C114訊 8月8日消息（水易）近日，在未來移動通信論壇毫米波工作組會議上，《基于毫米波的工業(yè)5G創(chuàng)新應(yīng)用白皮書》（以下簡稱“白皮書”）正式發(fā)布，毫米波工作組主席、東南大學(xué)首席教授洪偉代表工作組，系統(tǒng)梳理了5G毫米波專頻專網(wǎng)對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值和意義。
5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合應(yīng)用已成為驅(qū)動經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量，為推進新型工業(yè)化、建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系提供了堅強支撐。5G毫米波具有頻率資源豐富、帶寬極大，易與波束賦形技術(shù)結(jié)合，可實現(xiàn)極低時延，可支持密集小區(qū)部署，可進行高精度定位等優(yōu)勢，能夠充分釋放5G的全部潛能。
工業(yè)是5G應(yīng)用的主陣地，毫米波頻段作為5G的重要組成部分，具有廣闊的行業(yè)應(yīng)用前景，能夠滿足移動視頻監(jiān)控、工業(yè)視覺、AGV、無人機控制與圖傳、協(xié)作機器人生產(chǎn)線控制等對帶寬和時延的要求非常高的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)工業(yè)的智能化和網(wǎng)絡(luò)互連。
行業(yè)差異化需要5G毫米波專頻專網(wǎng)
根據(jù)《2023年通信業(yè)統(tǒng)計公報》解讀，截至2023年底，行業(yè)共發(fā)展5G虛擬專網(wǎng)數(shù)量3.16萬個，是上年末數(shù)量的2.2倍。應(yīng)用案例數(shù)超9.4萬個，已融入97個國民經(jīng)濟大類中的71個，覆蓋超七成大類行業(yè)，行業(yè)專網(wǎng)快速增長。
《白皮書》指出，隨著行業(yè)智能化程度不斷提升，出現(xiàn)了許多工業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用，對網(wǎng)絡(luò)也提出了新的要求。例如工廠的多機器人作業(yè)協(xié)同、港口的無人集卡車群調(diào)度、風(fēng)電的風(fēng)機遠程運維、電網(wǎng)的變電站無人巡檢、露天礦山的礦卡無人駕駛等新應(yīng)用場景，都需要結(jié)合行業(yè)的場景需求差異與特點提供解決方案。
比方說，在業(yè)務(wù)需求上，港口大規(guī)模集卡無人駕駛和調(diào)度需要在作業(yè)區(qū)實現(xiàn)密集高清視頻上傳，要求極高上行帶寬；而智能工廠的多機器人控制協(xié)同作業(yè)則要求高可靠低時延的網(wǎng)絡(luò)能力；電力控制、電力巡檢需要大帶寬、低時延和極高的網(wǎng)絡(luò)可靠性。
《白皮書》顯示，面對這些需求，需要一種全集成、按需加載、能夠?qū)崿F(xiàn)整體交付的一站式專頻專網(wǎng)解決方案，以實現(xiàn)更好的行業(yè)自主性，更高的資源分配靈活性，更強的網(wǎng)絡(luò)傳輸確定性以及更高的網(wǎng)絡(luò)安全性。
與此同時，5G毫米波組網(wǎng)架構(gòu)創(chuàng)新聚焦于通過集成通信(Communication)、感知(Sensing)和計算(Computing)功能于一體的通感算一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這種架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)一網(wǎng)多用的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，滿足工業(yè)在安全生產(chǎn)、資產(chǎn)追蹤、設(shè)備運維等典型工業(yè)場景的需求。
此外，人工智能也將為5G毫米波專頻專網(wǎng)的智能化提升提供更多可能性，使其更好服務(wù)工業(yè)場景實時動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)需求。同時，隨著邊緣計算能力的增強，網(wǎng)絡(luò)資源能夠得到更高效地配置，業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量顯著提升，以AI為中心的智能化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)受到廣泛關(guān)注。
可以說，5G毫米波專頻專網(wǎng)的架構(gòu)創(chuàng)新旨在通過簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、優(yōu)化調(diào)度策略、智能運維和多系統(tǒng)融合等方法，滿足低時延、高可靠的工廠場景應(yīng)用需求，同時降低運維復(fù)雜度，提升整體系統(tǒng)的智能化水平和業(yè)務(wù)融合能力，幫助工業(yè)企業(yè)降低專頻專網(wǎng)的應(yīng)用門檻并快速實現(xiàn)設(shè)備的部署及應(yīng)用。
專頻專網(wǎng)優(yōu)勢明顯，需加快技術(shù)創(chuàng)新
5G專網(wǎng)包括虛擬專網(wǎng)(公網(wǎng)切片)、獨立專網(wǎng)兩種建設(shè)模式，目前基本都是采用公網(wǎng)切片的虛擬專網(wǎng)模式。而獨立專網(wǎng)模式則是采用獨立于公網(wǎng)的頻段，毫米波專頻專用，頻譜資源有保障，完全獨立于公網(wǎng)。所有5G網(wǎng)元及配套傳輸、網(wǎng)管等均為企業(yè)獨立建設(shè)，5G控制面和用戶面全部下沉到企業(yè)內(nèi)部，專網(wǎng)專用。
《白皮書》指出，基于獨立專網(wǎng)模式，實現(xiàn)5G毫米波專頻專網(wǎng)端到端可管可控，可以針對企業(yè)內(nèi)各種不同場景的需求，實現(xiàn)定制化的優(yōu)化適配，構(gòu)建冗余可靠架構(gòu)，保證工業(yè)級確定性嚴(yán)苛要求。
《白皮書》認(rèn)為，企業(yè)使用專用頻率建設(shè)無線專網(wǎng)，可真正實現(xiàn)企業(yè)的數(shù)據(jù)安全和獨立專用。同時，對于高價值場景可以避免與公眾業(yè)務(wù)間的干擾，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。另外，從管理運維角度，也能更好地將5G融入到現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，更好地支持5G的網(wǎng)管及運維需求。
《白皮書》進一步闡述了5G專頻專網(wǎng)的安全性。由于5G毫米波專頻專網(wǎng)使用的高頻段頻譜，波束較窄，旁瓣更低，減少了信號泄露的風(fēng)險，增強了網(wǎng)絡(luò)的空間隔離度，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�。另外，可以通過波束賦形技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)定向的信號覆蓋，信號可以被嚴(yán)格控制在特定區(qū)域內(nèi)，進一步降低未授權(quán)訪問的風(fēng)險。此外，核心網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件被統(tǒng)一安置在專屬網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)，規(guī)避了云數(shù)據(jù)中心在進行網(wǎng)絡(luò)切片時可能出現(xiàn)的隔離安全風(fēng)險。
《白皮書》強調(diào)，毫米波技術(shù)應(yīng)用前景廣泛，發(fā)展空間廣闊，但也要看到，目前毫米波技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用尚處在起步階段，其快速發(fā)展仍需要政府、企業(yè)和科研機構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、行業(yè)應(yīng)用、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同和人才培養(yǎng)等方面相互協(xié)作與共同努力。希望白皮書的發(fā)布能為相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策制定提供理論支撐，為5G毫米波技術(shù)發(fā)展和行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用提供有益參考。
