基于5G的重症监护数字化ICU指挥平台建设实践

目的:建设重症监护数字化ICU指挥平台,实现市级层面跨医疗机构的ICU统一管理。方法:基于智能语音病历提升电子病历录入效率;通过高清摄像设备与图像识别,减轻人工巡检ICU压力;利用5G的安全性、高性能、便捷性,保障业务安全隔离、医疗数据传输安全,构建完善可靠的安全体系。结果:数字化ICU指挥平台建设了多媒体即时通信系统、多视角智能监控系统以及多学科远程会诊系统,共接入8家市级救治医疗机构的ICU病区,可为全市ICU重症患者提供服务。结论:重症监护数字化ICU指挥平台在突发公共卫生事件及群体性事件应急救援中发挥了重要作用,其管理及应用模式可为重症医学数字化建设提供参考。

5G广播技术演进发展趋势

文章结合3GPP介绍了早期广播演进的历史以及5G广播的地面广播和混合广播两种未来的技术路线,探讨了5G广播存在的机遇和挑战,并进行了总结。

应用驱动宽带Mesh与广电5G混合专网解决方案

面对海域、空域、河流、偏远山区和矿区等复杂场景的立体专网通信覆盖需求,存在建设成本高、可靠性低、传输链路困难等诸多瓶颈与挑战,需要构建更加合理、灵活和韧性强的混合专网系统以应对。本文分析了广电700 MHz频段5G网络的优势特点,研究了宽带Mesh无线自组网的特性,建设应用驱动下的宽带Mesh无线自组网与广电5G的混合专网系统,构建基于混合专网系统与MEC边缘计算的智慧管理平台,为智联、物联等多种行业应用提供整体解决方案。

含规模化5G基站租赁共享储能的配电网混合博弈优化调度

传统供电方式下规模化5G基站面临高昂运行成本,为进一步协调5G基站电源侧能源结构低碳经济转型与电网侧灵活性调节能力提升,文章提出了一种含规模化光伏集成5G基站租赁共享储能系统的主动配电网混合博弈优化调度方法。以主动配电网为主体,多电信运营商与共享储能运营商组成5G基站联盟为从体,构建主从博弈优化模型,并采用二分法进行求解,得出主动配电网最优分时电价策略与5G基站联盟优化运行策略。考虑5G基站联盟各主体间的电量交互与成本分摊,基于纳什谈判理论构建多电信运营商与共享储能运营商合作博弈运行模型,并将其等效为5G基站联盟运营效益最大化子问题与电量交易支付谈判子问题,在此基础上,提出基于交替方向乘子法的分布式算法进行求解。最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于5G技术的高校物联网能源电力管理平台的研究应用

高校作为大规模能源消费端,存在电力管理手段欠缺导致能源严重浪费的问题,可通过加强能源电力管理和数字技术的融合力度,综合运用物联网、云计算、AI人工智能等数字化手段,提升运营效率和综合管控水平,从而实现能源电力管控创新。对5G组网及物联网平台建设进行研究探索,提出一种适用于高校场景的基于5G校园混合专网的物联网能源电力管理平台,提出面向高校四大用能场景的针对性节能策略与方案,展望高校绿色节能发展方向。

深圳城际铁路5G公专网应用研究

结合深圳城际铁路特点,对包括列车运行控制和视频监控下载等不同业务的无线通信数据传输需求进行了分析,提出根据业务的安全性和带宽需求特点分别采用不同的无线通信网络的建议。同时,针对“高带宽传输”和“多设备接入”需求的车地无线通信网络,在对比分析了轨道交通行业内主流无线通信技术的基础上,结合5G公专网的方案特点和测试情况,提出了适合轨道交通行业的5G公专网应用模式。另外,结合“智慧城际”和“云边协同”的发展要求,提出了适合深圳城际铁路的5G混合专网优化方案,并探讨了依托5G高传输速率和前端边缘计算节点的部分智慧应用和相应的数据交互流程,以满足各类智慧业务高实时、高性能的要求,提升城际铁路的客服和运维能力。

基于混合粒子群算法的5G无线网络覆盖规划研究

在考虑传播路径损耗的情况下,分别利用差分进化算法、标准粒子群算法和混合粒子群算法,求解室内5G小基站的最佳数量和最优部署位置,再利用连续波测试原理检验基站部署方案的性能。结果显示,利用混合粒子群算法求解的无线网络覆盖规划性能最佳。

电力5G混合组网的安全风险分析

5G通信技术为电力物联网提供了有力支持,同时也在电力行业应用过程中引入了新的安全挑战。基于电力5G业务的需求,首先,提出了5种5G组网部署建设方案,并对其安全性与成本进行对比分析;其次,提出了5G与电力通信网混合组网架构,对5G网络切片架构按业务场景重新切分;最后,从终端接入、边缘计算、网络通道以及核心网4个部分,对5G技术引入的安全风险进行具体分析。

考虑内容异构5G无线网络云对边混合缓存策略

现有大多数内容缓存算法需要对内容流行度的准确估计,这在动态移动网络环境中是较难实现的。提出考虑内容异构5G无线网络云对边混合缓存策略,设计优化了内容缓存位置,其可以是原始内容服务器、云单元(CUs)和基站(BSs)。采用Lyapunov优化方法解决了NP-hard缓存控制问题与CU缓存和BS缓存控制决策之间的紧密耦合问题,有助于改善和识别网络体系结构的层次性和Cus缓存与BSs缓存之间的隶属关系,同时新的分层网络架构能够通过机会性地开发以云为中心和以边缘为中心的缓存来提高内容缓存性能,支持高平均请求的内容数据速率。采用李雅普诺夫优化技术,可实现恒定分数的容量区域的所有到达率的有限服务延迟,进而实现缓存数据的快速读取。仿真结果显示,所提缓存策略在平均端到端服务延迟和负载降低率方面具有较为显著的优势。

基于5G毫米波的小区发现方法研究

5G毫米波技术提供了丰富的频率资源和高吞吐量,但由于其严重的路径损耗和穿透损耗,在完成小区搜索和同步过程时,毫米微波蜂窝系统必须引入高定向波束赋形传输技术。基于改善定向传输过程中的时延问题,采用了一种基于传统算法的改进小区发现算法,该算法通过控制面与用户面平面分割的混合网络架构,利用背景信息改进小区发现过程,有效降低时延。通过MATLAB模拟仿真试验得出实验结果:通过改进算法的传输时延比传统算法降低40%。

5G三频混合组网在西湾露天煤矿智能化建设中的应用

基于智能矿山矿用卡车和电铲实现无人驾驶、辅助设备平地机和推土机实现远程操控、矿坑排水实现远程监控、实现煤炭连续开采业务的大带宽、广覆盖、低时延网络需求,研究了5G高、中、低3个频段混合组网方案,并在西湾煤矿进行了实际应用。结果表明:低频能够很好实现露天矿采坑全覆盖,满足无人驾驶控制类业务需求;高频能够实现大带宽,满足电铲远程操控多摄像头视频拼接业务;中频能够兼顾各项目基本的视频和控制类业务需求。

5G专网混合组网方案研究与应用

随着信息技术的不断发展,5G已经成为引领社会数字化转型的基础技术。5G专网为垂直行业提供定制化的网络服务,支撑千行百业的智能化升级,呈现出蓬勃的发展趋势。其中以“核心网数据面独享,而控制面共享”的混合组网模式,在保证数据面独立的同时兼顾成本考虑,成为当前专网项目落地的主流方案。文章描述了5G混合专网的特点,系统分析了不同场景下5G混合组网的部署模式,讨论了5G混合专网在运维与自服务系统上的特点,并结合具体案例给出了专网建设方案选取的思路与方法。

由NSA切换SA混合组网下的5G优化

在近几年5G商用的背景下,先分别对非独立组网(No-Standalone,NSA)、独立组网(Standalone,SA)的各自组网架构方案,以及NSA/SA混合组网方案进行分析;然后研究了NSA/SA混合组网共存场景下,NSA至SA、SA至NSA两大组网连接态切换技术;最后结合项目实例分别测试了NSA/SA混合组网的上传、下行、时延各方面性能,测试结果发现NSA/SA混合组网可以较好地实现终端自适应网络。基于此技术,5G用户在不同部署区域内移动的过程中,数据业务可以平缓切换,可以为全部终端带来良好的5G商用感受。

基于4G/5G混合场景的SPN组网探析

在以5G技术为基础进行SPN组网建设过程中,国内部分城市开始实践的同时,也在逐渐摸索组网新技术。通过分析SPN建设过程的基本问题,深入剖析4G/5G混合场景,阐述其中组网过程的具体情况,并结合具体问题的解决方案进行组网过程的可行性分析,为进一步完善SPN组网及在其他区域进行SPN组网提供参考依据。

基于5G混合专网和云构架的散料码头智能运维平台构建与应用

为进一步提升散杂货码头运行效率和整体智能运维服务水平,解决数据流和高效运行瓶颈,根据运行维护需要,创新提出基于码头基建布局特点、5G、低时延等特性的双频混合专网搭建,运用边缘计算构架进行设备无人化运行、故障诊断分析、视觉特征分析等云化运维,现场应用获得预期效果。

5G专网技术及煤矿5G专网方案分析

矿井现有的除5G以外的通信网络大部分是以独立专网的形式存在,而5G无线通信在带宽、时延、终端连接数量、可靠性等方面的性能大幅提高,相应地网络架构和组网方式也有新的变化,其中专网方案不再是单一的独立专网方案,还存在混合专网、虚拟专网等方式。介绍了网络切片、移动边缘计算、5G LAN、时间敏感网络等5G专网关键技术。给出了虚拟专网、混合专网和独立专网3种5G专网方案:虚拟专网具有服务范围广、灵活性高、成本低、建设周期短等特点,适于各种覆盖范围广、接入终端在时间和空间上不固定,同时又有一定的业务质量要求和一定程度的数据隔离要求的应用;混合专网传输路径短,安全性高,网络的端到端时延低,可进行多种灵活的自主服务,但私密性稍弱;独立专网是提供物理独享的5G专用网络,满足行业用户高带宽、低时延、高安全、高可靠的数据传输需求。提出了5G专网方案选择在安全性、可用性、可靠性等方面的一般性原则,以及煤矿5G专网在调度功能、融合需求、自主运营运维、本质安全等方面的特殊需求。提出了煤矿5G专网方案的选择:在煤矿智能化建设初期或煤矿对数据的保密性、系统使用的便捷性、系统功能的扩展性方面等没有苛刻的要求,可选择虚拟专网或混合专网方案,反之,可选择独立专网方案。指出目前煤矿采用混合专网和虚拟专网方案相对较多,且混合专网和虚拟专网方案未来一段时间内还有一定的优势;随着小型核心网的生态逐步建立,独立专网方案将会受到更多用户的认可;在今后一定时期内,独立专网、虚拟专网和混合专网方案将发挥各自的优势,服务于不同时期、不同差异化需求的煤矿智能化建设。

5G室内多场景目标网覆盖方案

首先针对5G室内多场景目标网需求进行了系统性分析,根据网络容量需求将5G室内场景划分为覆盖场景、体验场景和容量场景,提出了不同场景的系统性建网需求。5G室内覆盖方案主要包括无源室分覆盖方案、有源室分覆盖方案和融合组网覆盖方案,这三种方案面向多场景目标网提供差异化网络服务。还提出了5G室内覆盖网络建设方案,分别针对利旧场景无源室分和有源室分明确了支持5G NR的判定标准,同时介绍了新建场景的差异化方案。

基于Stackelberg博弈与深度强化学习的计算卸载策略

为使5G混合专网结构的2种用户能获得最优计算卸载策略,将2种用户竞争移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)服务器资源的问题建模成Stackelberg博弈,并分别讨论了完全信息博弈和不完全信息博弈下的策略。完全信息博弈下,存在唯一纳什均衡解;不完全信息博弈下,将环境建模为部分可观测的马尔可夫决策过程(partially observable Markov decision process,POMDP),并提出一种基于二阶段深度强化学习(two-stage deep reinforcement learning,TSDRL)的最优卸载策略。仿真实验表明:该算法相较于D-DRL算法能减少20.81%的时延及3.38%的能耗,有效提高用户QoE(quality of experience)。

电力混合组网的安全风险技术

为了确保5G通信技术更好地应用到电力物联网中,提高电力行业的可靠性和安全性,根据电力5G业务需求,从5G与电力通信网混合组网架构、电力5G业务部署架构2个方面入手,完成对电力5G混合组网方案的构建。从终端接入、边缘计算、网络通道等方面入手,对电力5G混合组网的安全风险进行详细分析。通过此次研究,为相关人员提供有效的借鉴和参考。

民机机内5G无线混合组网架构性能评估

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是一种成熟的民机机内网络技术,已在空客A380等大型客机中得到应用。随着民机航电系统功能日趋复杂,机内设备之间的复杂交联关系为有线网络的组网和部署带来了全新挑战,并引发SWaP等问题,从而进一步限制了传统有线网络的发展;5G等一系列无线通信技术成为解决上述问题的一种思路。考虑到机内网络强实时高可靠特征,需要在保证性能不降级的情况下对5G无线接入的机内混合网络进行研究。本文提出一种基于5G的机内无线有线混合组网的网络拓扑架构,并实施了流量无线接入设计;基于该架构,通过随机网络演算,利用切诺夫边界定理,建立了机内5G无线混合组网的流量端到端延迟分析模型;参考A380网络拓扑,构建大规模机内混合组网数值仿真拓扑架构,对无线有线混合组网条件下的消息传输延时进行数值仿真分析,结果表明:相比于原AFDX有线网络,在网络延迟平均牺牲5%的基础上,即可实现5G无线混合网络的接入。