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5G与智能工厂

2018/7/26    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭      
关键字:5G  智能工厂  移动通信技术  
作为新一代移动通信技术,5G技术的迅猛发展正好切合了传统制造企业智能制造转型对无线网络的应用需求,5G技术定义的三大场景不但覆盖了高带宽、低延时等传统应用场景,而且还能满足工业环境下的设备互联和远程交互应用需求,这种广域网全覆盖的特点为企业构建统一的无线网络提供了可能。

    3.超密集异构网络

    5G网络是一个超复杂的网络,在2G时代,几万个基站就可以做全国的网络覆盖,但是到了4G中国的网络超过500万个。而5G需要做到每平方公里支持100万个设备,这个网络必须非常密集,需要大量的小基站来进行支撑。同样一个网络中,不同的终端需要不同的速率、功耗,也会使用不同的频率,对于QoS的要求也不同。这样的情况下,网络很容易造成相互之间的干扰。5G网络需要采用一系列措施来保障系统性能:不同业务在网络中的实现、各种节点间的协调方案、网络的选择以及节能配置方法等。

    在超密集网络中,密集地部署使得小区边界数量剧增,小区形状也不规则,用户可能会频繁复杂地切换。为了满足移动性需求,这就需要新的切换算法。

    4.内容分发网络

    在5G网络中,会存在大量复杂业务,尤其是一些音频、视频业务大量出现,某些业务会出现瞬时爆炸性的增长,这会影响用户的体验与感受。这就需要对网络进行改造,让网络适应内容爆发性增长的需要。

    内容分发网络是在传统网络中添加新的层次,即智能虚拟网络。CDN系统综合考虑各节点连接状态、负载情况以及用户距离等信息,通过将相关内容分发至靠近用户的CDN代理服务器上、实现用户就近获取所需的信息,使得网络拥塞状况得以缓解,缩短响应时间,提高响应速度。

    源服务器只需要将内容发给各个代理服务器,便于用户从就近的带宽充足的代理服务器上获取内容,降低网络时延并提高用户体验。CDN技术的优势正是为用户快速地提供信息服务,同时有助于解决网络拥塞问题。CDN技术成为5G必备的关键技术之一。

四、全球5G产业发展现状

    2017年,全球5G移动通信时代脚步越来越近,各国政府纷将5G建设及应用发展视为国家重要目标,各技术阵营的5G电信营运商及设备业者亦蓄势待发,5G市场战火一触即发。

    1、中国

    我国计划于2018年完成IMT-2020标准的征集,预计2020年实现5G的商用。我国“十三五”期间,将重点推动形成全球统一的5G标准,基本完成5G芯片及终端、系统设备研发,推动5G支撑移动互联网、物联网应用融合创新发展,为2020年启动5G商用奠定了产业基础。

    我国于2013年率先推出了推动组IMT-2020 50推进组,从多个方面定义了5G概念、技术路线,完成5G的愿景与需求研究,并发布了5G无线和网络技术架构等白皮书。我国5G技术研发试验分为关键技术验证、技术方案验证和系统方案验证三个阶段实施,2016年1月份启动第一阶段测试,同年9月份启动第二方面测试,2017年11月份已经开始第三阶段测试,重点是面向5G商用前的产品研发、验证和产业协同,开展商用前的设备单站、组网、互操作,以及系统、芯片、仪表等产业链上下游的互联互通测试,全面推进产业链主要环节基本达到商用水平。

    2、美国

    早在2016年年中,美国政府就对5G网络的无线电频率进行了分配,计划在2018年实现全面的商用。当时美国政府也向电信公司提供了资助,在四座城市进行5G的先期试验。

    2017年,美国运营商Verizon正式宣布将于2018年下半年在美国部分地区部署5G商用无线网和5G核心网。由设备商爱立信提供5G核心网、5G无线接入网、传输网以及和相关服务,这将加快基于3GPP标准的5G解决方案的商用。

    3、日本

    与韩国冬奥会相似,日本2020年东京奥运会以及残奥会也成了日本发展5G的重要助力。为配合2020年东京奥运会和残奥会的举办,日本各运营商将在东京都中心等部分地区启动5G的商业利用,随后逐渐扩大区域。

    日本三大移动运营商NTT DoCoMo、KDDI和软银计划将于2020年在一部分地区启动5G服务,预计在2023年左右将5G的商业利用范围扩大至日本全国,而总投资额或达5万亿日元之多。

    4、欧盟

    作为欧洲地区规模较大的区域性经济合作的国际组织,欧盟也不会允许自己在这场全球5G盛宴中缺席。

    2017年7月初步协议的基础上,欧盟不久前确立了5G发展路线图,该路线图列出了主要活动及其时间框架。通过路线图,欧盟就协调5G频谱的技术使用和目的以及向电信运营商分配的计划达成了一致。欧盟电信委员会的成员国代表同意到2025年将在欧洲各城市推出5G的计划。

    5、韩国

    相较于全球其他国家计划在2020年实现5G商用化的目标,韩国似乎想更早一点开展实践行动。在2017年4月,韩国第二大电信商韩国电信(KT)和爱立信以及其他技术合作伙伴宣布已经就2017年进行5G试验网的部署和优化的步骤和细节达成共识,包括技术联合开发计划等。

    2018平昌冬季奥运会,韩国实现了5G首秀,由韩国电信运营商KT联手爱立信(基站设备等)、三星(终端设备等)、思科(数据设备等)、英特尔(芯片等)、高通(芯片等)等产业链各环节公司全程提供的5G网络服务,成为5G全球首个大范围的准商用服务。

责任编辑:程玥
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