面向行业应用的5G终端芯片及模组增强技术需求

5GTerminalChipandModul2023-06-29发布5G应用产业方阵联盟标准版权声明5GAIA013-2023I 1 1 13.1术语和定义..............................................................1 13.2缩略语..................................................................1 24.1智能仓储................................................................24.2电力行业................................................................24.3视频监控...............................................................,44.4智慧钢铁................................................................54.5医疗行业................................................................64.6装备制造⃞...............................................................64.7铁路行业................................................................7 7.........................................................75.2高精度授时技术需求......................................................75.3定位技术需求............................................................8.........................................................8...........................................................85.6探针功能需求…………….…95.7esIM功能需求..........................................................⃞95.8opencpu功能需求......................................................⃞95.9上行增强功能需求.......................................................⃞95.10多SIM功能需求........................................................10 10........................................................10 10 10 11 11 11 11 12 12 12 125G应用产业方阵联盟标准6.25G终端芯片设计需求.....................................................13 13 13 13 14 14 14 14 14 15 15 16智能仓储...............................................................16电力行业...............................................................16A.3视频监控..............................................................18A.4智慧钢铁...............................................................20A.5医疗行业...............................................................22A.6装备制造...............................................................23 255G终端切片实现方案........................................................25 275GAIA013-2023本文件起草单位：紫光展锐（上海）科技有限公司、中团有限公司、天翼物联科技有限公司、中国电力科学研究院、大华技术股份有限公司、深圳市广和通无线股份有限公司赵婧博、任勇强、龚彪、曾姝彦、杨坤、符哲蔚、李5G应用产业方阵联盟标准“5G应用产业方阵联盟标准”，推荐有关方面采用。5GAIA013-20231面向行业应用的5G终端芯片及模组增强技术需求的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的YD/T3627-2019cor15G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备技术要求（第一YD/T3988-2021YD/T3973-2021指在5G模式下通过切换或重定向的方式回落至EPC实现VoLTE呼叫3.2缩略语4G/5G接入网双连接E-UTRA-NRDualConnembeddedUniversalIntegratedCirt5G应用产业方阵联盟标准mePublicLandMobileNetwkAssistanceInformatUEUserEquipmentURSP自主移动机器人（AMR）工作过程中，5G定位技术的辅助定位精度需AGV的搬运业务需要保障高密度并行移动通信。智能叉车的大件物品搬运使用定位技术，定位精度需求1m人工拣智能叉监控摄车机臂√√√√√√√√√------√√√√√√√√√√√√√√√√√√√-√√-√---√-----5GAIA013-20233精准负荷控制业务场景部分需要快速符合控制的毫秒级控≤2Mbps区/km2智能分布式配电自动化业务场景，需要降低故≤2Mbps务护≥2Mbpsus级用电信息采集业务场景，点多面广需要良好的运维管务集位区/km25G应用产业方阵联盟标准类位类精准负荷智能分布式配配网差用电信移动巡检多占融合√√√√√√-√√--√----√--------√--√√√√√√√√√√√√√√视频监控领域主要分低功耗远程监控、大规模高清接入、人大规模高清接入场景，需要视频平稳、高清和流畅播分布式智能协同场景，对低时延的内网访问服务和端点算力识别有5GAIA013-20235人流密集监控场景终端接入密度高，需要保障稳定的上行低功耗远程监大规模高清接分布式智能协上行传输增强休眠、唤醒√-----√-----√--√√√√-√--√√VONR√√√√-无人行车场景对视频数据实时传输和远程操作控制时延要求较高，可靠性要求99.99%。钢包实时跟踪场景需要对钢水温度稳定控制，数据自动采集和实时监测。皮带智焦化四大带钢出钢卷车口表面物料质量检查√√√√√√√√√-确定性时延---√-√√---高精度授时√---------5G应用产业方阵联盟标准√--√----√√---√---------√----√√√√-√--√-VoNR-√-√-----√--√--根据工程机械装备制造类工厂的智能化制造流程，物料运输、人员行为检测、远程现场、协同管理七种典型应用场设备信息采集场景需要数据的大规模采集，高可靠生产设备远程控制场景需要人工远程控制和AI识别产品检测场景需要关键点位部署工业高速相机实时作业，对上行高带宽能力需求强。远程现场场景需要语音文字、视频采集传输，以及接收专家语音指导和5GAIA013-20237集场理√√√-√√√√√-√------√----√-√---VoNR----√√√--√√√√-列车检测场景需要行业数据加密传输和上行√√VoNR√√√--√5G切片是将PLMN从单个网络转换为创建逻辑分-UE能够同时支持当前接入类型和在注册区域内被允许的多个切片5G切片其他要求可遵照YD/T3973-2021《5G网络5G应用产业方阵联盟标准配网差动保护需要持续实时通信传递数据来判断和检测线续上行带宽流量需求，并且对带宽资源保障要求高，对通信质量的要求控制类时延<12ms；电力5G模组宜支持网络定位功能，室外网络定针对视频监控业务，面向摄像机室内室外智能定位根据3GPPSA1针对5GLAN类型服务给出的用例和相关需求，可靠性，等时性等需要符合工业标准，如IEC61784；5GLAN类型服务提供宜支持业以太网的互通，支持以太路由，如802.1Q，提供高效率的单播，组播和广播通DRX）、支持短周期DRX（ShortCycleDRX）中的一种或多种；5GAIA013-20239VoNR终端可支持建立如下QoS流：5QI=1的会话类语音Qos流、5QI=2的会话类视频Qos基于大规模5G超高清视频接入场景，视频业务对实时预览和端边云联动延时比为了控制终端设备的视频传输延迟时间，需要终端5G芯片支持获取当前层二PDCP的缓存大量的误差率小于10%。上行带宽测量准确度和速度提升后，视频业务能够做到在无线网络小eSIM技术是一种可远程配置的嵌入式SI支持参数预置、profile的下载、信息查询以及掉电保护等功能。eSIM宜支持掉电保护，保证及接口适配，实现终端异网灵活切换，网络资源高效利电力5G模组宜支持OpenCPU方案，开放存储和处理资源，提供SDK，5G应用产业方阵联盟标准对于双卡双待终端，要求基带芯片同时支持与两张SIM卡的数OpenMobileAPI向终端应用提供访问SIMURSP是对终端进行切片配置与管理的核心规则。在切片业务流程指导终端根据业务特征将业务数据承载到相应的切片上匹配信息，通知模组建立目标切片会话，生成对应的切片反馈给上位机；上位机将应用数据转发到目标切片数据接5G芯片从基站获取时间同步后，可将时钟信息通过IRIG-B码接口方式传递给终端，最据终端形式进行适配，宜支持B码解码，5G模IRIG-B时间码（简称B码）是一种穿行时间码，UE将本地时间通过IRIGB编码输出，供5GAIA013-2023在脱网后，5G模组以最近一次的误差作为补5G模组宜支持对芯片的定位数据进行存储和发送，并支持对应数），5GLAN类型业务支持动态管理5GLAN和应用描述符等。网络侧根据5GLAN组数据生成5GLAN组配置信息，在网络和终端之间通由5G模组自动发起建立5GLANPDU会话时，5G模组需要根据URSP功能匹配的终端的5G型（Ethernet类型或IP类型与网络侧建立PDU会话5GVoNR模组宜支持通过AT命令控制VoNR业务，可支持5G应用产业方阵联盟标准5G模组设计宜支持内置eSIM，宜支持焊接式eSIM卡，支持5G模组可选通过AT指令或BIP通道等方式写卡，宜支持参数预置、profile的下载、信息端口号、短信中心号码、物联网平台短信服务接入5G模组的eSIM设计宜支持7816接口，7816接口应支持4线USIM_DETUSIMDETECTUSIM_RSTUSIMRESETUSIM_CLK号USIM_DATA号USIM_VDDUSIM供电输出络管理、数据拨号、SIM/eSIM管理、语音和短信、外5G模组宜支持基于模组开发外围器件驱动程序支持上行增强技术的5G模组宜支持配合不同场景技术需求5GAIA013-20235G终端芯片需要发起PDU会话建立，可携带该PDU会话所使用的S-5G终端芯片需要发起PDU会话建立，可携带该PDU会话所使用的S-5G终端芯片需要发起PDU会话建立，可携带该PDU会话所使用的S-5G终端芯片宜支持获取TA的计算TA是指终端与基站的同步误差，通过基站RAR消宜支持以下定位技术中的至少一种，包括蜂窝定位技术（如UL-TDOA定位、DL-TDOA定位、Multi-RTT定位、DL-AOD定位、UL-AoA定位）、蜂窝辅助定位技术（WLAN定位、5G应用产业方阵联盟标准宜支持请求建立的PDU类型为Ethernet的PDU会话访问、IP的PDU会话访宜支持提供要接入5GVN的DNN和S-NSSAI，支持使用PDU会话建立流程接入5GLAN类宜支持建立至少2个PDU会话，用于VoNR的IMSPDU会话和用于数据业务的数据PDUH.265MainProfile,MainTier,级别3.1中的一种或5GAIA013-20235G终端芯片宜支持的SUL工作频段组合可遵循2021-0147T-YD《5G数字蜂窝移动通信宜支持多条逻辑通道的指令并发，各条通道的5G应用产业方阵联盟标准拣选区的辅助定位，保证AMR可以自主识别周围环境、规划最佳路径、安全避开障碍和确定性时延技术等保障高密度并行的拣选AGV在移动过程中稳定通信，实现与多仓共享WCS可靠通信。拣选区的视觉机械臂需要完成入箱拣选、拆码垛和分拣区的分播小车实现包裹的分播，需要垂直分拣区人工拣选终端在向作业人员及时下达向货架存储区智能叉车在大件物品搬运中，可以使用激光导使用5G定位技术满足其1m定位精度需求，确定性时延希望达到30ms需求，保障其在立库存量设备运行状态信息，需要5G切片技术、5GeSIM技术等满足交互存储区堆垛机克服立库巷道左右的金属货架和货物对无线信5GAIA013-2023面积停电以影响企业和居民用电，同时也将满足于配电网防安全事故和环境污染，减少人工巡检工作量，在未来可产业处于培育期等问题，电力系统对于通信网络的可靠性和力业务终端数据通过电信运营商网络传输，但是电网公司对无线次鉴权管理等功能，可满足电网公司对终端接入设备的在线管理需求，对电力5G网络质量、码号资源、电力5G网络安全等一体化运维控制类业务中，典型的业务有精准切负荷控制业务、智精准负荷控制业务场景，解决电网故障初期频率快络线功率超用、电网旋转备用不足等问题，根据不同控制秒级控制系统和更加友好互动的秒级及分钟级控制系统，5G切片技术和5GLAN技术特性在超低时延的各类控制系统中，提供满足不同时延要智能分布式配电自动化业务场景，配电自动化终现了电能召唤、时间同步、遥测、遥信和遥控等功能，向用户质高效的供电服务需要确定性时延技术、5G切片技术、5GeSIM技接的技术支撑，降低故障处理时间从分钟级到毫秒级，同配网差动保护业务场景中，配电自动化终端定期给同一条），络应支持为配网差动保护提供5G切片或专网等安全可靠的网通信时延要求不高，适合5G技术体制下的mMTC应用场景，典型的业务有用电信息采集等。用电信息采集业务场景可实现用电信息的自动采集、成，用电信息采集的数据流向包括上行和下行两类。上5G应用产业方阵联盟标准和公配变用户的电能表数据经过采集器（可选）上传到集中用电信息采集系统主站；专变用户电能表的数据上传到用电信息采集系统主站。5GeSIM技术可实现部署于楼道、屋檐及小区配电房等，部分位于地下室的各类终端，5GOpenCPU技术方便电力模组运维管理和体制下的eMBB应用场景，典型的业务有移动巡检类业务、输电线路在人三类场景。传统的人工巡检或非智能巡检方式，经常出现漏器人或电力巡检无人机等智能巡检有助于及时发现电力设备的电等环节安全生产起到重要的保障作用。电力巡检机器人或电径自动运行，通过对无人机航迹规划并利用电力北斗地检点自动监测和智能感知发电设备的运行状态（包括温等）及周围环境等信息，通过应用智能化数字设备完成信息图陷、违规和危及发电安全的隐患进行判别和预测，配合5G上行覆盖增强和5G上行带宽增强技术可以使得输电线路在线监测后，汇聚节点与后台之间实现大带宽低延时数据通讯，每个感知终端都可以安装5G模组，直接传输抽水蓄能电站等场地环境建设不同等级和应用场景的数据中心站据的本地存储与边缘计算能力，网络边缘计算作为云计算力迁移到变电站、新能源场站等网络边缘，具备对高带宽、低时A.3视频监控视频监控领域主要分低功耗远程监控、大规模高清接入、人5GAIA013-2023低功耗远程监控场景中，所处位置一般都比较偏远，多设备功耗有着较高的要求，分为实时视频监控和触发时（本地、远程）唤醒方式按需监控。空口资源竞争以及工业环境干扰带来的带宽和时延的波动都播放带来巨大挑战。快速感知网络波动并进行对应码流工业园区部署的监控终端众多，且易受无线干扰等影响，通过5G网络探针功能支持层2状态感知,PDCP缓存信息上报和上行带宽测量，实时感知无线网络的波动状态并基于态做视频码流的调整，保证视频终端规模化、稳定、流畅分布式智能协同广泛用于基础网络设施（如光纤、场景，5GLAN技术的低时延、内网访问服务，帮助端点算力实现快速识别。5G监控终端可5G应用产业方阵联盟标准视频监控数据实时传输，对5G上行传输具有TDD+FDD全时隙发送技术等需求，增强上行带智慧料场是钢铁生产长流程的第一道工序，需放和提取策略，实现物料的分类堆放和自动提取，保障生产体浓度、环境温度和湿度等信息，通过对各种物料的料堆进维成像、智能测量技术），构建物料垛形模型。5G定位技术可以协助远程控制取料机的位延度流-5GAIA013-2023制流输流输皮带智能检测场景中高炉炼铁需要通过上料皮带带智能检测技术对上料带进行实时在线监测，可保障皮为防止吊物在空中大幅摇摆，造成吊物落位不准或者撞到操作经验对行车的各机构运行速度进行调整。5G切片技术和5GLAN技术帮助实现对行车周延动差位置、移动方向和速度等信息，5GLAN技术帮助控制中心下发指令实时控制四大车的协同一键炼钢场景中所涉及的声呐、吊车、副枪、氧枪控制指令下达和图像视频上传等数据的实时传输，提供安全可靠的网络连5G应用产业方阵联盟标准线网络稳定，但也限制了生产的灵活性，同时也在一定程度上限制了生产过程的控制范围。冷轧过程中5G切片技术可帮助提供足够高清晰度视频提供视觉支持，还需要实时稳定的网络保证操控的灵敏度和可靠性，实现轧机的稳定控制和轧机状态的分带钢表面质量的主要因素是带钢在制造过程面的原因，导致其表面出现划痕等不同类型的缺陷，降物料数据定位，传感器中海量数据的采集和处理通过5GeSIM技术提高传感器管控能力等需求，实现终端异网灵活切换，网络资源高效利用，防止非法在院前急救场景，随车医护人员第一时间对患者进行随车医护人员通过远程视频设备与院内专家建立连接，5G切片技术帮助将生命体征监测、影像数据等信息，实时采集并上传到院内急救中心。在转运途息并上传，异常情况下，与专家能随时随地开展视频远程会诊。急诊救治现场和急救转运，移动范围广，位置不固定，需要双卡双待接入不同运营商的网络，多SIM技术保障业务的连行增强技术实现高速传输与共享，救护车转运途中，在移景中在120接到电话后，患者家属可以同急救医护人员利用5GVoNR技术建立视频通话，在5GAIA013-2023远程会诊与指导，5G切片技术保障多个高清视频传