工業(yè)是5G應(yīng)用主陣地，毫米波專(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)勢(shì)在必行

8月8日消息（水易）近日，在未來(lái)移動(dòng)通信論壇毫米波工作組會(huì)議上，《基于毫米波的工業(yè)5G創(chuàng)新應(yīng)用白皮書(shū)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“白皮書(shū)”）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(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)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(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量，為推進(jìn)新型工業(yè)化、建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系提供了堅(jiān)強(qiáng)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(shí)現(xiàn)極低時(shí)延，可支持密集小區(qū)部署，可進(jìn)行高精度定位等優(yōu)勢(shì)，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(mǎn)足移動(dòng)視頻監(jiān)控、工業(yè)視覺(jué)、AGV、無(wú)人機(jī)控制與圖傳、協(xié)作機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)控制等對(duì)帶寬和時(shí)延的要求非常高的業(yè)務(wù)，實(shí)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(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)

根據(jù)《2023年通信業(yè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》解讀，截至2023年底，行業(yè)共發(fā)展5G虛擬專(zhuān)網(wǎng)數(shù)量3.16萬(wàn)個(gè)，是上年末數(shù)量的2.2倍。應(yīng)用案例數(shù)超9.4萬(wàn)個(gè)，已融入97個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類(lèi)中的71個(gè)，覆蓋超七成大類(lèi)行業(yè)，行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)快速增長(zhǎng)。

《白皮書(shū)》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(duì)網(wǎng)絡(luò)也提出了新的要求。例如工廠的多機(jī)器人作業(yè)協(xié)同、港口的無(wú)人集卡車(chē)群調(diào)度、風(fēng)電的風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程運(yùn)維、電網(wǎng)的變電站無(wú)人巡檢、露天礦山的礦卡無(wú)人駕駛等新應(yīng)用場(chǎng)景，都需要結(jié)合行業(yè)的場(chǎng)景需求差異與特點(diǎn)提供解決方案。

比方說(shuō)，在業(yè)務(wù)需求上，港口大規(guī)模集卡無(wú)人駕駛和調(diào)度需要在作業(yè)區(qū)實(shí)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(jī)器人控制協(xié)同作業(yè)則要求高可靠低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)能力；電力控制、電力巡檢需要大帶寬、低時(shí)延和極高的網(wǎng)絡(luò)可靠性。

《白皮書(shū)》顯示，面對(duì)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(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)解決方案，以實(shí)現(xiàn)更好的行業(yè)自主性，更高的資源分配靈活性，更強(qiáng)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(shí)，5G毫米波組網(wǎng)架構(gòu)創(chuàng)新聚焦于通過(guò)集成通信(Communication)、感知(Sensing)和計(jì)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(mǎn)足工業(yè)在安全生產(chǎn)、資產(chǎn)追蹤、設(shè)備運(yùn)維等典型工業(yè)場(chǎng)景的需求。

此外，人工智能也將為5G毫米波專(zhuān)頻專(zhuān)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(chǎng)景實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)需求。同時(shí)，隨著邊緣計(jì)算能力的增強(qiáng)，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(shuō)，5G毫米波專(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)的架構(gòu)創(chuàng)新旨在通過(guò)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、優(yōu)化調(diào)度策略、智能運(yùn)維和多系統(tǒng)融合等方法，滿(mǎn)足低時(shí)延、高可靠的工廠場(chǎng)景應(yīng)用需求，同時(shí)降低運(yùn)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(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)的應(yīng)用門(mén)檻并快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備的部署及應(yīng)用。

專(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，需加快技術(shù)創(chuàng)新

5G專(zhuān)網(wǎng)包括虛擬專(zhuān)網(wǎng)(公網(wǎng)切片)、獨(dú)立專(zhuān)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(zhuān)網(wǎng)模式。而獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)模式則是采用獨(dú)立于公網(wǎng)的頻段，毫米波專(zhuān)頻專(zhuān)用，頻譜資源有保障，完全獨(dú)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(dú)立建設(shè)，5G控制面和用戶(hù)面全部下沉到企業(yè)內(nèi)部，專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用。

《白皮書(shū)》指出，基于獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)5G毫米波專(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)端到端可管可控，可以針對(duì)企業(yè)內(nèi)各種不同場(chǎng)景的需求，實(shí)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(jí)確定性嚴(yán)苛要求。

《白皮書(shū)》認(rèn)為，企業(yè)使用專(zhuān)用頻率建設(shè)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)，可真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)的數(shù)據(jù)安全和獨(dú)立專(zhuān)用。同時(shí)，對(duì)于高價(jià)值場(chǎng)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(yùn)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(yùn)維需求。

《白皮書(shū)》進(jìn)一步闡述了5G專(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)的安全性。由于5G毫米波專(zhuān)頻專(zhuān)網(wǎng)使用的高頻段頻譜，波束較窄，旁瓣更低，減少了信號(hào)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)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(guò)波束賦形技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定向的信號(hào)覆蓋，信號(hào)可以被嚴(yán)格控制在特定區(qū)域內(nèi)，進(jìn)一步降低未授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，核心網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件被統(tǒng)一安置在專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)，規(guī)避了云數(shù)據(jù)中心在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片時(shí)可能出現(xiàn)的隔離安全風(fēng)險(xiǎn)。

《白皮書(shū)》強(qiáng)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(jī)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(shū)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。

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