5G技术与应用场景方案课件

1、5G技术及应用1第1页，共38页。主要内容5G对社会经济的带动 5G开启万物互联新时代第2页，共38页。全球移动通信的发展历程1990年代2000年代2010年代2020年代WCDMATD-LTE及增强FDD LTE及增强cdma2000TD-SCDMA20M移动宽带业务5G100Mbps 1Gbps多样化关键能力指标移动互联网 物联网802.16eGSMIS-95802.16m3GPP3GPP2IEEE全球统一kbps-200kbps语音和低速数据业务 2Mbps移动多媒体业务2G3GIMT-20004GIMT-Advanced5GIMT-2020第3页，共38页。5G满足移动互联网和物联网

2、需求2000s1990s2020s2010s个人电脑桌面互联网移动互联网物联网语音数据未联网机器类设备超千倍移动业务流量增长超千亿移动设备联网需求信息随心至，万物触手及第4页，共38页。移动互联网-提升用户体验向超高清、3D、身临其境显示方向发展速率要求：经过百倍压缩后，其传输速率也需要960Mbps时延要求50-100ms极高的流量密度增强现实在线游戏云桌面虚拟现实时延：用户基本无感知（5-10ms）大量数据：实时高清视频交互，对传输速率提出挑战第5页，共38页。物联网-满足多样化需求海量连接设备终端低成本终端低功耗海量小数据包上行传输速率较高密集场景的流量密度低时延：车联网低至ms量级高可

3、靠性：车联网要求近100%可靠性高速移动：300-400km/h时延要求不敏感设备数量较多智能抄表视频监控智能抄表视频监控车联网家居控制第6页，共38页。5G面临的主要挑战高流量密度海量设备连接更高体验速率接近零时延更高速移动性能挑战从可持续发展(频谱、能源、成本等)角度考虑更低单位比特成本性能能耗更高能效更高频谱效率效率挑战综合未来市场趋势、用户和业务需求第7页，共38页。5G将成为引领数字化转型的通用目的技术5G以全新的网络架构，提供至少十倍于4G的峰值速率（高速率）、毫秒级的传输时延（低时延）和百万级的连接能力（大连接），开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代，成为经济社会数字化转型的关

4、键使能器5G典型应用场景5G与4G关键能力对比第8页，共38页。什么是5G？5G的三大类应用场景连续广域覆盖场景热点高容量场景增强移动宽带场景（eMBB）低时延高可靠场景(uRLLC)低功耗大连接场景(mMTC)5G典型性能：Gbps, 1ms, 1百万/km2第9页，共38页。5G不仅考虑人与人也考虑人与物、物与物增强移动宽带场景：增强/虚拟现实、云端机器人低功耗大连接场景：海量物联网低时延高可靠场景：车联网相比4G主要追求速率，5G关注三大关键性能指标体验速率更快4G x 10空口时延更低4G x 1/10连接数密度更高4G x 50更强性能更多场景全新生态相比于4G的“修路”，5G则是“

5、造城”，需要打造跨行业融合生态通信产业工业制造智能车联增强/虚拟现实物联网4G与5G的区别？第10页，共38页。5G核心关键技术按需提供网络功能网络切片边缘计算云化基础设施5G全新网络架构5G无线关键技术大规模天线新型多址SCMA/PDMA/MUSA/NOMAf-OFDM/UF-OFDM/FB-OFDM/FBMC新型多载波Polar code, LDPC,先进编码超密集组网高频段通信第11页，共38页。新型网络技术架构需求和新信息技术（NFV/SDN等）推动5G面向服务的新型网络架构，利用网络切片、边缘计算等技术满足各行业需求需求驱动5G场景和关键能力指标网络运营能力提升平滑演进软件与硬件分离

6、，统一基础设施平台和网络功能可编程NFVSDN连接可编程，影响架构设计 12第12页，共38页。5G网络切片概念uRLLCeMBBmMTC切片A切片B切片C基于网络切片，功能可定制、资源可伸缩，可动态设置网络拓扑，满足差异化的业务要求第13页，共38页。网络切片1网络切片2 网络切片3按需设计自动部署闭环保障安全隔离智能分析网络切片能力开放平台切片网络切片运营切片客户网络切片即服务（NSaaS）从4G时代的流量经营拓展为5G时代的切片经营切片即服务，灵活为行业客户提供定制化网络服务切片与业务可进一步深度结合，利于探索新的服务及商业模式切片经营切片经营是5G网络服务于行业客户的关键第14页，共3

7、8页。支持云化灵活部署1、基于NFV/SDN，硬件和软件解耦，控制和转发分离2、采用通用数据中心的云化组网，网络功能部署灵活，资源调度高效2、支持边缘计算，云计算平台下沉到网络边缘，支持基于应用的网关灵活选择和边缘分流第15页，共38页。16第16页，共38页。5G边缘计算传输汇聚网络核心网边缘计算1边缘计算2AMFSMFNEF基于边缘计算技术，云计算平台下沉部署到接入网边缘的特定应用场景（商场、体育馆），并配合移动网络能力，以满足超低时延的业务体验要求。第17页，共38页。18第18页，共38页。边缘计算的典型应用案例个人客户大带宽、低时延，全新的业务体验企业用户为企业定制业务，创造新的商业

8、价值物联网及垂直行业超越IoT链接，海量物联数据本地处理企业园区, 港口, 厂区无线传感器接入，视频监控和警报管理， 智慧城市管理车间低时延数据共享, 本地娱乐视频，本地交通控制信号及周边车辆，人员，环境信息等低时延传送工业生产中的大数据本地处理，支撑工业4.0发展企业敏感信息本地采集，存储，访问终结在本地，安全高效大型商场及超市实时本地的线上线下服务联动 （超级O2O）视频应用体验升级 (更短的加载时间, 更高的画质, 无卡顿)体育场馆，大型赛事实时多角度观赛体验博物馆， 会展中心，景区等酷炫的增强现实应用终端实时追踪和定位服务智能停车，室内导航，精准广告推送物联网以及相关大数据处理第19页

9、，共38页。分布式云：实现5G行业应用边缘侧赋能分布式云架构示意图5G网络加速工业互联网、物联网、AR/VR等多种行业应用的发展5G网络促使无线接入侧能力大幅提升，边缘侧业务场景逐渐丰富驱动云计算从中心化架构向分布式架构扩展，形成分布式云新模式5G行业用户将基于分布式云架构接入网络接入机房、汇聚机房、地市核心机房等为边缘侧提供实时算力支持、初步处理数据根据用户实际需要进行部署存储大规模数据，并进行全局算力管理和流量调度依托MEC边缘云平台开放通用能力接口，实现多样化行业应用的开发部署和运维运营，并通过无线API实现移动网络与业务服务器之间的信息交互依托MEC边缘云平台，实时处理海量设备接入数据

10、，并统一存储边缘云是5G网络赋能各行业应用的关键平台MEC边缘云平台工业农业交通医疗游戏各类联网设备第20页，共38页。主要内容5G对社会经济的带动 5G开启万物互联新时代第21页，共38页。数字经济包含数字产业化、产业数字化和数字化治理数字经济是以数字化的知识和信息为关键生产要素，以数字技术创新为核心驱动力，以现代信息网络为重要载体，通过数字技术与实体经济深度融合，不断提高传统产业数字化、智能化水平，加速重构经济发展与政府治理模式的新型经济形态。22第22页，共38页。5G对中国数字经济发展贡献的测算结果产业数字化（5G技术对其他产业贡献）数字产业化（5G带动的信息产业增加值）5G预计带动产

11、业增加值增长3.3万亿元车联网医疗工业垂直行业根据中国信息通信研究院测算，预计5G在2020-2025年，将拉动中国数字经济增长15.2万亿元。预计带动其他产业增加值增长11.9万亿元23到2025年，我国5G网络建设投资累计1.2万亿（其中运营企业投资1.1万亿）第23页，共38页。5G将为数字经济提供全新的关键基础设施以5G网络为核心的新一代信息通信网络基础设施 ，以及生产基础设施、社会基础设施等的数字化改造，共同构成了数字世界的关键基础设施。光纤宽带网络公共云计算平台IDC中心（IDC center）互联网骨干直联点/互联网交换中心干线传输网5G网络城域传输网5G核心网IP 城域网互联网

12、骨干网大数据分析平台新一代信息通信基础设施电网等基础设施交通基础设施工业基础设施城市基础设施人工智能平台基础设施5G NR24第24页，共38页。“5G+” 拓展数字经济发展新领域、新空间5G将成为推动各类产业发展的加速引擎，催生更多新兴需求和服务。产业数字化5GICT新技术 5G+ICT新技术 新技术融合发展，将创新应用和服务融合云计算、大数据、人工智能、区块链等新技术 5G+产业数字化 重塑传统产业发展模式，使各行业加快数字化、网络化、智能化深入工业、农业、医疗、教育、交通、物流等领域25第25页，共38页。我国各地政府出台政策情况全国各省纷纷布局5G发展，融合应用成为关注重点截止2019

13、年7月，全国省市共发布5G相关政策文件35个，其中省级15个，地市级20个。相比于2018年5G政策侧重产业发展和网络建设，2019年出台的政策将5G应用发展作为重点。26北京市5G产业发展行动方案(2019年-2022年)，确定“一五五一”工程江西省5G发展规划(2019-2023年)宁波市宁波市5G应用和产业化实施方案济南市促进5G创新发展行动计划（20192021年）河南省5G产业发展行动方案杭州市关于加快打造5G第一城的若干政策（征求意见稿）重庆市人民政府办公厅关于推进5G通信网建设发展的实施意见深圳推进第五代移动通信（5G）产业发展行动计划武汉市5G基站规划建设实施方案上海市关于加快

14、推进本市5G网络建设和应用的实施意见广州市加快5G发展三年行动计划（2019-2021年）第26页，共38页。中国：运营商积极部署5G网络中国移动5G+计划5G+4G5G+AICDE5G+Ecology5G+X协同发展融合创新生态共建应用延展建网计划2020年：在全国所有地级以上城市提供5G商用服务，30万基站中国电信坚持SA路线中国联通5G N次方坚持SA：在40多个城市建设NSA/SA混合组网的优质网络5G+云改：形成中国电信新一代云化的智能网络“五智”战略(to C）：智能宽带、智家平台、智能应用、智能安全、智能服务组5G+产业（to B）:公共建筑、交通、能源、警务、教育、媒体、医疗等

15、“7”即在7个城市的核心区域实现5G网络连续覆盖，包括北京、上海、广州、深圳、南京、杭州、雄安；“33”即在33个城市的热点区域实现5G网络覆盖；“n”即在n个城市的行业应用区域提供5G网络覆盖，也就是制定化的5G专网2020年2月，16万基站，1300万用户，第27页，共38页。28绽放杯5G应用征集大赛：聚焦五大重点应用领域VR/AR面向5G构建360实时渲染的全球VR电竞网5G泛在现实无人机基于5G网络的物流无人机应用基于5G网联的安全无人机赋能系统医疗健康5G智能移动车载医疗应用智能助残业务平台及服务车联网5G远程驾驶基于分级决策的5G自动驾驶体系构建及应用工业互联网5G在智慧油田建设

16、中的应用研究5G工业“互联网+”智慧工厂第28页，共38页。重点应用1：5G+高清视频/云AR/VRVR/AR弱交互性云游戏运营级4K极致4K强交互性云游戏8K部分沉浸式强交互业务完全沉浸式强交互业务2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年高清视频【AR/VR用户沉浸体验需求层次】部分沉浸的网络带宽需求约为90M多指标提升对带宽提出高要求，5G 100Mbps的最低用户体验速率满足4K传输需求根据具体技术指标不同，超高清带宽需求从20-150Mpbs不等按照目前央视4K试验频道播出格式，所需带宽约为36Mbps。目前，我国互联网固定宽带和4G的平均带宽不

17、足30Mbps29第29页，共38页。重点应用2：5G+无人机2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年无人机农业植保编队飞行末端物流娱乐视频直播巡检安防救援自主飞行无间歇巡航探测、回巢、充电30第30页，共38页。重点应用3：5G+智慧医疗无线医疗应用场景分类1、基于医疗设备数据无线采集的医疗监测与护理类应用，如无线监护、无线输液、移动护理和患者实时位置采集与监测等。2、基于视频与图像交互的医疗诊断与指导类应用，如实时调阅患者影像诊断信息的移动查房、采用医疗服务机器人的远程查房、远程实时会诊、应急救援指导、无线手术示教和无线专科诊断等。3、基于视频与力反

18、馈的远程操控类应用，如远程机器人超声检查、远程机器人内窥镜检查和远程机器人手术。2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年智慧医疗患者定位无线输液无线监护远程机器人手术移动查房无线专科诊断应急救援远程实时会诊远程手术示教远程机器人超声机器人查房31第31页，共38页。2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年重点应用4：5G+工业互联网工业互联网智能化仓储物流工业无线相机远程监控远程辅助和协同设计设备远程维护云化机器人远程自动化控制5G+工业互联网应用领域，生产智能化、协同化及服务化的探索成为关注的焦点。工业无线相机、

19、工业AR、AGV工业控制、无线机器人、无线PLC这5种创新应用成为主要探索方向。32第32页，共38页。33什么是工业互联网?发 展阶段物料劳动者设备系统标识解析体系生产线用户设计企业物流企业智能产品金融机构能源交通建筑医疗.资源配置中心平台防护中心安全互联互通基础网络工厂内网工厂外网应用创新智能化全局智能网络化全面互联数字化单点优化满足工业智能化发展需求的关键网络基础设施新一代信息通信技术与工业领域深度融合所形成的新兴应用模式、新兴工业生态体系 工业互联网不是一张简单的网，而是一种生态，将带来生产方式、生活方式、管理模式的全面变革第33页，共38页。信息服务安全与效率服务协同服务随着无线通信

20、技术的不断演进，车联网业务也向更高级别、更复杂应用方向发展中国制造2025重点领域技术路线图-通讯互联终端整车装备率2020年2025年50%80%基于2G/3G/4G公众移动网的在线导航、拥塞提醒和多媒体下载等信息娱乐服务，以及逐步衍生出的共享出行、车辆个性化体验、车辆全生命周期管理、车联网保险等创新服务基于LTE-V2X等技术实现低时延、高可靠的安全预警、交通效率类提升和部分自动驾驶业务基于5G-V2X等技术，构建“人车路云”高度协同的互连环境，实现车路协同控制、车车协同编队、远程操作等高级/完全自动驾驶业务，最终支撑实现完全自动驾驶 通过提供增强的行车环境感知能力， V2X通信可避免大多数碰撞事故 重点应用5：5G+车联网2018年2020年2022年2025年2019年2021年2023年2024年车联网信息娱乐专用车特定场景智能驾驶语音交互远程遥控全路