5G技术是支撑智能制造转型的关键使能技术.doc

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1、5G技术是支撑智能制造转型的关键使能技术5G技术是支撑智能制造转型的关键使能技术5G技术是支撑智能制造转型的关键使能技术5G技术是支撑智能制造转型的关键使能技术一、移动通信技术的发展　　回顾移动通信技术的发展历程，第一代采用的是模拟技术，只能支持区域和距离限制的语音通话;第二代实现了数字化语音通讯，能进行简单的语音和文字类交互，比如短信和邮件等;第三代就是大家熟知的3G技术，以多媒体通讯为特征，可以支持语音、文字和视频交互，但由于带宽有限，在进行大量数据交互时，如视频交互时很难保证效果的流畅;第四代是正在铺建的4G技术，通讯速率大幅提升，

2、标志着进入无线宽带年代。　　从当前电信服务商做的基站测试结果看，5G的速度将会比4G更快且功耗更低，理论带宽将突破每秒10G。这保证你能够在一秒钟内下载一部高清电影，而4G需要至少10分钟。恰是由于这一得天独厚的优势，业界普遍认为，5G将对智能工业、无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域产生重要推动作用。　　目前，5G标准尚未确定。AT&T总裁史密斯认为，对于5G的定义可能于2018年确定，正式的5G标准将于2019年由联合国行动通信联盟编写成文。5G标准将定义哪些无线技术可称为5G，以及5G有哪些特征等问题。　　二、5G定义的三大场景　　2

3、016年，华为主推的PolarCode方案被国际无线标准化机构3GPP确定为eMBB场景的控制信道编码方案，而数据信道的上行和下行短码方案则归属高通LDPC码。eMBB即增强移动宽带，是3GPP会议上定义5G三大场景之一。华为的PolarCode信道编码技术只是5G众多核心技术的一种。除eMBB之外，5G场景还包括mMTC和URLLC。　　eMBB（增强移动宽带）：主要面向3D/超高清视频等大流量移动宽带业务，eMBB除了在6GHz以下的频谱发展相关技术，也会发展在6GHz以上的频谱。而小型基地台将会是发展eMBB的重要设备，由于目前6G

4、Hz以下的频谱，大多是以大型基地台发展的传统网络模式为主，而较以6GHz以上频谱的毫米波技术，便须要小型基地台来把速度冲得更快。　　mMTC（海量机器类通信）：主要面向大规模物联网业务。mMTC将会发展在6GHz以下的频段，其将会应用在大规模物联网上，目前较可见的发展是NB-IoT。以往普遍的Wi-Fi、Zigbee、蓝牙等，较属于家庭用的小范围技术，回传线路主要都是靠LTE，近期随着大范围覆盖的NB-IoT、LoRa等技术标准的出炉，可望让物联网的发展更为广泛。　　URLLC（超可靠低时延）：主要面向无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高

5、可靠连接的业务。在智慧工厂，由于大量的机器都内建传感器，从传感器、后端网络、下指令，再传送回机器本身的这些过程，若以现有的网络传输，将出现很明显的延迟，可能引发工安事故。有鉴于此，URLLC将网络等待时间的目标压低到1毫秒以下。三、5G支撑的工业应用　　1.物联网　　随着工厂智能化转型的推进，物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术正受到企业的高度关注。这种需求在推动物联网应用落地的同时，也极大的刺激了5G技术的发展。面对复杂的工业互联需求，5G技术需要适应不同的工业场景，能满足物联网的绝大部分连接需求。因此，5G与物联网是相辅相成的关

6、系，物联网应用落地依赖于5G提供不同场景的无线连接方案，而5G技术标准的成熟也需要物联网应用需求的刺激和推动。　　在推动物联网落地过程中，5G三大场景能分别支撑不同的功能应用需求。比如eMBB能支撑起远程视频监控、视频会议等高带宽的应用场景;mMTC能满足大量低功耗嵌入式终端的数据连接与传输需求。URLLC可以将网络等待时间的目标压低到1毫秒以下，以支撑工业自动化控制过程中系统和设备对数据传输的实时性的诸多指标和要求。　　2.工业自动化控制　　自动化控制是制造工厂中最基础的应用，核心是闭环控制系统。在该系统的控制周期内每个传感器进行连续测

7、量，测量数据传输给控制器以设定执行器。典型的闭环控制过程周期低至ms级别，所以系统通信的时延需要达到ms级别甚至更低才能保证控制系统实现精确控制，同时对可靠性也有极高的要求。如果在生产过程中由于时延过长，或者控制信息在数据传送时发生错误可能导致生产停机，会造成巨大的财务损失。　　5G可提供极低时延长、高可靠，海量连接的网络，使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。基于华为5G的实测能力：空口时延可到0.4ms，单小区下行速率达到20Gbps，小区最大可支持1000万+连接数。由此可见，移动通信网络中仅有5G网络可满足闭环控制对网络的要求

8、。　　3.物流追踪　　在目前已成规模的机器对机器市场中，其应用将包括人员跟踪和在途高价商品等。但（较）高连接成本限制了该市场的增长。预计5G将在深度覆盖、低功耗和低成本（规模经济）以及作为3G