中国移动研究院副院长丁海煜在中国数字经济博览会上的演讲：5G-A助力工业互联网创新发展

5G-A助力工业互联网创新发展规模最大、用户最多的移动网络176万+7.22亿12亿规模最大、用户最多的移动网络176万+7.22亿12亿+355万700M+2.6G+4.9G多频协同专享五连冠20000+双发选收、多路备份安全可靠2B2C双域融合随心互访优享尊享2累计开通5G基站超过176万个，实现全国市县城区、乡镇连续覆盖，重点区域、发达农村有效覆盖 2023中国国际数字经济博览会智慧矿山智慧矿山智慧冶金智慧电力装备制造19家A+钢铁企业已落地16家医联体落地首个商用首个职业教育实现行业0→1的突破国最深矿井919米5G球首创5G多模节点江苏首个智能电网实现广东球首个5G高铁@广东国首个5G超声虚拟教学目落地@广东首张石化行业5G实现行业1→N的规模发展智慧工厂智慧石化3 2023中国国际数字经济博览会 2 2023中国国际数字经济博览会建设路径：布局全贯通下游多主体连接建设路径：布局全贯通下游多主体连接5G全连接工厂协同发展的“网络生态”现场装备网络化改造电子设备制造建设路径：行业全覆盖高质量外网业务系统建设建设内容：高频场景全涵盖工厂车间产线设备云巡检工业安监工业能耗管理工业标识工业质检OT应用融合化部署上游5G全连接工厂高质量外网生产服务智能化升级G网络建设5G全连接工厂生产运行应用装备制造行业重点产业集群石化化工采矿钢铁港口电力工厂...、确定性传输、低时延通信等能力提出了更高要求业务场景关键问题业务场景需需求碎片化成本敏感性能要求高低时延通信提出了更极致的性能要求4化RedCap无源物联内生确定UDD中国移动积极探索5G-A新技术，助力产业数字化新增长化RedCap无源物联内生确定UDD制造物流能源园区工厂智智简网络通感一体5统一算力云网底座无线边缘云 局域协同智能感知层数据处理层知流能力开放网业协同AAU感增强物理层本地UPF本地LMF中心统一算力云网底座无线边缘云 局域协同智能感知层数据处理层知流能力开放网业协同AAU感增强物理层本地UPF本地LMF中心云一体化融合广域协同统一算力云网底座业务本地核心网一体化集成终端、网络、业务跨层跨域融合简化，提供高性价比的“连接+算力+能力”新型信息服务智慧钢铁(流程类)智智慧钢铁(流程类).要求网络开通部署快.要求园区应用打包一体交付..要求网络开通部署快.要求园区应用打包一体交付.成本敏感，中小型企业预算有限.需求场景多样，能力要求差异大.要求使用简单，且网络可视可管Ø融合简化技术：有效降低成本、提升性能融合简化、灵活编排技术处于持续演进阶段67G站多点开花一体化集成IT、OT应用的5G工业云基站多场景落地，降本增效效果明显联合产业发布5G工业融合组网架构倡议，加速CT协议与IT/OT协议深度融合业务业务一体化集成，助力某工厂专网快速开通电子围栏、本地SLA产体性联联合98家企业发布5G工业融合组网架构产业倡议书提出5G工业融合组网架构“物”的感知.装置形变监测、厂区车辆避障““物”的感知.装置形变监测、厂区车辆避障“人”的感知.人员进出管理、人员状态监测存在较大的市场空间和较好的发展前景“园”的感知.园区入侵监测、边界安防管理.室外测距测速测角探测算法、室内微多普勒相位测算形变计算技术.3GPPSA1场景需求SI将于2023Q2结项，后续推动3GPPRAN空口和SA2网络架构R19立项8通感一体实践：技术及样机同步推进，开展“人园物”管理验证从角度、速度、距离等多维度参量，实现对人员、园区、实物的高精度高准确率的状态感知“物”：装置形变监测及车辆避障.人员出入及行进方向监控判别：测试结果误差<10%.操作人员状态监测：实现呼吸监测.操作动作感知：实现基于AI的动作感知识别.员工实时定位及跟踪：精度<0.5米.园区入侵监测：感知准确率>90%.园区移动物体感知：距离1.5公里，精度亚米级.工业设备微形变监测：原理验证测试误差<10%.园区运输辅助：车道级分辨率，满足园区内部物料、人员运输过程中自动驾驶辅助、道路监管览会9工厂资产管理、人员管理、高压变电站安全监测、广域物流追踪等无源2.0无源3.0无源1.0架构架构应工厂资产管理、人员管理、高压变电站安全监测、广域物流追踪等无源2.0无源3.0无源1.0架构架构应用方案端随物移•一体式架构•点对点近距离读写局域覆盖•组网式架构，实现区域部署•接收灵敏度提升，实现百米级上行通信全程全网•引入蜂窝广域组网，扩展系统能力，新协议、新架构、新标签•结合标识体系，覆盖服务全要素，实现资产的全生命周期管理根据应用需求及技术演进方向，无源物联网可分为单点式无源1.0、组网式无源2.0、蜂窝式无源3.0三个阶段，将不断扩展超低速物联网的应用领域，逐渐打造全程全网的连接服务能力规规模盘存、进出库盘点等•已在3GPPR18开展场景及需求研究，继续推进R19技术标准立项；组网架构和蜂窝架构同步推进，分阶段商用无源2.0系统已完成产品研发，多地试点效果良好；无源3.0持续突破，覆盖距离业界首次突破200米无源2.0无源2.0：助力实现仓储场景下资产全生命周期管理无源3.0无源3.0：•单站单标签通信距离超230米•提供全程全网跨域追踪能力、天线级定位能力、温度传能力RedCap助力5G“轻装上阵”面向工业中设备控制、数据采集、机器巡检、安防监控等中高速物联场景，引入5GRedCap技术，通过终端能力轻量化设计，大幅降低5G终端成本及功耗，助力5G应用“绿色轻量”RedCap助力5G“轻装上阵”面向工业中设备控制、数据采集、机器巡检、安防监控等中高速物联场景，引入5GRedCap技术，通过终端能力轻量化设计，大幅降低5G终端成本及功耗，助力5G应用“绿色轻量”设备控制、工业传感器等时延确定性、数据不出厂、低功耗配电自动化、无人机巡检等时延确定性、安全隔离等安防监控、视频检测等上行容量需求较高FDD90/170Mbps@64QAMTDD17/122Mbps@64QAM5GNR100MHz2T4R带宽天线复杂度相比传统eMBB降低约60%连接态功耗预计降低10%~20%5G基站通过软件升级支持RedCap，5GRedCap (R17)20MHz1T2R1T1Rl小区上/下行容量约为LTE7~18倍配置多BWP满足大容量需求继承5G原生特性低时延、高可靠：uRLLC等景：工厂控制等时延敏感场景数据不出厂：UPF下沉、边缘计算等景：工厂数据敏感场景障：切片等景：需数据安全隔离的场景其它：定位、CAG、5GLAN等景：人员及资产定位等场景 2023中国国际数字经济博览会维护广西钢铁集团冷轧厂维护广西钢铁集团冷轧厂.应用进展：完成基于RedCap试点国网杭州电力.场景需求：安全隔离、降成本.应用进展：完成基于RedCap试点中国移动以技术攻关提升系统性能、完善标准，以技术试验和产品自研促进产业成熟，以编队作战凝聚宁德时代&荆州美的.场景需求：监控点位多、位置分散.应用进展：通过RedCap摄像头接入，已完成商用试点验证产业资源、形成合力，以标杆案例形成示范、拓展应用场景打造行业标杆首商用 2023中国国际数字经济博览会面向行业高确定性需求，一方面通过5G增强保障技术，实现极低时延、超高可靠和高精时间同步；另一方面通过网业协同保障，实现时延抖动范围有界，助力5G深入工业控制等核心环节场景1：产线过程控制场景2：远程配置与移动控制场景3：控制到控制场景4：运动控制时延抖动可靠性..预调度、mini-slot、DS帧结构、互补TDD等.多协议授时：(g)PTP、B码等向授时：5G透传授时、5G对外授时..设备可靠：冗余备份、惯性运行.传输可靠：原生双发选收、双路冗余、低码率MCS、时隙重复.强监控：精细化QoS监控.网络适配业务：TSN、精准预调度、流量编排、精准门控.业务适配网络：发包节奏动态调整.网业融通：vPLC、实时虚拟化操作系统面向近期的极低时延空口技术基本成熟；面向中远期的原生双发选收、高精度时间同步、TSN等技术在R19持续演进。14系统性推进5G+工业互联网连接生产：赋能柔性生产辅助生产：快速定界定位融入生产：实现极致性系统性推进5G+工业互联网连接生产：赋能柔性生产辅助生产：快速定界定位融入生产：实现极致性能.场景与痛点：运控控制类业务对极致确定性要求最为苛刻，滑环易磨损，替换成本高(几万~几十万)。.进展与价值：在北京信息港实验室完uRLLC等技术，实现双向时延<8ms、时延抖动<100us、时间同步精度<1us、可靠性>99.99%，保障多轴伺服电机在1500转/秒的超高节拍下的精准控制。.场景与痛点：工业控制类业务对网络时延、可靠性要求较高。.进展与价值：通过网络与业务的感知和适配，端到端时延可达到10ms±1@99.99%，大幅降低时延抖动。.场景与痛点：工厂产线通信多制式，工业协议“七国八制”。.进展与价值：5G确定性工业网关实现二层融合互通，兼容大部分工业协议，抖动可降低至1ms以内，时延降低5%-10%，丢包率降低10%-40%，整网对时精度<500ns。目前已在鞍钢商用落地。.场景与痛点：工厂设备通信环境复杂，无法快速定位根因并优化。.进展与价值：已在宁德时代工厂现网完成试点，可快速定位时延不稳定问题根因，针对性优化后，最大时延由400ms降至70ms。 2023中国国际数字经济博览会面向工业互联网的极致时延和超大上行共存需求，中国移动联合产业提出UDD(时频统一全双工)技术，通过双工技术融合，实现TDD频谱上下行同时传输、零等待时延应用场景1：远程控制、机器视觉、机器间协同应用场景2：现场辅助装配、设备预测维护等ØØ关键技术1：子带间非线性干扰抑制技术①基站自干扰.空间域×射频域×数字域干扰抑制②基站间子带间交叉链路干扰.干扰测量+干扰抑制与调度协调间子带间交叉链路干扰Ø关键技术2：新型高效空口系统设计①子带帧结构配置②终端收发行为和冲突制③物理信道资源分配④新型CSI反馈流程中国移动担任R18双工演进研究课题报告人，积极推动相关技术，其中RAN1R18SI已于2023年8月结项，RAN4将于2023年11月结项实验室室内场景下，测试终端上行吞吐量1.47Gbps，端到端时延4ms@99.999%北北京信息港(2022年)：实验室室内单站单终端.自干扰抑制能力超过130dB，满足室内小站部署需求.部分TDD商用终端能够接入UDD基站，并支持低时延和大上行业务共存.测试终端(4T4R)可实现上行峰值1.47Gbps、端到端时延约为4ms.商用终端(2T4R)可实现上行峰值700Mbps、端到端时延约为4ms北北京工业园区(2023年，开展中)：室内多站多终端.预期目标：多种工业应用可同时正常接入UDD系统，性能符合预期.大上行应用：摄像头等.低时延应用：机械臂控制等诚邀各位产业合作伙伴，共同参与协同创新基地建设，诚邀各位产业合作伙伴，共同参与协同创新基地建设，共同开展联合攻关，共同推动5G-A成熟商用面向基础能力增强、新