20235G專(zhuān)網(wǎng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用_第1頁(yè)
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--PAGE13-5G專(zhuān)網(wǎng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中創(chuàng)新應(yīng)用2023目錄TOC\o"1-3"\h\u14805一、5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 317858(一)5G專(zhuān)網(wǎng)的推動(dòng)因素 419597(二)5G性能適用于多種工業(yè)應(yīng)用 5103二、5G專(zhuān)網(wǎng)部署模式 829068三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的5G創(chuàng)新 126297(一)3GPP支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的舉措 132631(二)采用5G多點(diǎn)協(xié)作技術(shù),實(shí)現(xiàn)高可靠性 1530705(三)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)可滿(mǎn)足低時(shí)延性 1616712(四)5G新無(wú)線(xiàn)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確定位 1724309四、5G專(zhuān)網(wǎng)頻譜 1918116(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的頻譜可選方案 19770(二)用于5G專(zhuān)用的免授權(quán)頻譜(NR-U) 204286(三)共享頻譜的協(xié)調(diào)使用 212006(四)企業(yè)專(zhuān)用頻譜 2319093五、結(jié)論 26一、5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用4.0為代表的信息物理系統(tǒng)(CPS)的基礎(chǔ)設(shè)施。5G研發(fā)中得到了體現(xiàn)。在前幾代網(wǎng)絡(luò)5G技術(shù)在未來(lái)能夠滿(mǎn)足客戶(hù)5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展路線(xiàn)圖的信心,有助5G網(wǎng)絡(luò)的部署和應(yīng)用。G專(zhuān)網(wǎng)技術(shù)的可預(yù)測(cè)性和可靠性特別適合工5G專(zhuān)網(wǎng)如何滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用的嚴(yán)苛要求,以5G網(wǎng)絡(luò)如何幫助各行業(yè)實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化,包括智能工廠和倉(cāng)5G專(zhuān)網(wǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題,包括終端用戶(hù)機(jī)構(gòu)如何部署和5G技術(shù)、專(zhuān)網(wǎng)和廣域公共網(wǎng)絡(luò)的整合,以及頻譜對(duì)于實(shí)現(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的重要性。此外,本文還討論了如何在多樣授權(quán)、共享授權(quán)5G專(zhuān)網(wǎng)。(一)5G專(zhuān)網(wǎng)的推動(dòng)因素企業(yè)設(shè)計(jì)和部署專(zhuān)網(wǎng)的目的是優(yōu)化或執(zhí)行商業(yè)流程??偟膩?lái)說(shuō),有三個(gè)因素推動(dòng)企業(yè)部署專(zhuān)網(wǎng):確保覆蓋范圍:通常部署在射頻(RF)或公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限/不存在的地方(如偏遠(yuǎn)地區(qū))。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制:5G專(zhuān)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)公共網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)獲得配置文件具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。TE專(zhuān)網(wǎng)充分利用了其在全球生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),包括高容量、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù),并擁有能夠設(shè)計(jì)和3GPP技術(shù)的規(guī)模經(jīng)專(zhuān)專(zhuān)網(wǎng)更適合。5G新具體包括:無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域的創(chuàng)新(URLLC)和頻譜靈活性等。系統(tǒng)層面的創(chuàng)新法、邊緣部署、應(yīng)用程序編程接口(API)等功能。Reading5G專(zhuān)網(wǎng)代替其他無(wú)線(xiàn)技術(shù),相關(guān)試驗(yàn)和商業(yè)16162020年上半年發(fā)2021專(zhuān)網(wǎng)作為一種功能5G5G專(zhuān)網(wǎng)。(二)5G性能適用于多種工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中使用各種有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制設(shè)備、過(guò)程和事件,并與設(shè)備進(jìn)行交互。在某些情和Wi-Fi無(wú)法滿(mǎn)足這種性能要求。在工業(yè)領(lǐng)域,控制系統(tǒng)與車(chē)間中的物理生產(chǎn)設(shè)備之間的可靠通信,通常依賴(lài)于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)。如今,這些通信現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)一般使用準(zhǔn)專(zhuān)有工業(yè)以太網(wǎng)有線(xiàn)連接,傳輸用于控制器和執(zhí)行器通信的各種協(xié)議。然而,協(xié)議的多樣性和有線(xiàn)連接的限制,5G5G網(wǎng)絡(luò)的1所示。高性能工業(yè)應(yīng)用各種通信協(xié)議和服務(wù)

5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)源:HeavyReading圖1:通過(guò)5G平臺(tái)整合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)比如,多個(gè)行業(yè)現(xiàn)正在合作將各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)轉(zhuǎn)換為一種通用3GPP標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)了解5G1顯示了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制,以及控制到控制應(yīng)用案例的性能要求。兩者都是5G旨在支持的最嚴(yán)苛的應(yīng)用領(lǐng)域,其要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出或5G建立的高性能網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用于小型服務(wù)區(qū)域(如工廠車(chē)間),其中的用戶(hù)設(shè)備密度大于廣域網(wǎng)絡(luò)中的用戶(hù)設(shè)備密度。而廣域公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)不可能支持建立類(lèi)似高性能網(wǎng)絡(luò)。15G服務(wù)可用性:目標(biāo)值時(shí)間消息大小延遲持續(xù)時(shí)間用戶(hù)設(shè)備速度數(shù)量服務(wù)區(qū)域99.999%-99.99999%約10年50個(gè)字節(jié)500μs500μs≤75km/h≤2050m×10m× 10m99.9999%-99.999999%約10年40個(gè)字節(jié)1ms1ms≤75km/h≤5050m×10m×10m99.9999%-99.999999%約10年20個(gè)字節(jié)2ms2ms≤75km/h≤10050m×10m×10m來(lái)源:第三代合作伙伴計(jì)劃技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(3GPPTS)22.1045.2-1(3GPP性能要求的工業(yè)應(yīng)用:自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)(AGV):自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)是工廠和倉(cāng)庫(kù)中的主用,如視頻遙控燃料和化學(xué)品罐車(chē)等危險(xiǎn)負(fù)載。智能眼鏡:這一新興儀器正在快速發(fā)展。智能眼鏡可用于遠(yuǎn)程為維護(hù)復(fù)雜工業(yè)設(shè)備的工程師提供專(zhuān)業(yè)知識(shí),此外,還可用于工業(yè)培訓(xùn)。超高清攝像機(jī)和機(jī)器視覺(jué):在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中,該技術(shù)可用于5G超高清攝像機(jī)識(shí)別缺陷并通知生產(chǎn)線(xiàn)所需的時(shí)間。配電網(wǎng):高壓配電網(wǎng)使用負(fù)荷控制系統(tǒng),具有非常嚴(yán)格的延5x9s5G能夠?qū)樯鲜鰝鬏斚到y(tǒng)提供更現(xiàn)代、更靈活的通信系統(tǒng)。混合物聯(lián)網(wǎng):在工業(yè)領(lǐng)域中,有無(wú)數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。有些設(shè)備如窄頻物聯(lián)網(wǎng)[NB-IoT]足以支持這些設(shè)備。但(5G[NR]技術(shù)一起使用工業(yè)設(shè)備遙控:例如,移動(dòng)式起重機(jī)、移動(dòng)泵和固定門(mén)式起重機(jī)。這些用戶(hù)設(shè)備通常處于靜止?fàn)顟B(tài)或緩慢移動(dòng),其分布范圍可能較大(如貨運(yùn)碼頭)。二、5G專(zhuān)網(wǎng)部署模式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幾乎都由獲許可的公共運(yùn)營(yíng)商部署和運(yùn)營(yíng)。專(zhuān)網(wǎng)是對(duì)這種機(jī)構(gòu)的重大變革。關(guān)于哪一方應(yīng)該設(shè)計(jì)、部署、運(yùn)營(yíng)5G(3GPP為非公共網(wǎng)絡(luò)Heavyreading這兩種方案:可以選擇是否與公共網(wǎng)絡(luò)整合。與公共網(wǎng)絡(luò)一起使用的專(zhuān)網(wǎng)。可進(jìn)行各種級(jí)別的整合。絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)和資源傳輸網(wǎng)絡(luò),甚至是由企業(yè)控制的網(wǎng)絡(luò)。這通常意味著不管哪一方負(fù)責(zé)日常管理,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都將部署在客戶(hù)的經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所。服務(wù)降級(jí)或安全漏洞等事故可能對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)和安全造成災(zāi)難性后果。該專(zhuān)網(wǎng)模式如圖2所示。公共網(wǎng)絡(luò)公共網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)可選連接用戶(hù)控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)防火墻來(lái)源:高通公司圖2:獨(dú)立的5G專(zhuān)網(wǎng)另一個(gè)問(wèn)題是:企業(yè)是否需要將專(zhuān)網(wǎng)和公共廣域網(wǎng)進(jìn)行集網(wǎng)絡(luò),這種情況通常需要與專(zhuān)網(wǎng)連接。另外,一些工業(yè)流程也需要將廣域網(wǎng)連接到專(zhuān)網(wǎng),例如,跟蹤到達(dá)工廠的部件和查詢(xún)后續(xù)供應(yīng)鏈的貨物。專(zhuān)網(wǎng)和公共網(wǎng)絡(luò)之間這種聯(lián)系是一個(gè)需要關(guān)注的(5G系統(tǒng)架構(gòu)其數(shù)據(jù)和用戶(hù)進(jìn)行更細(xì)粒度的控制。公共網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)服務(wù)防火墻本地?cái)?shù)據(jù)35G(RAN)公共網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)控制網(wǎng)關(guān)服務(wù)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)服務(wù)防火墻本地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源:高通公司圖3:與運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)整合的專(zhuān)網(wǎng)5GOT5G5G服務(wù)的一部分??傊琀eavyReading預(yù)計(jì),對(duì)于智能制造而言,由于延遲、控制和安全性要求,部署在本地的專(zhuān)網(wǎng)最為普遍;在物流和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,廣域網(wǎng)覆蓋更為重要,他們對(duì)共享公共網(wǎng)絡(luò)中的專(zhuān)用服務(wù)有很大需求。三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的5G創(chuàng)新5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)唯一網(wǎng)絡(luò)ID獨(dú)立與整合架構(gòu)無(wú)縫返回公共網(wǎng)絡(luò)免授權(quán)新無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、5G新無(wú)線(xiàn)電將支持:頻譜超高可靠低時(shí)延通信時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)唯一網(wǎng)絡(luò)ID獨(dú)立與整合架構(gòu)無(wú)縫返回公共網(wǎng)絡(luò)免授權(quán)新無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、5G新無(wú)線(xiàn)電將支持:頻譜超高可靠低時(shí)延通信時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)授權(quán)頻譜共享頻譜免授權(quán)頻譜低時(shí)延超高可靠性多點(diǎn)協(xié)作傳輸接收技術(shù)服務(wù)多路復(fù)用技術(shù)移動(dòng)性增強(qiáng)5G以太網(wǎng)可靠性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)間同步定位基于網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的需求來(lái)源:高通公司圖4:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的5G新無(wú)線(xiàn)電功能5G(3GPPR-15版本規(guī)定了許多支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵功能,包括靈活的數(shù)字技術(shù)和超低延遲。然而,雖然基5G并不支持工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)所需的所有高級(jí)功能。為了應(yīng)對(duì)上述問(wèn)5GR-162020320206ASN.1固定(即協(xié)議固定)。(一)3GPP支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的舉措3GPP社區(qū)(絡(luò)運(yùn)營(yíng)商等用戶(hù)信心。23GPPR-16版標(biāo)準(zhǔn)中5GNR技術(shù),以及更高層的應(yīng)用程序編程接口(API)API可使第三方應(yīng)用程序(OT企業(yè)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用)5G現(xiàn)運(yùn)行。表2:支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G專(zhuān)網(wǎng)的3GPP方案方案內(nèi)容概述5G(LAN)將基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)(LAN)5G整合R-16版的要求(TR22.821)垂直領(lǐng)域的自動(dòng)化通信垂直領(lǐng)域的自動(dòng)化通信R-16版的要求(TR22.804)方案內(nèi)容概述垂直領(lǐng)域中信息物理控制確定垂直領(lǐng)域中信息物理控制的要求包括對(duì)專(zhuān)用于工業(yè)應(yīng)用案例的局域網(wǎng)服務(wù)的支持R-16版的要求(TS22.104)增強(qiáng)5G系統(tǒng)的垂直局域網(wǎng)5G系統(tǒng)支持的垂直局域網(wǎng)的架構(gòu)支持時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、時(shí)間同步和服務(wù)質(zhì)量專(zhuān)注非公共網(wǎng)絡(luò),考慮連接公共網(wǎng)絡(luò)通過(guò)應(yīng)用程序編程接口為第三方應(yīng)用提供服務(wù)R-16版標(biāo)準(zhǔn)的研究(TR23.734)NR工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域示例包括工廠自動(dòng)化、運(yùn)輸行業(yè)和配電2/3縮等。R-16版標(biāo)準(zhǔn)的研究(TR38.825)NR移動(dòng)性增強(qiáng)0ms中斷和高可靠性,實(shí)現(xiàn)切換性能適用于不同頻率之間/頻率內(nèi)切換也有益于面臨切換難題的高速列車(chē)和航空應(yīng)用案例解決方案應(yīng)記錄在多項(xiàng)規(guī)范中(TS38.300TS38.331)NR超高可靠低時(shí)延通信NR可改善超高可靠低時(shí)延通信和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1層增強(qiáng)功能滿(mǎn)足超高可靠低時(shí)延通信的要求目標(biāo)是更高可靠性(6x9s)、更強(qiáng)可用性(性能的用戶(hù)設(shè)備百分比)、更短時(shí)延(0.5ms1ms)R-16版的研究(TR38.824)NR多輸入多輸出技術(shù)NR多輸入多輸出技術(shù)的各種增強(qiáng)功能包括多個(gè)傳輸接收點(diǎn)傳輸,以提高可靠性和穩(wěn)健性(業(yè)互聯(lián)網(wǎng)至關(guān)重要)解決方案應(yīng)記錄在多項(xiàng)規(guī)范中(TS38.213)免授權(quán)NR技術(shù)201812月,完成了技術(shù)報(bào)告(TR38.889)7GHzNR的運(yùn)行NRNR入(LAA)單元5GNR技術(shù)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)非公共網(wǎng)絡(luò)非公共網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域20198R-16版工作非公共網(wǎng)絡(luò)管理擬研究非公共網(wǎng)絡(luò)管理確定非公共網(wǎng)絡(luò)管理的應(yīng)用案例和要求提出規(guī)范工作建議方案內(nèi)容概述服務(wù)支持架構(gòu)層垂直領(lǐng)域服務(wù)支持架構(gòu)層(TS23.434)為第三方應(yīng)用補(bǔ)充通用應(yīng)用程序編程接口框架(CAPIF)(??稍诖怪睉?yīng)用中重復(fù)使用來(lái)源:HeavyReading、3GPP(二)采用5G多點(diǎn)協(xié)作技術(shù),實(shí)現(xiàn)高可靠性根據(jù)TS22.104描述,某些工業(yè)應(yīng)用需要99.9999%的可靠性和亞毫秒無(wú)線(xiàn)延遲,而使用傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)很難滿(mǎn)足這些要求。例如,利用時(shí)域和頻域提高可靠性的程度是有限的。時(shí)域的有限性是因?yàn)閷?duì)低延遲的要求不允許重傳丟幀;頻域的有限性是因?yàn)榻饘傥矬w等障礙物在某種程度上可能會(huì)影響所有頻帶。為此,相關(guān)人員提出了一種解決方案,即利用空間分集和多點(diǎn)協(xié)作(CoMP)增強(qiáng)5G無(wú)線(xiàn)連接的可靠性。多點(diǎn)協(xié)作技術(shù)通常會(huì)增加無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的容量,但這一技術(shù)可用于實(shí)現(xiàn)更高的可靠性。多點(diǎn)協(xié)作技術(shù)可使用多個(gè)傳輸接收點(diǎn)(TRP),協(xié)調(diào)用戶(hù)設(shè)備(如機(jī)器人或自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē))與網(wǎng)絡(luò)之間的并行數(shù)據(jù)流,從而將大大提高數(shù)據(jù)包的到達(dá)率。使用具有多個(gè)傳輸接收點(diǎn)的多點(diǎn)協(xié)作提高可靠性的原理如圖5所示。3GPP99.9999(傳輸接收點(diǎn)傳輸接收點(diǎn)傳輸接收點(diǎn)分布式5G基站5G傳輸接收點(diǎn)傳輸接收點(diǎn)傳輸接收點(diǎn)分布式5G基站5G中央基站和多點(diǎn)協(xié)作服務(wù)器來(lái)源:高通公司圖5:使用空間分集(多點(diǎn)協(xié)作)提高可靠性(三)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)可滿(mǎn)足低時(shí)延性通過(guò)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)的能力,有望5G發(fā)展的主要技術(shù)成就之一。時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)是電氣與電子技術(shù)。壓縮報(bào)頭以太幀頭 有效載荷5G幀頭有效載荷時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以太網(wǎng)絡(luò)時(shí)間敏用戶(hù)感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理5G回路基站5G核心網(wǎng)用戶(hù)面時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)壓縮報(bào)頭以太幀頭 有效載荷5G幀頭有效載荷時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以太網(wǎng)絡(luò)時(shí)間敏用戶(hù)感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理5G回路基站5G核心網(wǎng)用戶(hù)面時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)絡(luò)適配器(gNB服務(wù)質(zhì)量管理控制面時(shí)間敏適配器服務(wù)質(zhì)量 網(wǎng)絡(luò)系管理5G系統(tǒng)來(lái)源:高通公司圖6:5G系統(tǒng)中的時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(四)5G新無(wú)線(xiàn)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確定位3GPPR-165G工業(yè)市場(chǎng)需求調(diào)研發(fā)現(xiàn),企業(yè)十分需要室內(nèi)定位技術(shù),以追蹤資(如自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)定位技術(shù)具有一定的局限性,在室內(nèi)不夠可靠或不夠精確。5G包括使用多輸入多輸出天線(xiàn)陣列和寬帶寬等。尤其是在視距條件下,這些特性使我們能夠相對(duì)準(zhǔn)確地評(píng)估到達(dá)方向(DoA)和到達(dá)時(shí)間。在應(yīng)用多點(diǎn)協(xié)作技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳輸接收點(diǎn)的情況下,這種使用信號(hào)傳輸角度和時(shí)間的高精度定位尤其有效。3GPP20厘米的目標(biāo)。5G定位的穩(wěn)健性和準(zhǔn)確性,5GGPS,與網(wǎng)絡(luò)定位協(xié)同工作。四、5G專(zhuān)網(wǎng)頻譜專(zhuān)網(wǎng)需要頻譜。企業(yè)不經(jīng)常使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要原因之一是,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必須在授權(quán)頻譜中運(yùn)行,因此需要獲得國(guó)家監(jiān)管(通常是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商5G(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的頻譜可選方案從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)看,重要的是頻譜被產(chǎn)品和集成商生態(tài)系統(tǒng)支持,并遵守具有長(zhǎng)期規(guī)劃的穩(wěn)定法規(guī)。這對(duì)于面向長(zhǎng)生命周期運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行重大投資的工業(yè)用戶(hù)非常重要。34HeavyReading表3:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頻譜頻譜類(lèi)型說(shuō)明運(yùn)營(yíng)商所有的授權(quán)頻譜延續(xù)經(jīng)典頻譜授權(quán)模式使用受保護(hù)頻譜對(duì)擔(dān)憂(yōu)可靠性的用戶(hù)具有吸引力正在制定用于出租/共享專(zhuān)網(wǎng)頻譜的機(jī)制企業(yè)專(zhuān)用頻譜許多市場(chǎng)都在嘗試該模式100MHz(3.7-3.8GHz)用戶(hù)使用有吸引力,但小眾生態(tài)系統(tǒng)具有一定風(fēng)險(xiǎn)頻譜類(lèi)型說(shuō)明(w/異步共享)5GHz5GHz5G免授權(quán)頻譜w/同步共享在新的免授權(quán)頻譜分配(6GHz)的共享機(jī)制無(wú)線(xiàn)同步是改善共享的簡(jiǎn)便途徑在共址部署中實(shí)現(xiàn)更可靠的性能;使免授權(quán)頻譜適用于超高可靠低時(shí)延通信應(yīng)用來(lái)源:HeavyReading3.5GHz頻段的5G新無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)也可以使用多個(gè)共享頻段。(二)用于5G專(zhuān)用的免授權(quán)頻譜(NR-U)3GPPR-165G免授權(quán)頻譜中的運(yùn)行(即NR-U),這有望使專(zhuān)網(wǎng)迅速擴(kuò)展。免5G共有兩種主要方案:5GNR技術(shù):這也被稱(chēng)為授權(quán)頻譜輔助接入(LAA)NR5GNR5GHz5GNR6GHz和毫米波頻譜上運(yùn)行。5GNR技術(shù):這也被稱(chēng)為獨(dú)立NR-U5G標(biāo)準(zhǔn)制定早期,3GPP5G的原生操作模式。在免授權(quán)情況下,5G共有兩種主要的頻譜共享模式:NR些共享頻譜的可靠性和可用性。6GHz歐洲。(三)共享頻譜的協(xié)調(diào)使用根據(jù)定義,免授權(quán)頻譜是共享頻譜。功率限制(通常為低功率)和基于競(jìng)爭(zhēng)的“先聽(tīng)后說(shuō)”機(jī)制可控制其他用戶(hù)干擾。當(dāng)頻譜的競(jìng)爭(zhēng)用戶(hù)有限時(shí),基于競(jìng)爭(zhēng)的系統(tǒng)效果最佳;但當(dāng)用戶(hù)很多時(shí),終端用戶(hù)性能和頻譜效率都會(huì)受到影響。這些負(fù)面影響可通過(guò)一些方案予以彌補(bǔ)(尤其是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)),但對(duì)于嚴(yán)格要求可靠性的工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)仍具有挑戰(zhàn)性。既具有免授權(quán)頻譜的優(yōu)勢(shì)(即所有企業(yè)都可使用),又能解決共享難題。與空間共享(多點(diǎn)協(xié)作)相結(jié)合,該方案還可增加容量并使服務(wù)質(zhì)量可預(yù)測(cè),從而使免授權(quán)頻譜更適合工業(yè)用戶(hù),以及超高可靠低時(shí)延通信服務(wù)。該協(xié)調(diào)共享方案需要不受現(xiàn)有規(guī)則限制的新頻譜,5GHz頻段并不符合這一要求。美國(guó)正在探索一個(gè)有趣的選擇:6GHz頻段。聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)6GHz6GHz步共享,而其余部分則使用原有方式共享(5GHz式類(lèi)似)7用同步共享頻帶部分(如兩個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù))步進(jìn)行協(xié)調(diào)。美國(guó)6GHz共享示例美國(guó)新的6GHz免授權(quán)頻段;在其中一部分頻段中(特定頻段),時(shí)間同步操作優(yōu)先7.125GHz

在特定頻段,如果沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)間同步,則按原有方式共享整個(gè)6GHz頻段

在特定頻段,如果有網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)間同步,則其他網(wǎng)絡(luò)必須使用時(shí)間同步,以彼此兼容6.875GHz6.525GHz5.925GHz

時(shí)間同步

異步“先聽(tīng)后說(shuō)”異步“先聽(tīng)后說(shuō)”

同步“先聽(tīng)后說(shuō)”異步“先聽(tīng)后說(shuō)”來(lái)源:高通公司圖7:時(shí)間同步共享,提高效率和可靠性6GHz給聯(lián)邦通信委員會(huì)一份模擬結(jié)果。該結(jié)果顯示,6GHz加容量:供≥25%的容量增益。供≥40%的容量增益(四)企業(yè)專(zhuān)用頻譜在部分市場(chǎng),監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在探索,或已經(jīng)將授權(quán)頻譜分配給垂直領(lǐng)域,以運(yùn)行專(zhuān)網(wǎng),尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。這通常意味著在較小地理區(qū)域內(nèi)進(jìn)行授權(quán),以確保盡可能多的企業(yè)重復(fù)使用和訪(fǎng)問(wèn)專(zhuān)用頻譜。相鄰網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)調(diào)也在一定程度上有利于這種分配方式。HeavyReading式將得到改善。42019年中期,世界各國(guó)地區(qū)就適用于專(zhuān)網(wǎng)的在逐步得到推廣。表4:用于專(zhuān)用企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的共享頻譜國(guó)家/地區(qū)頻譜協(xié)調(diào)類(lèi)型現(xiàn)狀全球5GHz免授權(quán)可用美國(guó)3.5GHz公民寬帶無(wú)線(xiàn)電服務(wù)頻段專(zhuān)用和共享授權(quán)2019年下半年使用6GHz擬議免授權(quán)評(píng)估中57-71GHz免授權(quán)可用國(guó)家/地區(qū)頻譜協(xié)調(diào)類(lèi)型現(xiàn)狀37-37.6GHz共享頻譜;本地授權(quán)評(píng)估中116-123GHz174.8-182GHz185-190GHz和244-246GHz免授權(quán)已批準(zhǔn),但生效日期待定中國(guó)內(nèi)地5.9-7.1GHz或該頻段的一部分僅用于室內(nèi)評(píng)估中中國(guó)香港24.25-28.35(400MHz)本地授權(quán);監(jiān)管機(jī)構(gòu)許可已批準(zhǔn),2019年第三季度生效澳大利亞24.25-27.5GHz評(píng)估評(píng)估中日本12575-2595MH(作為非獨(dú)立組網(wǎng)錨點(diǎn))和28.2-28.3GHz本地授權(quán)2019月立法2:4.6-4.8GHz28.3-29.1GHz本地授權(quán);可能使用監(jiān)管機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù),但尚未最終決定20198進(jìn)行商討;于2020年第三季度立法歐洲6GHz評(píng)估評(píng)估中26G

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