感器、智能机器人、智能网络设备等。

人与人之间远距离的沟通主要是通过相应的设备来实现，包括手机、电话、电脑等。而M2M通信技术主要指的是增强仪器、智能设备之间的通信和连网的技术。随着越来越多的设备具备了通信和连网能力，M2M通信需要建立一统一的通信接口和标准化的传输内容。

M2M涉及到5个重要的技术部分：机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。机器是M2M通信的数据来源；M2M硬件主要是为了实现机器的通信和联网功能；通信网络主要是为了支持信息的传输；中间件主要完成的是数据的翻译，实现不同通信协议的切换；应用部分主要是对原始数据进行分析处理，使其变为有价值的信息。

M2M通信技术的运用具有很重要的意义，市场前景非常广阔，改变着人们的生活方式。

3物联网

物联网的愿景把所有的物体都联系在一起，并且这种连接不受时间和地点的限制。这一愿景的实现必然依赖于高带宽的5G网络出现。

物联网作为新一代信息技术，从字面上理解就是物物相连的互联网。主要体现在两个方面。首先，它是建立在互联网基础之上的，它是互联网的延伸；其次，它不仅限于用户与用户通过网络互联，而是扩展到所有物品，物品同物品之间实现信息的交互。物联网的实现依赖于智能感知、识别以及计算机通信技术。然而，物联网的实现面临着下面六个挑战：低功耗、信息的感测、连通性的选择、云端连通性的管理、安全性保障、为非专业人员提供物联网解决方案。上述问题能否顺利解决是物联网是否能够普及的关键。

4车联网

物联网技术的发展引发了车联网技术的演进。车联网技术主要用于交通管理避免和减少车辆碰撞。5G网络的高带宽、低时延能够很好的保证车联网技术的需求。

车联网不仅仅是指车辆同车辆之间的狭义互联，而是指车辆与车辆、行人、公路基础设施之间的进行信息传递，通过上述信息的交互可以实现智能化的交通管理、无人驾驶、动态信息服务的互联网络。

车联网系统由三部分组成由车载终端，主要负责车辆数据的收集、存储和发送，通常由传感器、无线发送模块等来实现；云处理平台主要完成对大量数据的处理，筛选出有用信息。应用平台主要完成对数据的统计式处理，并把处理后的数据呈现给管理人员查看。

5远程医疗和智能穿戴设备

远程医疗是指通过使用计算机和通信技术，为边远地区提供相应的医疗服务。传感器技术与通信技术的快速发展，为人们的健康监测提供了新的可能性。5G技术的兴起使得远程医疗正在发生转变。实时数据的收集和监控始终是限制远程医疗发展的两个重要因素，而5G高带宽、低时延的特性能够很好的解决上述问题。再者智能穿戴设备的兴起，需要解决海量数据处理、存储和实时通信的问题。然而这些对于5G无线网络系统来说都不是问题。

参考文献

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