面向电力物联网的轻量化5G通信关键技术研究

新一代5G通信技术在电力物联网应用中存在功耗和成本居高的问题,所以轻量化5G通信关键技术的相关研究具有重要意义。分析了电力5G典型业务场景需求及电力5G技术演进。重点探讨了轻量化5G终端的复杂度、成本、功耗以及安全性。结合国内主流商用5G网络,分析了轻量化5G峰值速率与电力物联网业务需求匹配特性。对轻量化5G在电力行业应用的演进方向展开了讨论。最后,分析了轻量化5G在电力物联网中部署典型应用案例。

基于轻量化核心网的军用5G基站一体化设计

针对无人集群作战对广覆盖、大带宽、低延迟的数据通信服务以及设备轻量化,低功耗需求,开展超轻量化5G一体化基站设计。给出5G一体化基站组成框图,提出核心网轻量化、大上行子帧配比和结构轻量化、低功耗、散热等关键设计。结果表明:该设计能实现5G通信技术的军事应用,提高所部署作战平台的信息通联和战场生存能力。

基于5G技术的船舶通信系统分析

为了解决船舶现有通信系统在信号覆盖、传输速度和网络兼容等方面的限制和瓶颈问题,进行基于5G技术的船舶通信系统研究。该系统在一体化5G技术的基础上研究突破网络架构、接口协议、网元功能和运行环境的轻量化、5G异构网络融合、精准定位及物联技术。增强通信系统的覆盖、提升通信带宽和速率、优化网络兼容性和集成度,进一步提升船舶通信系统的安全性和智能化水平。

矿用5G通信演进技术研究

矿用5G是智能矿山建设的基础,为满足智能矿山多样化的应用需求,需要依托5G通信演进技术推动矿用5G通信演进系统的实现。梳理了矿用5G技术研究及系统部署现状:矿用5G初步实现了音视频通话、高清视频分析、装备远程控制等应用,但存在终端形态单一、上行链路负荷较重、5G通信系统与定位系统分立建设等问题。分析了3GPP Release 17的5G通信演进技术在矿用5G通信中的适用性,指出RedCap轻量化终端技术、NR直连通信技术、NR定位技术将成为矿用5G通信演进的关键技术。研究了矿用5G通信演进关键技术:RedCap轻量化终端技术能够满足矿用无线传感器、单路无线传输的矿用视频监控设备、智能矿灯、智能穿戴设备的低功耗、低成本的多模态终端研发需求;NR直连通信技术应用于矿井自动驾驶车载终端与巷侧设备、应急通信中继设备,可满足矿井自动驾驶和应急通信的低时延、高可靠传输需求;NR定位技术应用于矿井通信定位一体化,可满足矿井通信定位系统融合的技术需求。提出了矿用5G通信演进系统架构,为建设矿用5G全连接矿井、支持多链路无线接入、实现通信感知一体化提供了方向。

面向电力终端的轻量化5G硬加密通信模组研究及应用

随着5G新基建加速部署,终端应用业务逐步向各垂直行业延伸拓展。虽然5G技术同样能够很好地适配电力行业差异化的通信需求,但电力行业目前缺乏一类既满足电网业务安全接入需求,又兼备终端升级成本低、灵活可扩展的5G通信模组。为此,设计研制了一款面向电力终端的轻量化5G硬加密通信模组,以可插拔接口形式与电力终端连接,终端只需软件升级即可快速实现5G通信和加密认证。测试结果表明,该模组具备芯片级安全认证能力,能够兼顾5G通信能力和电网安全机制,不仅提高了终端接入电力内网的安全性,还降低了终端改造难度和5G通信硬件升级成本。

基于云原生的轻量级5GC产品及关键技术

随着5G技术的发展,使能千行百业的5G专网显露出巨大的市场商机,基于云原生的轻量级5GC产品是5G行业专网的核心组成部分。使用云原生技术进行设计与开发部署的轻量级5GC产品能最大程度地实现轻量级5GC的敏捷开发、快速部署、资源按需定制以及业务灵活创新。分析基于云原生的轻量级5GC产品定义、需求、应用情况与产业情况,提出基于云原生的轻量级5GC产品设计方案,包括产品能力、部署模式与商业模式,并剖析关键技术,包括架构轻量化、运营轻量化、多协议接入、高可用容灾技术。

应急通信场景下的5G轻量核心网应用研究

应急通信保障存在快速部署、快速上线、简化配置流程的需求,而基于3GPP标准的组网架构太过庞大和复杂,难以满足需求。轻量化5GC旨在参考标准架构,基于通用硬件平台搭载虚拟化技术,实现软硬件解耦,控制与转发分离的云化核心网,并通过整合、裁剪网元功能来减少业务流程,提升业务处理能力,成为应急通信行业新的解决方案。从基于构建应急通信专网应用场景入手,分析轻量5G核心网的实现架构和关键技术,并结合应急保障典型案例进行部署方案的探索。

支持行业应用的5G核心网方案

未来5G网络的应用目标和新的网络能力将主要向行业专网市场拓展,为此分析了虚拟专网、UPF专用、5GC专用这几种行业专网方案的技术特点和适用的应用场景,研究了还需要解决的问题,并且提出了应用建议,可为5G行业专网技术的后续发展和完善、部署和运营提供参考。

轻量化传输助力全国两会新闻访谈

随着互联网技术的普及和XR(扩展现实)技术的成熟,节目生产的方式也在趋于轻量化、便捷化。新闻报道的方式也在经历一场革命性的变革。与以往的异地同框新闻连线方式不同,湖南广播电视台在2024全国两会新闻报道节目中采用5G+XR技术,让北京演播室的代表和长沙演播室的主持人通过虚拟合成方式,给观众一种处于同一演播室面对面直接交谈的观看感受。这种模式的新闻制作对传输技术提出了更高的要求。该文对2024全国两会新闻报道节目的传输方案及问题进行分析,志在为未来更多此类节目的技术应用及远程制作提供思路。

LoRa与轻量化5G的用电信息采集系统设计

本文设计了一款以LoRa组网方式为主且兼容多种通信协议的用电信息采集系统。系统中网关以国产5G模块为主控模块进行拓展设计,通过裁剪相关频段和射频通路降低了设备复杂度,实现了轻量化5G技术的应用。提出的自适应算法通过调整LoRa模块发射功率可以在保障通信质量的前提下降低系统功耗。测试结果表明,系统有效通信距离可达8 km以上,完全满足使用需求。裁剪后的轻量化5G网关在成本降低60%的情况下,性能表现仍可达到工业级5G CPE性能的80%以上,性价比优势明显,具有一定的推广价值。

面向5G专网的轻量化核心网技术研究

5G专网可以为不同行业提供定制化和差异化的解决方案,其中核心网在5G专网中发挥着至关重要的作用,是全接入和全业务的使能中心。介绍了面向专网的5G轻量化核心网部署方案及其特点,提出5G轻量化核心网在系统业务流程上的优化思路和网络功能增强方面的定制化开发建议,为后续5G专网架构设计、网络演进和部署提供参考。

5G轻量化核心网总体方案研究与设计

随着全球各行业数字化转型需求的急剧增长以及5G网络标准和技术的逐渐成熟,5G行业专网成为一大研究热点。在分析了5G核心网的架构、网元功能和关键技术后,提出了5G轻量化核心网总体方案的设计,为全面赋能垂直行业,定制部署资源专用、安全可靠的本地化5G专网提供技术参考。

5G轻量核心网在应急通信中的应用

核心网是移动通信网络最核心的技术部分,主要负责移动终端与数据中心的会话管理与数据转达,起着中心转接的作用。当前,5G通信网络相较于传统的4G网络有了很大的提升,但在紧急通信的过程中仍存在业务流程与网关配置等方面的缺陷。为了弥补传统方法的不足,建立了5G轻量型核心网,并对其在应急通信中的应用进行研究。首先分析了5G轻量核心网设计的必要性,其次分别研究了5G轻量核心网设计中网元裁剪合设与网元功能按需定制的过程和研究重点,最后探究了5G轻量核心网在应急通信中的应用方式。

5G安全技术研究综述

5G对安全提出了不同于以往的更高要求,国际标准组织、运营商和设备制造商等都对5G安全技术给予了极大关注。系统梳理了5G业务应用、网络架构、空中接口以及用户隐私方面的安全需求,总结了5G安全总体架构的发展趋势,重点介绍了代表5G安全发展新潮流的内生防御架构以及若干增量型支撑技术,包括物理层安全、轻量级加密、网络切片安全、用户隐私保护以及区块链技术在5G中的应用等。

面向5G基站直流配电系统轻量化改造方式研究

对5G系统CRAN与DRAN共存组网部署下机房的设置进行分析,基于现有5G设备选型与机房系统配置设备,结合直流配电系统需求评估算法构建不同5G组网场景下的典型系统配置及供电保障需求模型。结合网络资源现状分析发现,75%系统存在改造扩容需求、10%归属疑难改造站。在此基础上分析总结传统供电扩容方法,进一步提出轻量化解决方案并进行实际部署落地,针对不同场景给出优选方案,解决了现有配电系统改造成本高、周期长以及断站需求过多等难题,为5G规模部署配电改造提供技术参考。