5G+泛低空网络+部署与服务运营白皮书+V1.0
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5G-Advanced网络技术演进白皮书(2021)——面向万物智联新时代从产业发展驱动角度看,键,全球的主要经济体均明确要求将5G作为长期产业发展的重要一环。
从业务上5G将要进入千行百业,从技术上5G需要进一步融合DOICT等技术。
因此本白皮书提出需要对5G 网络的后续演进—5G-Advanced进行持续研究, 并充分考虑架构演进及功能增强。
本白皮书首先分析了5G-Advanced的网络演进架构方向,包括云原生、边缘网络和网络即服务,同时阐述了5G-Advanced的技术发展方向包括智慧、融合与使能三个特征。
其中智慧代表网络智能化,包括充分利用机器学习、数字孪生、认知网络与意图网络等关键技术提升网络的智能运维运营能力,打造内生智能网络;融合包括行业网络融合、家庭网络融合、天地一体化网络融合等,实现5G与行业网协同组网、融合发展;使能则包括对5G交互式通信和确定性通信能力的增强,以及网络切片、定位等现有技术的增强,更好赋能行业数智化转型。
,华为,爱立信(中国),上海诺基亚贝尔,中兴,中国信科,三星,亚信,vivo,联想,IPLOOK,紫光展锐,OPPO,腾讯,小米(排名不分先后)1 产业进展概述 (01)1.1 5G产业发展现状 (01)1.2 5G网络演进驱动力 (01)1.2.1 产业发展驱动力 (01)1.2.2 网络技术驱动力 (02)2 5G-Advanced网络演进架构趋势和技术方向 (04)3 5G-Advanced关键技术 (06)3.1 网络智能化 (06)3.1.1 网络智能化关键技术 (06)3.1.2 智能网络应用场景 (08)3.2 行业网融合 (08)3.3 家庭网络融合 (09)3.4 天地一体化网络融合 (10)3.5 交互式通信能力增强 (11)3.6 确定性通信能力增强 (11)3.7 用户面演进 (12)3.8 网络切片增强 (12)3.9 定位测距与感知增强 (13)3.10 组播广播增强 (13)3.11 策略控制增强 (13)4 总结和展望 (14)5G网络的全球商用部署如火如荼。
5G网络技术白皮书摘要本白皮书旨在介绍5G网络技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势。
首先,我们将介绍5G网络技术的背景和目标,然后深入探讨其关键技术和特点。
接下来,我们将讨论5G网络在物联网、智能交通、工业自动化等领域的应用,并展望未来5G网络的发展前景。
最后,我们将总结5G网络技术的优势和挑战,并提出一些建议,以促进5G网络技术的进一步发展。
1. 引言随着移动通信技术的不断发展,人们对更高速、更可靠的无线通信需求也越来越迫切。
5G网络技术作为下一代移动通信技术的重要代表,被广泛认为将引领移动通信技术的发展方向。
本节将介绍5G网络技术的背景和目标。
2. 5G网络技术的背景和目标2.1 背景目前,移动通信技术已经进入了第四代(4G)时代,但随着移动互联网的快速发展,4G网络已经无法满足人们对更高速、更可靠的无线通信的需求。
因此,推动第五代(5G)移动通信技术的研发和应用成为了全球范围内的共识。
2.2 目标5G网络技术的目标是实现更高的数据传输速率、更低的延迟、更大的网络容量、更好的网络可靠性和安全性,以及更广泛的应用场景。
通过提供更高质量的无线通信服务,5G网络技术将为人们的生活和工作带来巨大的改变。
3. 5G网络技术的关键技术和特点3.1 关键技术3.1.1 大规模天线阵列(Massive MIMO)大规模天线阵列是5G网络技术的关键技术之一。
它通过增加基站的天线数量和天线阵列的规模,实现了更高的信号传输速率和更好的频谱效率。
3.1.2 毫米波通信(Millimeter Wave Communication)毫米波通信是5G网络技术的另一个关键技术。
它利用高频率的电磁波进行通信,可以提供更大的带宽和更高的传输速率,但也面临传输距离较短和穿透能力较差的挑战。
3.1.3 软件定义网络(Software Defined Networking)软件定义网络是一种新型的网络架构,可以实现网络资源的灵活配置和管理。
前言中国经济已进入中速增长平台。
在国际环境发生重大变化的背景下,要在“十四五”期间持续保持经济平稳增长,必须充分释放前沿数字技术创新对经济社会高质量发展的基础和带动作用。
在众多前沿数字技术中,5G以划时代的技术能力、广泛的应用前景以及对其他技术的带动作用,有望成为启动新一轮技术革命的关键支点。
与世界其他主要国家一样,中国深刻认识5G发展的重要意义,在技术产业创新上走在了世界前列。
2019年6月,中国颁发5G牌照,成为全球第一批进行5G商用的国家。
尽管2020年遭受新冠疫情冲击,中国5G产业发展仍逆势上扬。
在一年多的商用时间里,网络建设快速推进,手机终端加速渗透,融合应用开始落地,技术产业持续创新,多方面实现“从0到1”的突破,初步展现了其庞大的潜在市场空间和助力经济社会创新发展的巨大潜能。
5G将正式开启产业互联网变革的新篇章。
我们深切感受到,5G正在切实推动ICT产业从消费互联网向产业互联网转型。
在疫情加速数字化进程的大背景下,一方面5G的高知名度提高了产业用户对新一代信息技术的接受程度,吸引产业用户探索与之有关的行业级应用场景,另一方面,电信运营商、设备供应商、云服务供应商等正集结力量,以5G为驱动,推动基础设施的重构和变革,探索新的产业互联网产品和服务模式,在此基础上构造全新的产业生态体系。
与4G 产业生态限于移动通信领域不同,5G产业生态需要促进移动通信产业与传统产业的深度融合。
5G商用的进程不仅仅是应用的创新进程,还是元器件、终端、网络、平台甚至制度的联动创新进程,其创新的复杂度和难度要远高于4G,开启的创新空间广度和深度也将远远超过4G。
2020年,将是一个全新时代的开始。
未来2-3年5G产业发展将进入关键期。
这一时期,既是5G应用生态的培育期,也是各厂商积蓄实力、加速转型成长的重要窗口期。
产业转型之风已起,需产业界同仁齐心努力。
一、5G逆势增长,商用一年成绩可观2020年中国5G正式进入规模商用时期。
中国移动网络技术白皮书(2020年)目录一、网络技术发展之势 (4)二、网络技术发展之策 (6)(一)求解最大值问题(Maximization),追求极致网络 (6)1.性能提升 (6)2.能力增强 (7)(二)求解最小值问题(Minimization),追求极简网络 (9)1.简化制式 (9)2.节能降本 (9)3.降复杂度 (10)(三)求解化学方程式(Fusion),追求融合创新 (11)1.云网融合 (11)2.网智融合 (12)3.行业融通 (13)三、结束语 (16)缩略语列表 (17)一、网络技术发展之势伴随新一轮科技革命和产业变革进入爆发拐点,5G、云计算、人工智能等新一代信息技术已深度融入经济社会民生,造福于广大用户的日常生活。
加快推进5G 为代表的国家新基建战略,引领网络技术创新和网络基础设施建设,已成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键。
面向近中期网络技术发展,中国移动认为以下技术发展趋势值得关注:性能极致化:随着移动通信每十年一代的快速发展,产业各方共同努力不断提升通信网络速率、时延、可靠性等性能,延伸网络覆盖,提供差异化服务能力,以更好地满足万物互联多样化通信需求。
算网一体化:从云计算、边缘计算到泛在计算发展的大趋势下,通过无处不在的网络为用户提供各类个性化的算力服务。
算网一体化已经成为ICT发展趋势,云和网络正在打破彼此的界限,通过云边网端链五维协同,相互融合,形成可一键式订购和智能化调度的算网一体化服务。
平台原生化:在企业数字化转型、5G云化的浪潮下,产业融合速度加快、网络业务迭代周期缩短。
云原生理念及其相关技术提供了极致的弹性能力和故障自愈能力,获得业界认可。
未来云平台将向云原生演进,为电信网元及应用提供更加灵活、敏捷和便捷的开发和管理能力。
网络智能化:人工智能正在从感知智能向认知智能发展,其应用范围不断扩大。
人工智能的完善成熟促使其与网络的融合不再是简单的网络智能叠加,而是实现网络智能的内生化,切实提升网络运维效率和运营智能化水平,达到降本增效的实际效果。
5G垂直行业专网设计及部署白皮书2021年04月目录1.引言 (1)2.垂直行业承载需求分析 (1)3. 5G垂直行业专网架构设计 (3)3.1虚拟专网 (4)3.1.1 DIY性能评估 (4)3.1.2 网络部署评估 (4)3.1.3 适用场景 (5)3.2混合专网 (5)3.2.1 DIY性能评估 (6)3.2.2 网络部署评估 (6)3.2.3 适用场景 (6)3.3物理专网 (6)3.3.1 DIY性能评估 (7)3.3.2 网络部署评估 (7)3.3.3 适用场景 (7)4.5G垂直行业专网能力定制 (7)4.1网络切片 (8)4.1.1 5G终端切片 (10)4.1.2 无线网切片 (12)4.1.3 传输网切片 (14)4.1.4 核心网切片 (15)4.2边缘计算 (15)4.2.1 5G边缘计算架构 (16)4.2.2 UPF选择策略 (17)4.2.3 本地分流方案 (18)4.3无线增强 (19)4.3.1 双连接 (20)4.3.2 上行载波聚合 (20)4.3.3 辅助上行 (21)4.3.4 超级上行 (22)4.4专用DNN (22)4.5专线服务 (23)4.6能力开放 (23)5. 5G垂直行业专网部署要点 (23)5.1网络覆盖 (24)5.1.1 室外覆盖 (24)5.1.2 室内覆盖 (25)5.2算力部署 (26)5.2.1 MEC部署架构 (27)5.2.2 MEC共享模式 (28)5.3安全分级 (29)6.结束语 (30)1.引言垂直行业用户加速向数字化、智能化转型的基石是网络连接。
行业用户对网络的需求主要在于网络性能、网络功能、网络建设和运营几方面。
在网络性能方面,要求具备高于公共大网的覆盖质量、时延、上行容量、稳定性、网络自主控制能力等,同时要求网络本身能够根据业务及管理需求等方面进行灵活适配;在网络功能方面,要求能够融入到现有业务系统,既保证对现有业务流程的兼容,又能具备承载新兴业务的演进能力;在网络建设和运营方面,希望能够降低网络部署成本和运营支出,但同时获取“足够”的网络运营权。
引言5G网络:挑战与机遇5G网络架构设计5G网络代表性服务能力5G网络标准化建议总结和展望主要贡献单位P1 P2 P4 P8 P15 P17 P18目录IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。
推进组是聚合中国产学研用力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。
1随着5G研究的全面展开并逐步深入,业界就5G场景形成基本共识:面向增强的移动互联网应用场景,5G提供更高体验速率和更大带宽的接入能力,支持解析度更高、体验更鲜活的多媒体内容;面向物联网设备互联场景,5G提供更高连接密度时优化的信令控制能力,支持大规模、低成本、低能耗IoT设备的高效接入和管理;面向车联网、应急通信、工业互联网等垂直行业应用场景,5G提供低时延和高可靠的信息交互能力,支持互联实体间高度实时、高度精密和高度安全的业务协作。
面对5G极致的体验、效率和性能要求,以及“万物互联”的愿景,网络面临全新的挑战与机遇。
5G网络将遵循网络业务融合和按需服务提供的核心理念,引入更丰富的无线接入网拓扑,提供更灵活的无线控制、业务感知和协议栈定制能力;重构网络控制和转发机制,改变单一管道和固化的服务模式;利用友好开放的信息基础设施引言环境,为不同用户和垂直行业提供高度可定制化的网络服务,构建资源全共享、功能易编排、业务紧耦合的综合信息化服务使能平台。
5G国际标准化工作现已全面展开,需要尽快细化5G网络架构设计方案并聚焦关键技术方向,以指导后续产业发展。
本白皮书从逻辑功能和平台部署的角度,以四维功能视图的方式呈现了新型5G网络架构设计,并提炼了网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网和能力开放等5G网络代表性服务能力。
白皮书最后提出了5G网络架构和技术标准化工作的推进建议。
5G网络智能化白皮书5G网络智能化白皮书版本日期作者审核者备注V1.02018/08/01ZTE ZTE©2018ZTE Corporation.All rights reserved.2018版权所有中兴通讯股份有限公司保留所有权利版权声明:本文档著作权由中兴通讯股份有限公司享有。
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5G网络智能化白皮书目录1趋势和挑战 (6)2中兴通讯5G网络智能化 (7)2.15G网络智能化需求分析 (7)2.25G网络智能化总体方案 (9)3智能5G网络,构建智联中枢 (11)3.1网元智能 (12)3.1.1射频指纹 (12)3.1.2Massive MIMO (14)3.1.3智能节能 (15)3.2预测智能 (16)3.2.1小区负荷预测 (16)3.2.2突发高负荷预测 (16)3.2.3性能预测 (17)3.2.4承载网流量预测及调优 (18)3.3运维智能 (19)3.3.1无线网络规划 (19)3.3.2场景识别和参数自优化 (20)3.3.3智能KPI指纹定位 (20)3.3.4智能异常检测 (21)3.3.5智能告警分析 (22)3.3.6智能一线服务 (22)3.4边缘智能 (23)3.4.1无线感知服务 (24)3.4.2应用使能服务 (26)4智能5G切片,行业高效赋能 (28)4.1端到端切片智能部署 (29)4.2E2E切片智能保障 (31)4.3E2E切片智能运营 (33)5展望及建议 (34)6缩略语 (35)5G网络智能化白皮书图目录图2-15G智能化总体方案 (9)图2-25G网络AI能力架构 (10)图3-1中兴通讯5G网络智能化典型应用场景 (11)图3-2逻辑栅格示意图 (12)图3-3NSA架构中SN选择 (14)图3-4网络异常检测示意图 (21)图3-5告警智能化示意图 (22)图3-6异系统频谱资源共享示意图 (25)图3-7TCP跨层优化示意图 (27)图4-15G网络切片示意图 (28)图4-23GPP定义的5G网络切片管理网元及模型 (29)图4-3E2E切片SLA拆分示意图 (30)图4-4E2E切片保障示意图 (32)图4-5智能切片运营 (33)表目录表3-1栅格索引示例 (13)5G网络智能化白皮书1趋势和挑战随着5G技术标准的加速完善,以及全球5G预商用测试的深入开展,5G网络部署的步伐正在全球范围内加快。
1PON技术回顾和50G-PON展望1.1PON技术发展史回顾PON技术是一种基于无源ODN的宽带接入技术,上下行传输波长独立,数据时分复用。
PON 网络采用P2MP点到多点拓扑,一个PON口可以接多个ONU,有效节省局端资源。
连接OLT和ONU的ODN网络采用纯光介质,全程无源,避免了电磁干扰,环境适应性强,易于扩展和升级。
PON技术已经大规模应用,并具有高带宽、高可靠性、多业务承载和低成本等优点。
在PON技术的发展历程中,标准组织FSAN/ITU-T和IEEE起到了巨大的推动作用。
PON技术起源于早期的APON/BPON,商用PON技术历经3代发展,GPON和EPON已经大规模商用部署。
目前10G-EPON和XG(S)-PON设备已经成熟并步入大规模商用窗口期。
表1-1 PON技术演进第一代GPON/EPON技术可以为用户提供百兆带宽接入能力,逐步替换原有铜线接入技术。
第二代10G PON可以为用户提供300Mbps-1Gbps带宽,满足4K/8K视频业务规模应用,以及VR/AR业务的前期导入。
面向未来1G以上带宽需求业务如极致AR、政企接入、5G Fronthaul/Backhaul等,并对PON技术的带宽和延迟提出更高要求。
10G PON之后的下一代PON技术发展趋势主要有两种方向:方向一是提高单波长速率;方向二是多波长复用提高总速率。
业界普遍认可将下一代光接入网容量提升至50Gbps,因此如何简单、高效地实现系统容量升级成为目前PON领域研究的热点。
IEEE和ITU-T就是基于这个思路来研究PON技术的后续演进,并在积极推动中。
IEEE率先启动了下一代PON技术的标准制定,在单根光纤上支持25Gbps下行速率,同时上行支持10Gbps或25Gbps速率,并支持和10G-EPON的兼容。
对于50Gbps带宽需求,采用多波长叠加技术和通道绑定技术提供2个25Gbps通道,实现50Gbps速率。
5G泛低空网络部署与服务运营白皮书V1.02019年6月目录1.引言 (2)2.需求及挑战 (2)2.1.市场发展需求 (2)2.2.网络挑战分析 (4)3.5G泛低空网络部署解决方案 (6)3.1总体体系 (6)3.2网络侧部署解决方案 (6)3.4泛低空网络标准进展 (11)4.5G泛低空网络服务能力 (12)4.1基于MEC的泛低空网络服务 (12)4.2基于网络切片的泛低空网络服务 (14)4.3安全服务能力 (15)5.泛低空网络服务运营模式分析 (17)5.1泛低空网络服务典型模式分类 (17)5.2泛低空网络服务典型运营模式 (18)6.总结 (19)主要贡献单位 (20)1.引言随着民用无人机技术的迅猛发展并成熟,无人机应用逐渐从视距应用扩展到超视距,从消费领域扩展到巡检、农业、物流、安防、森林火灾监测、环境监测、安全和边境监控等多个行业领域,随着低空无人机交通管理技术的成熟与政策标准的完善,预计会给产业界带来七到十倍的商业机会。
然而,部署大量的无人机会对地面设施、公共安全、空中有人飞行器等造成影响,亟需建立低空无人机网络。
根据中国民航局2019年第一季度无人机云平台统计数据,飞行高度在300m 以下的无人机占据95%,因此本白皮书从此类实际需求出发,重点介绍低空无人机网络部署与服务运营,进一步梳理归纳行业应用对低空通信性能的需求,评估基于5G通信网络对低空空域的覆盖能力,在此基础上保证无人机可靠联网、有序飞行,促进无人机行业的健康发展。
2.需求及挑战2.1.市场发展需求民用无人机市场是近几年快速发展的新兴产业,2017年《工业和信息化部关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》发布,提出到2020年,民用无人机产业产值达到600亿元,年均增速40%以上;到2025年,民用无人机产业产值达到1800亿元,年均增速25%以上。
中国民用无人机制造全球领先,今年以来国家也积极出台鼓励政策,确定了“先低空后高空、先载货后载人、先通用后运输、先隔离后融合”的发展路径,通过深圳试点实现了低空63%空域开放,构建UTMISS平台打通军航、民航、公安等管理系统,立法明确企业法人作为无人机业务运营主体,为无人机低空运行创造了良好的政策环境:●2019年5月发布《关于促进民用无人机发展的指导意见》征求意见,无人机发展路线图:先低后高、先载货后载人、先通用后运输、先隔离后融合;●2018年11月中国民航局发布地方法《深圳地区无人机飞行管理实施办法(暂行)》;●2018年12月深圳启动无人机飞行管理试点,推出了无人机综合监管平台UTMISS系统,低空120m开放63%空域;●2018年6月1日实施《民用无人驾驶航空器经营性飞行活动管理办法(暂行)》,无人机商业飞行由民航局颁发运营许可,运营主体为企业法人,截止到2019年4月发布无人机业务运营许可企业6087家;●2018年1月国务院、中央军委空中交通管制委员会办公室组织发布《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,对轻小型无人机松绑:产品认证管控、低空120m为非管控空域、可靠被监视。
随着民用无人机尤其是工业无人机的发展,行业应用对无人机数据链提出了越来越高的要求。
根据对无人机6个典型行业应用的调查发现,行业普遍对通信链路的诉求是:低空300m无缝覆盖、上行传输带宽15-60Mbps、飞行控制时延10ms;纵观现有的低空无人机通信链路技术,从6大方面对无人机的数据链通信技术进行对比,可以看出基于移动网络具有明显优势,尤其是5G网络采用MassiveMIMO技术,具有大带宽、低时延、高可靠、大连接特点,将成为无人机数据传输链路新的解决方案。
2.2.网络挑战分析传统的移动通信网络,目的是满足人与人的通信诉求,移动基站的天线朝向地面,因此空中覆盖不足,无法满足低空无人机通信的诉求,对网络的挑战主要表现在:●同时满足地面与低空网络覆盖的“低成本”网络建设方案对于无人机物流、巡检等应用,虽然有固定的线路,但仍然需要一张线状、连续的广域覆盖网络,新建无人机专网投资太大,因此需要建网成本低、不影响地面通信的网络建设方案。
●干扰问题由于无线信号在空中沿LOS径传播,无遮挡,存在大量越区覆盖,无人机在空中会收到大量邻区信号,导致下行平均SINR下降到0dB以下,如下图示:无人机上行到周围多个基站都是LOS径,无人机终端上行业务会干扰周边邻区的地面用户上行性能,邻区越多,干扰的范围越大。
切换问题普通城区站间距一般500m,测试发现空中300m可以收到2.5km以外基站的信号,无人机飞行过程中,杂乱的小区信号导致频繁发生切换,切换到较远基站的小区时,将发生通信断链,LTE网络测试发现随着高度升高,重叠覆盖的小区数增多,掉线率升高。
3.5G泛低空网络部署解决方案3.1总体体系根据前面分析,大量业务需求集中在低空300m以下,因此接下来将围绕低空300m以下的通信解决方案进行阐述,5G泛低空网络部署解决方案体系如下,包括基础能力和增强能力两大部分。
3.2网络侧部署解决方案根据IMT2020发布的5G关键能力图,5G空口能力相对4G得到了极大提升:主要体现在上行速率提升至100Mbps,通信时延缩小到1ms,连接数量扩大到每平方公里100万个,可靠性达到5个9(99.999%)。
然而,为了满足低空网络特殊的覆盖需求,仍然需要使用针对性的技术手段和部署方案,才能够提高低空网络覆盖质量。
3.2.1低空网络增强能力300m以下立体覆盖5G引入了Massive MIMO天线,天线数量提升到32/64/128个,实现了天线与射频单元合一,天线数量增多,可以使用大规模天线阵列对信号进行联合接收解调和发送,实现波束从传统单一宽波束演进成三维立体波束,具备了空分复用能力,增加了垂直维的自由度,可灵活调整水平维和垂直维的波束形状,因而实现了对低空300m的立体覆盖。
例如,以城区场景的航拍直播业务为例,当无人机距离5G基站较近且无遮挡时,经过优化低空网络覆盖质量可以达到较为优质的水平:注:以上数据测试来源于单个5G基站覆盖下的无人机悬停测试●干扰消除通过Massive MIMO垂直面和水平面的波束赋形,可以对准无人机形成精准的窄波束进行发送和接收,减少了小区内或者小区间的干扰,可以采用如下的方式:•基站侧:采用Massive MIMO形成较窄Beam对准服务用户,采用协作传输的方式,即多个小区间协调在时、频、空、码、功率域的资源来减少干扰,如SFN\CoMP等技术;•终端侧:通过功控优化,控制终端发射功率;通过码、频域等错开,降低终端干扰;●移动性增强由于空中遮挡较少,信号特征是LOS径,导致空中信号杂乱无章,因此可根据具体场景空地通信需求,采用超级小区等方式将多个小区进行合并,降低空中切换概率,保障通信连续性;根据中国无人机运行统计,轻小无人机飞行速率小于50m/s,5G空口设计可满足400km/h的移动速度,因此在频偏算法上无需进一步优化。
3.2.2低空网络建设方案低空网络的建设的3个原则:满足无人机的操控链路和载荷的通信带宽与时延需求;对地面用户的影响小;低成本。
根据以上原则,可以采用以下5G低空网络建设方案:●城镇区域:基于Massive MIMO的空地一体化基础覆盖网络,增加部分低空专用站;●基础覆盖:在城区由于部署了Massive MIMO基站,采用低空一体化网络方案,天线主波束面向地面覆盖,保障地面网络覆盖能力,利用波束的旁瓣覆盖低空区域。
现有规划以地面为主,波束普遍抑制上旁瓣增益,导致覆盖低空的旁瓣增益不足,无法满足低空业务要求。
可以选择新的波束设计增加旁瓣增益以满足低空网络要求,同时保持地面用户体验不受影响。
●热点或盲点覆盖:为满足无人机的操控链路和载荷的通信带宽与时延需求,在热点或盲点,按一定比例增加低空水平覆盖专用站。
农村区域:在郊区农村由于采用多T基站,对于业务量非常小的区域,可通过调整天线倾角兼顾地面和低空覆盖;对于业务量较大的区域,可通过建设专用对空站实现低空覆盖;同时可利用4G网络弥补部分5G网络低空覆盖的空洞;无论在城区场景,还是郊区农村场景,都加载低空覆盖软特性,以提升低空覆盖性能并控制对地面用户的干扰。
总体来看,在无人机发展的初期,5G覆盖将“按需建设”,基于低空一体化网络方案,可有效利用地面站资源,有效降低对空覆盖的站点投资,通过一定比例的专用站,就能搭建一张无缝的无人机低空覆盖网络。
在无人机发展的成熟期,由于低空无人机数量急剧增加,同时载人无人机等对通信链路的可靠性要求等更高,这时可考虑用专门频率建设专用低空覆盖网络。
3.4泛低空网络标准进展3.4.13GPP标准进展3GPP对无人机行业非常重视,优先启动低空300m以下无人机通信技术研究,包括跟踪管理、应用需求两个方面。
3.4.1.1无人机远程识别、跟踪和管理研究2018年开始,经过多次3GPP会议讨论,已经批准了远程识别方面多个课题,普遍认为无人机应该有唯一的身份标识,无人机运行过程需要进行身份认证,并且可利用3GPP通信原有的鉴权技术,帮助识别“非合作”的无人机,加强空域的安全保障。
3.4.1.2无人机远程作业应用研究随着无人机在各行各业的广泛应用,3GPP加强了对无人机远程作业应用需求的研究,中国联通看好无人机未来发展前景,利用自身在无人机应用领域的丰富经验,积极参与3GPP应用提案的输出。
3.4.2IEEE标准进展2019年3月IEEE立项了三个WI,期望研究无人机低空航路网、无人机载荷需求、无人机应用框架,预计2020年完成标准制定工作,工作组规划如下:4.5G泛低空网络服务能力4.1基于MEC的泛低空网络服务在传统网络架构中,核心网部署于网络的逻辑中心位置,业务数据的流入流出均通过核心网完成处理和转接。
当网络用于承载服务对象为大众用户的业务服务时,这种网络架构能够较好的适应接入点广泛分布、业务集中式的数据传输需求。
而当网络用于承载企业用户为服务对象的业务服务时,这种架构就表现出较高的数据访问局限性,因此边缘计算服务应运而生。
针对于泛低空航空器的特殊业务需求,MEC技术能够提供以下三方面的网络服务能力:●超低传输时延保障服务:在网联无人机服务业务场景下,尤其针对远程控制类业务需求,数据传输时延要求极高,将MEC服务器部署于靠近基站的接入环、接入汇聚环等网络边缘位置,使得网络节点最大程度的靠近业务,从数据传输路径上降低了端到端业务响应时延。
●路由选择服务:基于MEC解决方案,可以直接打通网联无人机与无人机管理及应用服务中心的传输通路,而不需要核心网转接,以缩短无人机控制指令数据,无人机状态信息,无人机挂载的传感器、摄像头等采集的感知数据,甚至于无人机挂载的控制指令数据等的传输距离。