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5G持续演进,助力5G应用新发展

2023-07-15丁海煜中国移动研究院最***
5G持续演进,助力5G应用新发展

丁海煜中国移动研究院 中国移动5G新基建成效显著,为数字经济发展铸牢基础 建成全球最大5G精品网络,提供优质、泛在、安全、可定制的公网和专网连接服务 累计开通5G基站超过170万个,实现全国市县城区、乡镇5G连续覆盖,重点区域、发达农村有效覆盖 “连接+算力+能力”新服务,助力千行百业新发展 新型信息服务体系逐步应用到企业生产,5G商用案例连年翻番,加速数智化应用场景向更多领域渗透 实现行业1→N的规模发展 实现行业0→1的突破 社会民生普惠升级 新兴业态发展壮大 提升社会管理水平和服务手段践行为民服务 重塑生产组织方式和运营模式助力降本增效 创新产业技术应用及商业模式培育增长动能 5G-A持续演进,推动5G应用高质量发展再上新台阶 5G应用发展进入深水区,需进一步做大规模、做精体验、做深融合、做广领域创新作为第一动力,5G-A新技术将起到核心推动作用 做深 做大 做精 做广 焕新视听 工业互联网 中高速物联 无源物联 eIOT拓展物流、仓储等无源物联市场(取代RFID) 内生确定+集中控制新架构从管理辅助深入核心生产控制 云网业端协同新通话、云XR、裸眼3D等沉浸式新体验 RedCap加速视频监控、可穿戴、数采等规模上量 双域专网 车联网 通感一体 灵活分流实现校园、政务、警务等内外网灵活访问业务规模发展 通感算一体全Uu新架构从车载娱乐深入辅助/自动驾驶 通感一体拓展无人机监管、入侵检测等泛在感知市场(取代雷达) 5G中高速物联需求:市场前景广阔,但面临终端成本高痛点 4G中高速物联升级需求+5G物联降本需求,业界对低成本5G中高速物联需求迫切,急需引入R17RedCap等新技术补齐5G物联技术体系 5G中高速物联技术:终端轻量化,相较4/5G具备七大优势 RedCap轻量化终端技术通过缩减终端带宽,减少天线数,降低调制阶数,能够有效降低终端复杂度及成本对标5GeMBB,RedCap具有更低成本、更低功耗等优势;对标4G,RedCap可复用5G百兆带宽及原生能力,具有更大容量、更优覆盖、更低时延、更强隔离、更优适配等优势 对标4G 对标5G eMBB 更大容量 更低成本 2.6GHz MassiveMIMO700MHz广深覆盖 连接态:预计降低10%~20% 最大可达18倍(多BWP、MU-MIMO) 复杂度降低60%相同规模堪比4G价格 支持切片、MEC、UPF下沉、CAG等 支持5GLAN、空口授时、高精定位等 可降低约70%(URLLC)  5G中高速物联进展:RedCap技术及行业测试验证 中国移动率先完成RedCap测试验证,性能符合预期,并积极推进产业成熟,实现多行业、多场景首商用试点 性能符合预期 积极推进产业 组建两批六支“RedCap作战编队” 峰值速率 兼容性 外场好点上下行峰值速率可达理论峰值90%以上 RedCap、eMBB终端均能正常接入 打造电力、医院、工厂、钢铁等多行业、多场景首商用试点 移动性 Ping时延 端到端平均时延在30ms以内 同频、异频及异系统移动性均支持 电力秒级负控工厂园区监控物流AGV 中国移动与产业界紧密协作,力争2023年底RedCap商用 双域专网:业务场景 行业客户“不换卡、不换号”使用单一终端可访问互联网及内网,需求广泛 教育-随时随地访问师生访问校园系统,内外网自动切换政务-安全高效接入员工出差、居家办公,内网数据保障安全警务-内外网同时接入警员外出办公警务终端和执法仪二合一文旅-区域内特色业务游客在景区内可享受沉浸式的观览业务 双域专网:关键技术方案 构建无感漫游、本地分流、定向分流三大系列解决方案,满足行业客户多样化需求场景 网络侧建立专用DNN会话完成专网流量疏导,终端0依赖,形成“人无我有”的技术排他性优势 基于DNN对用户的多个会话进行定向流量疏导 双域专网:已在典型行业规模商用 双域专网业务现已进入规模拓展阶段,签约落地超1000个项目,服务用户超200万,在教育、政务、警务、文旅等行业广泛应用 警务行业 教育行业 文旅行业 政务行业 广东深圳坪山政务河南省自然资源厅 浙江省公安厅江门公安警务 北京大学复旦大学浙江大学上海交通大学 北京国家大剧院国家图书馆 焕新视听体验需求:5G新视听应用蓬勃发展 随着网络技术、视听技术、内容生态等的持续发展,AR/VR/MR/裸眼3D等新业务有望成为5G杀手级应用 高清视频:提供超高清短视频 低卡顿:播放过程卡顿少 低时延:低首帧时延 焕新视听体验技术:云网业端协同,带来沉浸式新体验 面向新业务增长带来的大带宽、高实时以及不同业务间差异化的保障需求,打造“网随业动、业由网生、网端协同”的技术创新体系,为用户提供极致业务体验 总体思路 跨层信息共享,实现全局最优;确定性连接保障,提供极致化业务体验 关键技术 确定时延帧时延调度 智能识别业务特征学习 中国移动牵头完成CCSAXR网络性能指标及评估方法行业标准立项、CCSA推委会5G XR关键能力研究项目立项 网业融合多流协同,网络信息开放 云端协同协同渲染,实时转换 流畅体验业务体验评价及网络KPI指标体系 焕新视听体验实践:5G XR赋能工体无界赛事新体验 中国移动联合中赫、高通等合作伙伴发布基于5G网络的端边协同无界XR工体元宇宙新应用,携手打造虚实融合的沉浸式赛事新体验 结合工人体育场特色场景,基于5G网络实际足球、篮球、拳击等XR体育游戏沉浸式体验,提供下行百兆速率及20ms内传输时延连接保障,保障流畅的沉浸式业务体验 工业互联网需求:5G已满足辅助生产环节需求,进入核心生产控制仍面临两大挑战 挑战一:5G具备高确定性是进入工业核心生产控制环节的“敲门砖”挑战二:5G深入工业现场变革控制网络架构是提升投入回报的“必由之路” 时延:≤100ms可靠性:~99.9%抖动要求:~s级 5G已满足辅助生产环节的网络需求,进入由1到N的规模复制阶段 时延:≤20ms可靠性:~99.99%抖动要求:~ms级 时延:≤10ms可靠性:~99.999%抖动要求:~us级 工业互联网技术:内生确定+5G工业融合新架构,助力5G深入核心生产控制环节 空口增强提升性能+网业协同精准匹配需求,使5G内生确定,让客户“敢用”基于智简5G行业网理念实现云网业一体,创新集中式控制新架构,降本增效,让客户“愿用” 内生确定 5G工业融合新架构 CT增强,拓展性能极限 云网业一体集成 •降时延:预调度、mini-slot、DS帧结构、跨层QoS穿透等•增可靠:低码率MCS、双发选收、冗余备份、slot重复等•消抖动:高精度时间同步、TSN内化等•促连接:5G LAN层二通信等•强监控:精细化QoS Monitor、创新异常问题溯源指标体系 •统一云底座:基站集成算力、高实时操作系统•丰富应用:电子围栏、数智通等IT类应用、云化PLC、HMI等OT类应用 集中式控制新架构 •规划协同的离散分布式控制->全局集中式协同控制 网业协同,精准匹配需求 •网络适配业务:智能感知业务特征,内生流量编排及精准门控•业务适配网络:网络状态/能力开放,业务实时调整发包节奏,全局最优 工业互联网实践:5G融入工业生产控制势头强劲,产业变革价值逐步凸显 基于5G工业融合新架构,高确定性5G融入工业生产网,多场景落地;打造一体化集成IT/OT应用的5G工业云基站,内生工控能力,敏捷部署,多点开花,降本增效显著 高确定性5G深入工业控制环节 内生工控能力的5G工业云基站多点开花 •宁波某工厂,5G工业云基站实现低时延连接+电子围栏IT应用一体交付•专网开通时长从月级降低为小时级,生产成本下降20%•获2023GSMAHUB大奖 •重庆某工厂,5G工业云基站实现变频器控制PLC集成部署,实现PLC南向的无线化•端到端时延稳定小于20ms;•HMI无线化改造周期大幅缩短,改善工人作业环境,提升效率 •青岛某工厂,引入双发选收、mini-slot、5G LAN等增强技术,实现PLC主站和传输臂阀岛从站连接无线化,替代拖链电缆•端到端时延16ms@99.99%•缩短设备维护时间,提升效能 •宁 波 某 工 厂 , 引 入5GLAN,实现MES数采终端等OT设备的5G便捷接入•企业网络设备免配置便捷组网,改造周期大幅缩短 中国移动联合98家5G数字工厂上下游伙伴,发布《5G工业融合组网架构中国产业倡议书》,明确融合方向 车联网需求:5G助力智能网联迈向车路协同逐步升级 5G与交通行业深度融合,推动车联网向“智能网联+车路协同”升级,包含辅助驾驶和自动驾驶在内的车路协同成为智慧交通下阶段的发展重点 车联网技术:面向车路协同的5G通感算一体化新型解决方案 为解决传统PC5方案建设成本高、性能受限、覆盖不连续等问题,通过连接统一化、感知集成化、算力集中化,打造5G通感算一体新型车联网解决方案,更低成本、更低时延、更高可靠、更快部署 车联网实践:基于5G全Uu的通感算融合验证 中国移动(研究院&广东公司)+中兴【基于通算一体的鬼探头端到端业务试点验证】 自动驾驶 辅助驾驶 中国移动(研究院&北京公司)+华为+新石器【基于算力协同的自动驾驶无人配送商业化应用】 •连接:数据采集和远程控制全Uu•计算:端边协同,边缘处理、云端训练,单车算力成本下降30%•效果:城市级无人智慧物流,商业化应用 •连接:视频监控、感知提醒等全Uu•计算:算力集成到基站,更低成本、更优性能•效果:空口RTT<20ms,端到端时延<70ms 单车算力成本 30% 无源物联需求:eIoT新型无源物联网,开启千亿连接新空间 基于eIOT新型无源物联网低成本、易部署、免维护等优势,构建万物互联的数字化底座,实现实物信息实时感知,贯通物理世界、数字世界和商业世界,为toC/toB/toG产业应用带来革命性变化 定位追踪 仓储管理 产线孪生 一物一码,自动盘存,自动拣选,对仓储物资进行在库、出入库、定位管理 生产数据实时采集、跟踪,工序实时透明化及管理,工时统计等 极小体积、灵活便捷的无源标签,贴附在家庭和个人物品上,实现快速定位查找 典型局域场景 泛在感知 典型广域场景 蜂窝无源标签融合温度传感器对电力设备进行状态监测,提高效率,节约人工成本 对物流过程中的车辆、容器、物品进行全程跟踪,保障物流运输的可靠性 利用传感器和蜂窝无源标签感测并整合城市基础设施信息,实现资源精细化管理及智能响应 无源物联技术:eIoT分阶段演进,构建数字化基座 无源物联网根据其应用需求及技术演进,可分为单点式无源1.0,组网式无源2.0,蜂窝式无源3.0三个阶段,随着架构和能力升级,eIOT将大幅扩展超低速物联网应用领域,打造全程全网的连接服务能力 通信&感知能力双重增强 无源物联实践:eIoT商用落地和持续突破 中国移动联合行业积极推动eIoT新型无源物联网国内外标准的制定,并开展技术试验和产品研发完成组网式产品研发,多地试点效果良好;完成业界首次蜂窝式外场试验,覆盖距离首次突破200米 •研发组网式eIoT无源物联系统,已在北京、佛山、苏州多地试点落地,实现对仓储、工厂、楼宇内资产/物料/人员的全自动管理 •通信距离相比传统RFID提升数十倍,采用半有源标签(太阳能供电)室外LOS径环境覆盖距离超过200米 佛山工厂典型案例 •佛山某大型工厂仓储区面积达2万平方米,存储原材料、半成品、成品、标准件等,之前主要管理方式为普通纸质单据,人工盘点费时费力,遮挡货物难以定位,对自动化盘点和定位需求强烈。•通过部署组网式eIOT无源物联系统,实现仓储全面自动化盘点及出入库,识别准确率100%