5G技術與應用場景方案課件

1、5G技術及應用1第1頁，共38頁。主要內容5G對社會經(jīng)濟的帶動 5G開啟萬物互聯(lián)新時代第2頁，共38頁。全球移動通信的發(fā)展歷程1990年代2000年代2010年代2020年代WCDMATD-LTE及增強FDD LTE及增強cdma2000TD-SCDMA20M移動寬帶業(yè)務5G100Mbps 1Gbps多樣化關鍵能力指標移動互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)802.16eGSMIS-95802.16m3GPP3GPP2IEEE全球統(tǒng)一kbps-200kbps語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務 2Mbps移動多媒體業(yè)務2G3GIMT-20004GIMT-Advanced5GIMT-2020第3頁，共38頁。5G滿足移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)

2、需求2000s1990s2020s2010s個人電腦桌面互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)語音數(shù)據(jù)未聯(lián)網(wǎng)機器類設備超千倍移動業(yè)務流量增長超千億移動設備聯(lián)網(wǎng)需求信息隨心至，萬物觸手及第4頁，共38頁。移動互聯(lián)網(wǎng)-提升用戶體驗向超高清、3D、身臨其境顯示方向發(fā)展速率要求：經(jīng)過百倍壓縮后，其傳輸速率也需要960Mbps時延要求50-100ms極高的流量密度增強現(xiàn)實在線游戲云桌面虛擬現(xiàn)實時延：用戶基本無感知（5-10ms）大量數(shù)據(jù)：實時高清視頻交互，對傳輸速率提出挑戰(zhàn)第5頁，共38頁。物聯(lián)網(wǎng)-滿足多樣化需求海量連接設備終端低成本終端低功耗海量小數(shù)據(jù)包上行傳輸速率較高密集場景的流量密度低時延：車聯(lián)網(wǎng)低至ms量級高可

3、靠性：車聯(lián)網(wǎng)要求近100%可靠性高速移動：300-400km/h時延要求不敏感設備數(shù)量較多智能抄表視頻監(jiān)控智能抄表視頻監(jiān)控車聯(lián)網(wǎng)家居控制第6頁，共38頁。5G面臨的主要挑戰(zhàn)高流量密度海量設備連接更高體驗速率接近零時延更高速移動性能挑戰(zhàn)從可持續(xù)發(fā)展(頻譜、能源、成本等)角度考慮更低單位比特成本性能能耗更高能效更高頻譜效率效率挑戰(zhàn)綜合未來市場趨勢、用戶和業(yè)務需求第7頁，共38頁。5G將成為引領數(shù)字化轉型的通用目的技術5G以全新的網(wǎng)絡架構，提供至少十倍于4G的峰值速率（高速率）、毫秒級的傳輸時延（低時延）和百萬級的連接能力（大連接），開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機深度交互的新時代，成為經(jīng)濟社會數(shù)字化轉型的關

4、鍵使能器5G典型應用場景5G與4G關鍵能力對比第8頁，共38頁。什么是5G？5G的三大類應用場景連續(xù)廣域覆蓋場景熱點高容量場景增強移動寬帶場景（eMBB）低時延高可靠場景(uRLLC)低功耗大連接場景(mMTC)5G典型性能：Gbps, 1ms, 1百萬/km2第9頁，共38頁。5G不僅考慮人與人也考慮人與物、物與物增強移動寬帶場景：增強/虛擬現(xiàn)實、云端機器人低功耗大連接場景：海量物聯(lián)網(wǎng)低時延高可靠場景：車聯(lián)網(wǎng)相比4G主要追求速率，5G關注三大關鍵性能指標體驗速率更快4G x 10空口時延更低4G x 1/10連接數(shù)密度更高4G x 50更強性能更多場景全新生態(tài)相比于4G的“修路”，5G則是“

5、造城”，需要打造跨行業(yè)融合生態(tài)通信產業(yè)工業(yè)制造智能車聯(lián)增強/虛擬現(xiàn)實物聯(lián)網(wǎng)4G與5G的區(qū)別？第10頁，共38頁。5G核心關鍵技術按需提供網(wǎng)絡功能網(wǎng)絡切片邊緣計算云化基礎設施5G全新網(wǎng)絡架構5G無線關鍵技術大規(guī)模天線新型多址SCMA/PDMA/MUSA/NOMAf-OFDM/UF-OFDM/FB-OFDM/FBMC新型多載波Polar code, LDPC,先進編碼超密集組網(wǎng)高頻段通信第11頁，共38頁。新型網(wǎng)絡技術架構需求和新信息技術（NFV/SDN等）推動5G面向服務的新型網(wǎng)絡架構，利用網(wǎng)絡切片、邊緣計算等技術滿足各行業(yè)需求需求驅動5G場景和關鍵能力指標網(wǎng)絡運營能力提升平滑演進軟件與硬件分離

6、，統(tǒng)一基礎設施平臺和網(wǎng)絡功能可編程NFVSDN連接可編程，影響架構設計 12第12頁，共38頁。5G網(wǎng)絡切片概念uRLLCeMBBmMTC切片A切片B切片C基于網(wǎng)絡切片，功能可定制、資源可伸縮，可動態(tài)設置網(wǎng)絡拓撲，滿足差異化的業(yè)務要求第13頁，共38頁。網(wǎng)絡切片1網(wǎng)絡切片2 網(wǎng)絡切片3按需設計自動部署閉環(huán)保障安全隔離智能分析網(wǎng)絡切片能力開放平臺切片網(wǎng)絡切片運營切片客戶網(wǎng)絡切片即服務（NSaaS）從4G時代的流量經(jīng)營拓展為5G時代的切片經(jīng)營切片即服務，靈活為行業(yè)客戶提供定制化網(wǎng)絡服務切片與業(yè)務可進一步深度結合，利于探索新的服務及商業(yè)模式切片經(jīng)營切片經(jīng)營是5G網(wǎng)絡服務于行業(yè)客戶的關鍵第14頁，共3

7、8頁。支持云化靈活部署1、基于NFV/SDN，硬件和軟件解耦，控制和轉發(fā)分離2、采用通用數(shù)據(jù)中心的云化組網(wǎng)，網(wǎng)絡功能部署靈活，資源調度高效2、支持邊緣計算，云計算平臺下沉到網(wǎng)絡邊緣，支持基于應用的網(wǎng)關靈活選擇和邊緣分流第15頁，共38頁。16第16頁，共38頁。5G邊緣計算傳輸匯聚網(wǎng)絡核心網(wǎng)邊緣計算1邊緣計算2AMFSMFNEF基于邊緣計算技術，云計算平臺下沉部署到接入網(wǎng)邊緣的特定應用場景（商場、體育館），并配合移動網(wǎng)絡能力，以滿足超低時延的業(yè)務體驗要求。第17頁，共38頁。18第18頁，共38頁。邊緣計算的典型應用案例個人客戶大帶寬、低時延，全新的業(yè)務體驗企業(yè)用戶為企業(yè)定制業(yè)務，創(chuàng)造新的商業(yè)

8、價值物聯(lián)網(wǎng)及垂直行業(yè)超越IoT鏈接，海量物聯(lián)數(shù)據(jù)本地處理企業(yè)園區(qū), 港口, 廠區(qū)無線傳感器接入，視頻監(jiān)控和警報管理， 智慧城市管理車間低時延數(shù)據(jù)共享, 本地娛樂視頻，本地交通控制信號及周邊車輛，人員，環(huán)境信息等低時延傳送工業(yè)生產中的大數(shù)據(jù)本地處理，支撐工業(yè)4.0發(fā)展企業(yè)敏感信息本地采集，存儲，訪問終結在本地，安全高效大型商場及超市實時本地的線上線下服務聯(lián)動 （超級O2O）視頻應用體驗升級 (更短的加載時間, 更高的畫質, 無卡頓)體育場館，大型賽事實時多角度觀賽體驗博物館， 會展中心，景區(qū)等酷炫的增強現(xiàn)實應用終端實時追蹤和定位服務智能停車，室內導航，精準廣告推送物聯(lián)網(wǎng)以及相關大數(shù)據(jù)處理第19頁

9、，共38頁。分布式云：實現(xiàn)5G行業(yè)應用邊緣側賦能分布式云架構示意圖5G網(wǎng)絡加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等多種行業(yè)應用的發(fā)展5G網(wǎng)絡促使無線接入側能力大幅提升，邊緣側業(yè)務場景逐漸豐富驅動云計算從中心化架構向分布式架構擴展，形成分布式云新模式5G行業(yè)用戶將基于分布式云架構接入網(wǎng)絡接入機房、匯聚機房、地市核心機房等為邊緣側提供實時算力支持、初步處理數(shù)據(jù)根據(jù)用戶實際需要進行部署存儲大規(guī)模數(shù)據(jù)，并進行全局算力管理和流量調度依托MEC邊緣云平臺開放通用能力接口，實現(xiàn)多樣化行業(yè)應用的開發(fā)部署和運維運營，并通過無線API實現(xiàn)移動網(wǎng)絡與業(yè)務服務器之間的信息交互依托MEC邊緣云平臺，實時處理海量設備接入數(shù)據(jù)

10、，并統(tǒng)一存儲邊緣云是5G網(wǎng)絡賦能各行業(yè)應用的關鍵平臺MEC邊緣云平臺工業(yè)農業(yè)交通醫(yī)療游戲各類聯(lián)網(wǎng)設備第20頁，共38頁。主要內容5G對社會經(jīng)濟的帶動 5G開啟萬物互聯(lián)新時代第21頁，共38頁。數(shù)字經(jīng)濟包含數(shù)字產業(yè)化、產業(yè)數(shù)字化和數(shù)字化治理數(shù)字經(jīng)濟是以數(shù)字化的知識和信息為關鍵生產要素，以數(shù)字技術創(chuàng)新為核心驅動力，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡為重要載體，通過數(shù)字技術與實體經(jīng)濟深度融合，不斷提高傳統(tǒng)產業(yè)數(shù)字化、智能化水平，加速重構經(jīng)濟發(fā)展與政府治理模式的新型經(jīng)濟形態(tài)。22第22頁，共38頁。5G對中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展貢獻的測算結果產業(yè)數(shù)字化（5G技術對其他產業(yè)貢獻）數(shù)字產業(yè)化（5G帶動的信息產業(yè)增加值）5G預計帶動產

11、業(yè)增加值增長3.3萬億元車聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療工業(yè)垂直行業(yè)根據(jù)中國信息通信研究院測算，預計5G在2020-2025年，將拉動中國數(shù)字經(jīng)濟增長15.2萬億元。預計帶動其他產業(yè)增加值增長11.9萬億元23到2025年，我國5G網(wǎng)絡建設投資累計1.2萬億（其中運營企業(yè)投資1.1萬億）第23頁，共38頁。5G將為數(shù)字經(jīng)濟提供全新的關鍵基礎設施以5G網(wǎng)絡為核心的新一代信息通信網(wǎng)絡基礎設施 ，以及生產基礎設施、社會基礎設施等的數(shù)字化改造，共同構成了數(shù)字世界的關鍵基礎設施。光纖寬帶網(wǎng)絡公共云計算平臺IDC中心（IDC center）互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點/互聯(lián)網(wǎng)交換中心干線傳輸網(wǎng)5G網(wǎng)絡城域傳輸網(wǎng)5G核心網(wǎng)IP 城域網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)

12、骨干網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析平臺新一代信息通信基礎設施電網(wǎng)等基礎設施交通基礎設施工業(yè)基礎設施城市基礎設施人工智能平臺基礎設施5G NR24第24頁，共38頁?！?G+” 拓展數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展新領域、新空間5G將成為推動各類產業(yè)發(fā)展的加速引擎，催生更多新興需求和服務。產業(yè)數(shù)字化5GICT新技術 5G+ICT新技術 新技術融合發(fā)展，將創(chuàng)新應用和服務融合云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術 5G+產業(yè)數(shù)字化 重塑傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)展模式，使各行業(yè)加快數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化深入工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療、教育、交通、物流等領域25第25頁，共38頁。我國各地政府出臺政策情況全國各省紛紛布局5G發(fā)展，融合應用成為關注重點截止2019

13、年7月，全國省市共發(fā)布5G相關政策文件35個，其中省級15個，地市級20個。相比于2018年5G政策側重產業(yè)發(fā)展和網(wǎng)絡建設，2019年出臺的政策將5G應用發(fā)展作為重點。26北京市5G產業(yè)發(fā)展行動方案(2019年-2022年)，確定“一五五一”工程江西省5G發(fā)展規(guī)劃(2019-2023年)寧波市寧波市5G應用和產業(yè)化實施方案濟南市促進5G創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（20192021年）河南省5G產業(yè)發(fā)展行動方案杭州市關于加快打造5G第一城的若干政策（征求意見稿）重慶市人民政府辦公廳關于推進5G通信網(wǎng)建設發(fā)展的實施意見深圳推進第五代移動通信（5G）產業(yè)發(fā)展行動計劃武漢市5G基站規(guī)劃建設實施方案上海市關于加快

14、推進本市5G網(wǎng)絡建設和應用的實施意見廣州市加快5G發(fā)展三年行動計劃（2019-2021年）第26頁，共38頁。中國：運營商積極部署5G網(wǎng)絡中國移動5G+計劃5G+4G5G+AICDE5G+Ecology5G+X協(xié)同發(fā)展融合創(chuàng)新生態(tài)共建應用延展建網(wǎng)計劃2020年：在全國所有地級以上城市提供5G商用服務，30萬基站中國電信堅持SA路線中國聯(lián)通5G N次方堅持SA：在40多個城市建設NSA/SA混合組網(wǎng)的優(yōu)質網(wǎng)絡5G+云改：形成中國電信新一代云化的智能網(wǎng)絡“五智”戰(zhàn)略(to C）：智能寬帶、智家平臺、智能應用、智能安全、智能服務組5G+產業(yè)（to B）:公共建筑、交通、能源、警務、教育、媒體、醫(yī)療等

15、“7”即在7個城市的核心區(qū)域實現(xiàn)5G網(wǎng)絡連續(xù)覆蓋，包括北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州、雄安；“33”即在33個城市的熱點區(qū)域實現(xiàn)5G網(wǎng)絡覆蓋；“n”即在n個城市的行業(yè)應用區(qū)域提供5G網(wǎng)絡覆蓋，也就是制定化的5G專網(wǎng)2020年2月，16萬基站，1300萬用戶，第27頁，共38頁。28綻放杯5G應用征集大賽：聚焦五大重點應用領域VR/AR面向5G構建360實時渲染的全球VR電競網(wǎng)5G泛在現(xiàn)實無人機基于5G網(wǎng)絡的物流無人機應用基于5G網(wǎng)聯(lián)的安全無人機賦能系統(tǒng)醫(yī)療健康5G智能移動車載醫(yī)療應用智能助殘業(yè)務平臺及服務車聯(lián)網(wǎng)5G遠程駕駛基于分級決策的5G自動駕駛體系構建及應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G在智慧油田建設

16、中的應用研究5G工業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧工廠第28頁，共38頁。重點應用1：5G+高清視頻/云AR/VRVR/AR弱交互性云游戲運營級4K極致4K強交互性云游戲8K部分沉浸式強交互業(yè)務完全沉浸式強交互業(yè)務2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年高清視頻【AR/VR用戶沉浸體驗需求層次】部分沉浸的網(wǎng)絡帶寬需求約為90M多指標提升對帶寬提出高要求，5G 100Mbps的最低用戶體驗速率滿足4K傳輸需求根據(jù)具體技術指標不同，超高清帶寬需求從20-150Mpbs不等按照目前央視4K試驗頻道播出格式，所需帶寬約為36Mbps。目前，我國互聯(lián)網(wǎng)固定寬帶和4G的平均帶寬不

17、足30Mbps29第29頁，共38頁。重點應用2：5G+無人機2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年無人機農業(yè)植保編隊飛行末端物流娛樂視頻直播巡檢安防救援自主飛行無間歇巡航探測、回巢、充電30第30頁，共38頁。重點應用3：5G+智慧醫(yī)療無線醫(yī)療應用場景分類1、基于醫(yī)療設備數(shù)據(jù)無線采集的醫(yī)療監(jiān)測與護理類應用，如無線監(jiān)護、無線輸液、移動護理和患者實時位置采集與監(jiān)測等。2、基于視頻與圖像交互的醫(yī)療診斷與指導類應用，如實時調閱患者影像診斷信息的移動查房、采用醫(yī)療服務機器人的遠程查房、遠程實時會診、應急救援指導、無線手術示教和無線?？圃\斷等。3、基于視頻與力反

18、饋的遠程操控類應用，如遠程機器人超聲檢查、遠程機器人內窺鏡檢查和遠程機器人手術。2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年智慧醫(yī)療患者定位無線輸液無線監(jiān)護遠程機器人手術移動查房無線?？圃\斷應急救援遠程實時會診遠程手術示教遠程機器人超聲機器人查房31第31頁，共38頁。2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年重點應用4：5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能化倉儲物流工業(yè)無線相機遠程監(jiān)控遠程輔助和協(xié)同設計設備遠程維護云化機器人遠程自動化控制5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用領域，生產智能化、協(xié)同化及服務化的探索成為關注的焦點。工業(yè)無線相機、

19、工業(yè)AR、AGV工業(yè)控制、無線機器人、無線PLC這5種創(chuàng)新應用成為主要探索方向。32第32頁，共38頁。33什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?發(fā) 展階段物料勞動者設備系統(tǒng)標識解析體系生產線用戶設計企業(yè)物流企業(yè)智能產品金融機構能源交通建筑醫(yī)療.資源配置中心平臺防護中心安全互聯(lián)互通基礎網(wǎng)絡工廠內網(wǎng)工廠外網(wǎng)應用創(chuàng)新智能化全局智能網(wǎng)絡化全面互聯(lián)數(shù)字化單點優(yōu)化滿足工業(yè)智能化發(fā)展需求的關鍵網(wǎng)絡基礎設施新一代信息通信技術與工業(yè)領域深度融合所形成的新興應用模式、新興工業(yè)生態(tài)體系 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一張簡單的網(wǎng)，而是一種生態(tài)，將帶來生產方式、生活方式、管理模式的全面變革第33頁，共38頁。信息服務安全與效率服務協(xié)同服務隨著無線通信

20、技術的不斷演進，車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務也向更高級別、更復雜應用方向發(fā)展中國制造2025重點領域技術路線圖-通訊互聯(lián)終端整車裝備率2020年2025年50%80%基于2G/3G/4G公眾移動網(wǎng)的在線導航、擁塞提醒和多媒體下載等信息娛樂服務，以及逐步衍生出的共享出行、車輛個性化體驗、車輛全生命周期管理、車聯(lián)網(wǎng)保險等創(chuàng)新服務基于LTE-V2X等技術實現(xiàn)低時延、高可靠的安全預警、交通效率類提升和部分自動駕駛業(yè)務基于5G-V2X等技術，構建“人車路云”高度協(xié)同的互連環(huán)境，實現(xiàn)車路協(xié)同控制、車車協(xié)同編隊、遠程操作等高級/完全自動駕駛業(yè)務，最終支撐實現(xiàn)完全自動駕駛 通過提供增強的行車環(huán)境感知能力， V2X通信可避免大多數(shù)碰撞事故 重點應用5：5G+車聯(lián)網(wǎng)2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年車聯(lián)網(wǎng)信息娛樂專用車特定場景智能駕駛語音交互遠程遙控全路