無線網絡是工業(yè)互聯(lián)網的基礎網絡,頻譜則是無線網絡部署的重要資源。12月20日,在2022中國無線電大會上,中國工程院院士鄔賀銓再次建議無線管理部門為工業(yè)互聯(lián)網應用劃出專用授權頻段,運營商也可使用該頻段,如此不僅可避免與公眾通信業(yè)務間干擾,而且5G CPE不必再按多頻多模配置,可顯著降低成本。
鄔賀銓介紹,工業(yè)互聯(lián)網中5G的關鍵網元包括5G CPE(客戶前端設備),5G云化PLC(可編程邏輯控制器),5G 云化基站,5G UPF(核心網用戶面功能),5G MEC(邊緣計算),5G LAN (局域網),5GC(核心網控制面)。他講道,通過5G可以實現(xiàn)將產線裝備的數(shù)據(jù)通過PLC,5G云化基站以及UPF連接到企業(yè)網絡中,可以實現(xiàn)PLC的云化,也可以按需連接到外網,包括連接到數(shù)據(jù)中心以及人工智能的支撐。
鄔賀銓指出,5G授權頻段在企業(yè)網的使用模式可分為兩大類,一類是運營商以5G公眾通信網服務企業(yè)網。中小企業(yè)可以網絡切片方式使用公眾通信網;或向運營商租用基站和下沉到企業(yè)的UPF,核心網控制面在運營商,但基于IPv6的UPF分流,可保證企業(yè)敏感數(shù)據(jù)不在公眾網落地。他也指出,5G面向消費應用時TDD下行容量高于上行,一些企業(yè)應用有相反需求,這就造成了企業(yè)在運營商同一載頻內不同上下行配置的信道間易產生互相干擾,需采用波束安排等措施來應對。
另一類是大企業(yè)可申請專用頻率自建5G專網。工信部現(xiàn)已劃出5G工業(yè)無線專用頻段,大型企業(yè)可自建基站、UPF和核心網控制面等,實現(xiàn)靈活按需配置TDD上下行時隙,網絡安全自主管理,而且該專網仍可交由運營商代維。
此外,5G還可以使用5G NR—U(免授權頻率)。鄔賀銓介紹其使用模式可以分為授權輔助接入模式(LAA)和獨立免授權頻段模式(SA)兩種。
其中授權輔助接入模式(LAA)既可以通過載波聚合——授權與免授權頻段合用,也可以通過雙連接——授權頻譜承載控制信令傳輸、認證和移動性管理,免授權頻段承載數(shù)據(jù)使用。他指出,在工業(yè)互聯(lián)網場景中應用的是上行鏈路使用授權頻段,下行鏈路使用免授權頻段;運營商也可以采用LAA模式解決目前5G系統(tǒng)授權頻段頻譜資源緊缺的問題。
獨立免授權頻段模式(SA)即上下行信令和數(shù)據(jù)均使用免授權頻譜。因發(fā)射功率受限,不宜大區(qū)組網,適于垂直行業(yè)企業(yè)建園區(qū)專網,尤其宜用在干擾較小的室內網絡。另外,在5GHz和6GHz免授權頻段,5G NR-U SA模式將與WiFi6/WiFi7競爭,有較多的干擾限制;而毫米波頻段具有極高的容量、低預測時延和高精度定位能力,適于室內實時云應用和室外熱點。
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