工业互联网场景下5G与TSN融合技术研究及标准化进展

本文探讨了工业互联网场景下5G与时间敏感网络(TSN)技术的融合及标准化进展。首先介绍了5G和TSN的基本特性与应用场景,接着分析了5G与TSN在工业互联网中的三种融合方式:拼接式融合、承载网融合和深度融合,并阐述了各自的技术特点及应用,最后系统梳理了国内外标准化组织的相关工作动态,进一步明确了5G与TSN的标准化工作进展。旨在为未来工业互联网场景下5G与TSN融合发展提供技术和标准化方面的参考。

面向5G-Advanced和6G的星基移动通信网络标准技术研究

面向5G-Advanced和6G的天地一体化组网需求,移动通信标准组织开展了星基移动通信网络的架构和协议研究,呈现出支持任意网络功能实体上星的技术趋势。归纳了3GPP和ITU的标准演进路线,基于该路线提出了面向5G-Advanced星载基站架构的接口协议、移动性管理和存储转发技术,以及面向6G星载核心网的卫星信息管理功能及服务流程。所提方案分别为未来移动通信中的星载接入网和星载核心网提供了具有3GPP标准前景的架构、协议和流程参考,加速星基以及天地一体化移动通信网络的标准化和产业化。

5G端到端网络切片标准化演进研究

5G网络之所以能够支持众多垂直行业应用场景,网络切片是其中之关键。端到端网络切片涉及无线接入网、承载网、核心网以及切片管理器多个领域,亟需推动相关标准化工作,并对相关问题进行深入研究,才能实现网络切片的自动化部署和运维,充分发挥5G网络切片的潜力,在5G规模商用阶段做到好用,有效保障千行百业的差异化要求。本文首先阐述引入5G端到端网络切片的好处及其标准化的必要性,然后指出当前标准化存在的问题,随后详细介绍国内标准化进程,最后对5G端到端网络切片标准化进行总结与展望,以期进一步推进其标准化和行业应用。

精简化5G芯片应用需求、技术要求及标准化研究

3GPP R17 RedCap标准于2022年6月冻结,RedCap通过减少带宽、减少MIMO层数以及放宽下行链路调制阶数等技术手段,旨在降低5G设备的复杂性和成本,从而使得5G技术能够更广泛地应用于垂直行业。到2025年,全国县级以上城市实现5G RedCap规模覆盖,5G RedCap连接数实现千万级增长。但面向电力等行业的RedCap应用,存在场景需求碎片化的特点。精简化5G芯片遵循3GPP RedCap标准协议,同时针对行业应用需求,对行业定制化功能、性能进行增强。本文从行业用5G终端芯片的角度,调研面向电力、视频行业的应用需求,研究精简化5G终端芯片平台的技术要求并进行标准制定,从而指导精简化5G终端芯片的研发,促进5G行业应用的规模化发展。

建立5G超声远程诊断系统质量控制标准研究

目的 建立5G超声远程诊断系统质量控制标准,规范会诊医师和基层医院医师的医疗行为,促进基层超声医师诊疗技术的提升,提高远程超声会诊诊断质量,并为5G远程医疗相关规范和指南的制定提供可借鉴和可参考的依据。方法 选取2021年10月—2023年5月应用海南省5G远程超声会诊系统进行超声会诊的223例病例纳入研究,对每例经远程超声会诊病例资料的超声扫查流程、检查切面、动态和静态图像采集及传输稳定性、测量切面是否标准、报告术语是否规范准确、危急值报告处置是否及时有效、检查阳性率等质控内容进行总结、分析和比对研究。结果 223例患者中,每例患者会诊时间为10~25min,平均(15.65±2.28)min;检查过程中,5G网络稳定流畅,无明显卡顿,会诊医师与视频端患者及医护人员均交流顺畅;大部分基层(邀请会诊端)医师检查操作规范性不够标准,经会诊医师指导后逐步标准化,但部分病例由于会诊医师无法感受到探头与患者体表接触的真实触感,而难以及时指导基层医师调整扫查方式,难以做到细微观察;检查切面、动态和静态图像采集及传输稳定性良好,但部分图像经压缩后质量略有下降,超声图像信息清晰度可,部分图像因操作端检查医师操作规范性、个人经验等原因而显示欠清晰。除此之外,在检查时由于受扫查速度和患者呼吸等的影响,部分检查切面图像出现延迟、分辨率降低等情况。会诊结果显示,223例患者检出率为92.83%,漏、误诊率为7.17%,阳性率为81.16%,阴性率为18.84%。结论 建立5G超声远程诊断系统质量控制标准,能够有效保障远程检查过程中网络的通畅以及会诊医师与视频端患者及基层医护人员交流顺畅,并确保检查流程规范、切面标准、动态和静态图像采集规范及传输稳定性,有助于提高检出率,减少漏诊和误诊发生。

第五代移动通信系统5G标准化展望与关键技术研究

随着第四代移动通信系统(The fourth generation mobile communication system,4G)长期演进技术(Long term evolution,LTE)在全球商用的成功展开和移动数据的爆发式增长,对第五代移动通信系统(The fifth generation mobile communication system,5G)的研发提上日程。本文首先分析了5G发展的两个驱动力,介绍了国际电联(International telecommunication union,ITU)对5G标准化的规划和最新进展,总结了通信业界与学术界公认的5G关键技术,并对其中的无线网络相关技术,超密集蜂窝(Ultra dense cellular network,UDN)和集中式蜂窝架构的研究进行了深入的分析介绍。最后总结了5G的发展趋势和未来的研究动向。

5G业务需求分析及技术标准进程

认为移动互联网和物联网是第五代移动通信技术(5G)发展的主要驱动力;无线流量20年上万倍的增长、追求极致的用户体验是5G面临的直接挑战。认为5G系统与第四代移动通信技术(4G)相比较,传输速率、时延、连接数、流量密度、移动性等成为关键技术指标;预计到2020年中国还需要600 MHz以上的频谱资源支撑宽带业务的发展。认为向5G发展存在3种技术路线:LTE-Advanced演进、下一代无线局域网及可能的革命性路线。

5G移动通信发展趋势与若干关键技术研究

文中深入探讨了5G移动通信的发展趋势与若干关键技术,旨在全面了解5G技术在全球范围内的推广情况、跨行业融合的应用案例,以及5G关键技术的现状与未来发展。首先,通过分析各国5G网络建设的不同进展,揭示了全球5G网络建设的竞争格局。其次,通过具体案例展示了5G在工业、医疗和智能交通等领域的广泛应用,强调了跨行业融合对5G技术创新的推动作用。在关键技术方面,概述了新一代通信标准、大规模MIMO技术和边缘计算等核心技术,并指出了它们的优势和挑战。此外,还分析了5G发展中面临的安全、隐私问题以及基础设施建设的投资压力。最后,对未来展望进行了初步分析,包括对6G技术的关注以及政府与行业合作的推动作用。

5G标准必要专利布局分析

随着5G商用牌照的发放,5G的商用化脚步越来越快,本文对5G的系统架构进行介绍,并针对系统架构中5G核心网和5G接入网所涉及的标准必要专利进行分析,揭示了不同国家不同企业的专利布局侧重点,并基于此对我国5G产业的发展前景进行了展望。

5G网络安全技术探究

5G网络的高带宽、低时延、大连接特性,将大幅度提升全社会各产业的信息化水平.它不仅提升了人与人之间通信的速度和效率,还将有效拓展人与物、物与物之间的连接水平和通信能力.同时,5G网络的业务多样化、新技术的引入、海量的终端用户,对安全和用户隐私保护提出了新的挑战.ITU定义了三大业务场景,eMBB(enhanced mobile broadband),mMTC(massive machine type communications),URLLC(ultra-reliable and low-latency communications).大规模物联网设备数量庞大,无人值守,给网络安全管理和安全防御都带来新的挑战.同时,高可靠性高安全性要求的业务,如配电控制、自动驾驶汽车、远程手术等涉及到工业工控系统和生命安全系统的业务,给5G安全带来了更多的关注.为提高通信系统的灵活性、扩展性和快速部署,同时降低成本,5G网络架构将引入核心网服务化架构、切片(network slicing)、边缘计算(multi-access edge computing)等技术.这些技术在使能网络功能的灵活性、可扩展性和快速部署的基础上,也给5G安全带来了新的挑战.

煤矿用5G通信系统标准研究制定

为满足煤矿远程监控、视频监视、数据采集、语音通信等需求,煤矿用5G通信系统应具有下列功能:(1)远程控制、监控、定位、监视和语音等不同业务承载功能。(2)采煤机、掘进机、电铲、挖掘机、无轨胶轮车及电机车等远程控制功能。(3)矿用运输车辆应急远程接管功能。(4)摄像机音视频的远程实时传输功能。(5)监控设备、传感器、车辆辅助驾驶等数据采集功能。(6)语音通话功能,支持矿用融合调度系统。(7)端到端切片功能,满足远程控制、监控、视频和语音等差异化的业务性能要求,提供对应的端到端切片资源。(8)支持SA组网方式,支持5G NR的通信制式。(9)支持5G LAN以太网通信。(10)应急惯性运行功能,当矿区专网与通信运营商公用网络失联时,本地业务可持续在线作业。(11)设备级冗余保护功能,当单个物理端口故障时,数据业务不中断。(12)核心网双设备冗余保护功能,当主设备故障时,切换备用设备继续提供服务。(13)核心网控制面传输机密性和完整性保护功能,保证核心网控制面的安全。(14)终端认证、检查和限制接入系统非授权终端的功能,支持煤矿企业安全服务器对终端的认证。(15)防止终端攻击系统和合法终端功能。(16)核心网、传输设备、基站控制器、基站和终端集成一体化管理的功能。(17)网络性能和业务服务性能集中监控功能。(18)异常可视告警与故障定位功能。(19)矿用5G网络资源评估功能,当煤矿增加新业务或更多终端接入5G网络时,应能评估5G网络资源利用率,并给出是否可上新业务的报告。(20)备用电源。煤矿用5G通信系统的主要技术指标应满足下列要求:(1)上行速率为20 Mbit/s,无线工作频段为700~900 MHz时,井工煤矿的基站无线覆盖半径(无遮挡)≥500 m;无线工作频段为其他工作频段时,井工煤矿的基站无线覆盖半径(无遮挡)≥150 m。当上行速率为30 Mbit/s时,露天煤矿的基站无线覆盖半径(无遮挡)≥400 m。(2)基站到基站控制器的有线传输距离≥10 km。(3)系统最大接入终端数量≥20000个。(4)井工煤矿的基站和终端无线发射功率≤6 W;露天煤矿的基站发射功率≤320 W;露天煤矿的终端无线发射功率≤6 W。(5)基站无线接收灵敏度≤-95 dBm;终端无线接收灵敏度≤-85 dBm。(6)无线工作频率应在700 MHz、800 MHz、900 MHz、1.9/2.1GHz、2.6 GHz、3.3 GHz、3.5 GHz、4.9 GHz、6 GHz等频段中选取(井工煤矿优选700~900 MHz)。(7)在制式为TDD、帧结构为1D3U1S时,基站接入的多用户的上行平均吞吐率≥600 Mbit/s,下行平均吞吐率≥250 Mbit/s。(8)对于井工煤矿,在1 Mbit/s和20 Mbit/s上行业务运行时,系统平均时延应小于20 ms,且端到端时延稳定性应小于100 ms的概率不低于99.99%;对于露天煤矿,在1 Mbit/s和30 Mbit/s上行业务运行时,系统平均时延应小于20 ms,且端到端时延稳定性应小于100 ms的概率不低于99.9%。(9)单用户的丢包率≤0.01%。(10)单用户从基站A小区切换到基站B小区的切换时延≤100 ms。(11)移动台蓄电池连续工作时间应不小于11 h,其中,通话时间应不小于2 h。(12)在电网停电后,备用电源向基站、基站控制器及传输设备连续供电时间≥4 h。

5G推进及其务实发展战略思考

在讨论5G启动背景、现阶段基本启动状况以及ITU-R标准化路标的基础上,重点论述了5G发展方针、技术路线及其关键技术走向等问题,最后给出了5G务实发展战略的相关思考。

5G+智能矿山的山西实践

基于对全国首座5G煤矿--新元煤矿的调研,本文介绍了山西省5G+智能矿山的探索实践,分析了5G技术在煤矿智能化建设中的应用,在此基础上提出了以5G技术助力智能矿山建设的建议。

5G消息商业发展机遇及安全风险挑战分析

在全球2G网络退网减频以及电信业务数字化转型的背景下,传统的点对点短信业务必将被智能化的新消息业务所替代,5G消息将迎来发展机遇期。文章分析5G消息的三类业务模式:面向个人用户打造沟通入口、面向商户应用打造价值入口、面向物联设备打造管理入口。通过分析得出,5G消息相比传统短信业务引入了多种角色,整体业务架构也将更开放化、多元化,因此也带来了安全风险的挑战。文章按照业务架构层级,对5G消息在网络侧的漏洞风险、在用户侧受诈骗风险以及利用消息体诈骗风险漏洞进行分析,并根据消息类型对安全部署方式给出解决建议,最后对5G消息安全相关的技术标准进展进行阐述,为5G消息安全体系构建提供有借鉴性的参考。

5G时代频谱资源国际话语权的竞争浅析

在论述5G时代频谱资源的战略价值基础上,回顾历代移动通信发展中频谱资源国际话语权的竞争及影响,进而分析了在5G时代统一标准前提下争夺频谱资源国际话语权的重要性和实现路径。

医院5G网络建设标准《基于5G技术的医院网络建设标准》专家解读

2019年在国家卫生健康委指导下,由中日友好医院、国家远程医疗与互联网医学中心、国家基层远程医疗发展指导中心牵头,召集全国30余家省部级医院、中国医学装备协会、中国电信、中国移动、中国联通、华为,联合在中日友好医院联合启动《基于5G技术的医院网络建设标准》。作者就《基于5G技术的医院网络建设标准》制定的背景、核心价值和关键内容进行解读,为本标准的尽快推广及应用提供支持。

商用后5G技术专利布局演进分析

在5G商用的背景下,针对增强移动宽带、海量机器类通信、超高可靠低时延通信三大5G应用场景的技术专利分布情况进行分析.从专利申请、公开数量、专利申请人情况、国别情况、5G标准关键专利等不同维度全面系统地分析了5G商用后三大应用场景下我国通信企业的技术优势.为5G商用后下一步技术的发展方向提供引导.

广东5G产业创新发展现状与对策研究

5G作为引领新一代信息技术发展的先导领域,将带动移动通信产业从“人人互联”走向更加广阔的“万物互联”,从而对各行各业乃至全球经济产生重大影响。当前各国均将5G作为数字经济战略优先发展的领域,力图超前研发和部署5G网络,普及5G应用,加快数字化转型。阐述国内外5G产业技术创新发展;分析广东省5G产业创新发展的现状和问题,并提出了对策建议,为5G产业发展提供参考。

从5G基站建设的角度探讨智慧杆的标准化

随着5G技术应用的加快推进,5G站点的数量将成倍增长,而智慧杆是覆盖广泛、分布均匀的理想的站址资源。同时,作为智慧城市建设的重要载体,智慧杆的应用越来越多,应该从杆上的硬件堆叠走向标准化、系统化,来满足解耦、互通、降低成本的需求。本文分析了移动通信、“多杆合一”、智慧城市对智慧杆的需求,并从移动通信基站建设的角度,探讨了5G建设的基础能力需求,给出了智慧杆标准化的建议。

考虑通信与配套设备协调优化的大规模5G宏基站网络能量管理模型

5G宏基站(base station,BS)节能优化是移动通信行业践行绿色低碳发展、实现碳中和目标的重要技术手段,然而现有5G宏基站网络能量管理模型主要关注网络通信设备的节能问题,未考虑网络中大量配套设备与通信设备的协调优化。为此,建立5G宏基站网络通信与配套设备协调优化的能量管理模型,所建模型为一混合整数线性优化问题(mixed integer linear programming,MILP)。为处理模型中由于网络用户数和设备数较多所导致的大量0/1变量问题,提出基于地理位置的用户聚类和适应模型的改进Benders算法,以求解大规模5G网络通信与配套设备协调优化模型,并通过算例仿真验证了所提模型和算法的有效性,该模型能适用于多住宅区和大规模商业区的5G宏基站网络能量管理。