工業用5G無線,應用與優勢

2020/08/13 11:58

通訊 5g 5G-NR 無線 NR-U 工業無線 CPE 邊緣運算 3GPP TSN


1. 5G服務推出的當前狀態是什麼?

遍布30多個國家/地區的50多家運營商,現已推出一項或多項3GPP 5G商業服務,約佔4G-LTE網絡運營商的8%至10%。最初專注於在移動到智慧手機或,固定到商業和住宅建築物時需要更快和更低延遲無線連接的消費者和商業企業(3GPP 5G-NR [New Radio]版本15 –增強型移動寬帶)。[ 3GPP 是“第三代合作夥伴計劃”。]全球已出貨超過1000萬部手機,還有數百萬台客戶住宅設備(CPE)設備將建築物外部或內部,連接到5G固定無線接入服務。韓國,美國和中國每周宣布新的服務部署,位居榜首。儘管在現場看到的數據吞吐量性能未達到預期,但可以預期,隨著運營商部署的成熟,平均速度和延遲將大大提高。

2. 5G的主要好處是什麼?

增強的頻寬數據速度,估計超過1 Gbps,更低的延遲–最多不到10 ms,目標在1 ms以下,並具有針對工業任務關鍵資產的超可靠連接(3GPP版本16,於2020年6月發布) 。低功耗,低比特率機器連接的密度更高,許多電池依靠電池運行多年,通常被稱為大規模機器連接(到2022年有望發布3GPP版本17)

3.領先的5G應用可能是什麼?

受益於5G-NR的初始應用程序將重點放在媒體上,包括更快,更可靠的流媒體內容,直播電視,文件共享,社交媒體和無線在線遊戲,這些產品已被廣泛接受。每次5G活動中,都會討論自動駕駛遠程病人手術以及無數其他應用。工業轉型是5G真正的改變者,它遠遠落後於大多數智能手機用戶所享受的數位化轉型。連接機器和工人以提高流程效率和改進數據驅動的決策。其中大部分將由工業企業私人部署,例如石油和天然氣,公用事業,房地產所有者

4. 5G將帶來哪些採用挑戰?

建立更敏捷的業務模型和網絡架構,使企業能夠利用邊緣智能來利用融合的無線專用5G網絡,從而提高安全性,性能,決策速度,帶寬,雲計算和存儲成本。如何在內部(onprem)和基礎架構的網絡切片中虛擬化更多的核心網絡,以最佳地連接各種資產。成千上萬個感測器要求低比特率長電池壽命,通常在難以到達共享5G-NR資源的地方,並具有增強的寬帶和亞毫秒級延遲時間序列網絡,以實現關鍵任務控制自動化。與公共移動網絡相結合的混合網絡獲得了最佳成本和性能,而全球移動網絡則是另一個挑戰。

5. 5G潛在採用者今年有望看到哪些新發展?

隨著早期5G-NR網絡的成熟,數據速度的提高和針對消費者的等待時間的減少,以及諸如動態頻譜共享以及中頻帶和毫米波頻譜的部署等技術正在推出,從而改善了對額外頻譜帶寬的訪問並增加了數據性能。

版本16添加了針對企業部署(例如工廠,礦山,港口和其他設施)的免執照頻譜(NR-U)。IEEE 802.1時間敏感網絡(TSN)標準支持未來的工業4.0工廠,其中分佈式控制系統之間的時序需要與有線連接一樣快。3GPP面向所有人的蜂窩車輛(C-V2X)Sidelink旨在降低自動駕駛的風險,在這種情況下,汽車和路邊設備(如交通信號燈)正在使用多播進行通信,以實現更安全,更節能的運輸。優勢包括將3 m到10 m的定位改善,以實現資產可見性,全局跟踪以及在如何部署5G網絡(例如集成接入回程(IAB))中更加敏捷的情況

6.關於5G標準還有什麼要補充的嗎?

3GPP 5G新型無線電實際上是一個由標準驅動的過程,並且將持續多年。幾乎就像電視節目一樣,每年都會帶來一個稱為“發行版”的新系列(發行版15或16,依此類推)。每個系列均包含稱為“工作項”的新版本,這些新版本涉及關鍵功能,例如NR-U,超可靠的低延遲通信(uRLLC),增強型機器類型通信(eMTC,3GPP LTE-M低功耗寬帶-區域網絡(版本13)和5G-NR Lite(在版本17的改進建議中)。工業企業將從5G帶來的利益中最大受益,並且隨著利益相關者將其數據轉換需求驅動到即將發布的版本和工作項中,它們也加入了3GPP的行列。

文章參考: Control Engineering


關聯閱讀