基于毫米波的工业5G创新应用白皮书-2024.08-55正式版-WN8

基于毫米波的工业5G创新应用白皮书（2024年）未来移动通信论坛毫米波工作组二〇二四年八月编写单位院有限公司、上海市无线专网有限公司、智慧尘埃（上海）公司、嘉宾科技（北京）有限公司5G与工业互联网的深度融合应用已成为驱动经济社会业体系提供了坚强支撑。工业是5G应用的主阵地，毫米波频段作为5G的重要组成部分，具有广阔行业应用前景。毫米波频谱参考3GPP协议在24.25GHz到52.6GHz之间，与传统5G中低频段（Sub-6GHz）相比，5G毫米波拥高质量发展。加，各国纷纷依据国际电信联盟（ITU）的规则，积极开展毫米波产业也将在未来几年内进入快速扩展阶段。5G毫米波在工业领域的技术应用在未来无线技术发展商业化应用毫米波技术有助于提升我国在全球5G竞赛中的竞争优势。在行业应用层面，5G毫米波专频专网在智慧工精准，有效满足各行业对于专网架构的特定需求。《基于毫米波的工业5G创新应用白皮书》详细介绍了有益参考。了行业内专家领导们的悉心指导。各参编单位均在推动5G白皮书的写作提供了理论支撑与重要参考，在此表达感谢。基于毫米波的工业5G创新应用白皮书目录一、基于毫米波的工业5G应用背景1-（一）5G毫米波应用的重要意义-1-（二）5G毫米波应用的全球现状-3-（三）5G毫米波应用的市场前景-6-（四）5G毫米波应用的政策背景-9-5G毫米波的工业领域创新应用方向-（一）行业专频专网-（二）通感算一体化12-（三）人工智能驱动13-（四）组网架构创新14-5G毫米波专频专网简介17-（一）5G毫米波技术优势17-（二）5G专网模式对比21-（三）5G专频专网安全性24-四、基于毫米波的垂直行业应用-26-（一）制造行业27-（二）港口行业31-（三）风电行业35-（四）电力行业38-（五）矿山行业42-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书五、建议与展望46-（一）加快构建毫米波行业应用规范-46-（二）深化并拓展毫米波的行业应用-46-（三）推动毫米波技术适度预研攻关-47-（四）促进毫米波产业链发展与协同-47-（五）加强毫米波技术领域人才培养-47-参考文献48-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书一、基于毫米波的工业5G应用背景（一）5G毫米波应用的重要意义5G与工业互联网的深度融合应用已成为驱动经济社会数字了坚实的技术支撑，作为5G的重要组成部分，5G毫米波以其5G力支撑，赋能新质生产力发展。频谱资源是移动通信产业发展的核心资源。5G毫米波频谱参考3GPP协议在24.25GHz到52.6GHz之间，是5G-A时代的5GSub-6GHz求。为实现“广覆盖、高速率、大容量和低时延”的5G愿景，运营商普遍采取“Sub-6GHz+毫米波”的长期5G部署策略，充5G-1-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书频谱利用效率，满足5G-A时代对大带宽频谱资源的行业需求。5G为5G先地位对于提升我国通信设备制造商在全球市场的竞争力至关济发展的关键技术支撑。在国际合作上，我国积极参与毫米波技术国际标准化工作，的话语权。当前，各国纷纷依据国际电信联盟（ITU）的规则，国毫米波产业链，加强与国际先进企业和研究机构的交流合作，和产业化进程，提升我国毫米波领域的整体竞争力。毫米波行业创新应用是顺应及未来无线通信技术演进的-2-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书5G+（二）5G毫米波应用的全球现状截至2023年底，全球已有超过141个国家和地区的监管机构宣布或计划进行5G频谱分配，其中32个国家和地区完成毫商用部署，其产业链也在逐渐成熟。据移动智库数据，次5G毫米波试验开展，22家运营商在毫米波频段推出5G服务。1随着国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced（5G-A）为5G下一阶段演进的官方名称，标志着全球5G发展进入新阶毫米波频段正逐渐成为5G-A其在提高网络峰值速率和增加容量方面将发挥重要作用。目前，我国已完成多个毫米波频段的规划和试验，包括但不限于24.75-27.5GHz和37-42.5GHz1数据来源：GSMA移动智库PauCastells，2023年上海世界移动通信大会-3-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书速推进毫米波产业链发展。目前国内毫米波通Sub-6GHz等先行国家也尚存在一定差距。2在国际范围内5G毫定的先发优势。美国运营商如、等早在2018年就开始了5G毫米波的商用部署，在很多城市建立了相当规模的毫米波网络，20212021年7月高通公司利用骁龙X655G调制解调器射频系统完成了全球首个支持200载波带宽的5G毫米波数据连接。2023年2月高通公司推出骁龙X755G调2资料来源：Global5GSmartphoneShipmentsForecastbyto2024-4-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书5G-A连接树立了新标杆。骁龙X75还旨在面向全部关键垂直领域，包括汽车、计算机和工业物联网等，推动5G下一阶段演进。德国运营商德国电信与爱立信在2019年初开始了毫米波进行无线回传的测试与试验，并在毫米波链路上实现了40Gbps的数据传输速率。2020FraunhoferIPTRohde&Schwarz称R&S巴斯勒（Basler）和高通公司联手在德国亚琛的欧洲5G工业园5G毫米波在工业环境中的传播和网络质量。2023年德国电信、爱立信和高通公司合作，在波恩的园区内展示了5G毫米波技术在QoS管理连接中的应用。保每个网络切片或设备的资源分配。日本允许垂直行业申请28.2GHz-28.3GHz运营商DOCOMO于2020年9月便开始使用毫米波频段提供5G服务。截至2022年7月，日本四大移动运营商成功部署了超过20,000个5G夏普等品牌，为消费者提供更多选择。韩国科学技术信息通信部为推动企业数字化转型及韩国各行业5G应用，于2021年10月分配4.72GHz-4.82GHz和28.9G-5-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书Hz-29.5GHz频段用于5G专网。截至2024年1月，韩国有31家运营商和企业获得5G信息制造业巨头计划在水原市工厂部署5G本增效，加强安全生产。（三）5G毫米波应用的市场前景同时也能够在低空经济、卫星通信等领域发挥重要作用。根据202320235G虚拟专网数量3.16万个，是上年末数量的2.2倍。应用案例9.497个国民经济大类中的71行业应用从外围辅助向核心生产控制环节拓展。国外在毫米波行行业案例。例如，爱立信与奥迪携手利用第五代移动通信技术（5G）为未来工厂的发展开辟了新的可能性。自20188月双方宣布合作以来，双方力争将5G技术融入汽车制造业，并在与奥迪及西克公司的合作基础上进一步发展，利用5G毫米波段的（超可靠低延迟通信）技术，为西克公司的自动引导车（AGV）-6-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书高度。该技术为自动化通信的行业标准，如PROFINET和PROFIsafe避免了安全停止的发生。这一进展在工业自动化领域极为关键，连接，为工业的实现提供了突破性变革。爱立信和奥迪于2020年1月在瑞典基斯塔的工厂中，成功进行了5G毫米波URLLC功能和工业自动化应用的结合测试。两人工作站类似，该工作站能够通过5G毫米波网络进行通信，并5GURLLC的低延迟和高可靠性，当生产工人接近工作区域时，机器人能够立即暂停操作，或早期移传统工业通信限制的高效应用。此外，5G毫米波URLLC技术的应用使得工业机器人不再行移动，从而优化生产流程并提高产出效率。在低空经济领域，特别是无人机和城市空中交通（UAM）-7-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书波技术支持无人机之间、无人机与地面站之间的高速数据传输，济行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》，2022年中国低空经济行业市场规模为2.5万亿元，到2035年，中央对国家低空经济的产业规模预期达6万亿元。在卫星通信领域，毫米波频段也为地球同步轨道（）、低地球轨道（LEO）和中地球轨道（MEO）卫星通信系统提供了新的发展空间。12-18GHz27-40GHz）5G建，促进偏远地区网络覆盖、应急通信和商业航天市场的发展。近年来，“卫星互联网”已纳入新基建范畴，依据测算，预计2024—2029年市场规模年均复合增速约为15%，2029年我国卫星通信行业市场规模有望突破2000亿元。现出广阔的应用潜力和市场前景。-8-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书相关产业链的快速发展。（四）5G毫米波应用的政策背景毫米波作为5G5G供了指引。工业和信息化部于2017年7月首次批复24.75-27.5GHz和37-42.5GHz频段用于我国5G技术研发毫米波实验频段，中国5G2019国（5G）推进组规划按三个阶段实施5G毫米波的试验任务，即2019年重点验证5G毫米波系统特性及关键技术，2020年重点验证5G20212020年35G国家频率规划进度安排，组织开展毫米波设备和性能测试，为5G毫米波技术商用做好储备，适时发布部分5G毫米波频段频率使用规划。2021年75G2021—20235G毫米波5G5G-9-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书合我国的5G工业专用频率使用许可模式和管理规则。2021年月工业和信息化部发布的《“十四五”信息通信行业发展规5GSA频段协同发展的5G网络体系，适时开展5G毫米波网络建设。2023年1月，工业和信息化部发布《关于微波通信系统频率使率使用规划进行优化调整，通过新增毫米波频段（E波段，71-76GHz/81-86GHz进一步满足5G基站等高容量信息传输（微波回传）场景需求，并为我国5G、工业互联网以及未来6G发展预留了频谱资源。-10-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书二、5G毫米波的工业领域创新应用方向（一）行业专频专网例如工厂的多机器人作业要结合行业的场景需求差异与特点提供解决方案。强的网络传输确定性以及更高的网络安全性：更好的行业自主性是指企业可基于毫米波专频专网构建独立、专用的通感算一体化网络。各行业基于业务需求的不同，更高的资源使用灵活性于5G要时能得到充足且稳定的带宽保障。5G毫米波专频专网可以设定严格的服务质量等级（QualityofService，简称QoS），确保-11-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书络拥塞对关键业务的影响。更强的网络传输确定性性和稳定性。5G毫米波专频专网可根据行业特点设立多重备份和容错机制，提供高于5G公网的传输可靠性。更高的网络安全性5G毫米波可在指定区域内构建高度定向、抗干扰性强的无线网络，实现数据的高速、低时延传输。在工业环境中，5G毫米波专频专网可以限定通信范围，避免非法侵入和监听的风险，提高数据传输的保密性和完整性。（二）通感算一体化5G毫米波组网架构创新聚焦于通过集成通信CommunicationSensingComputing业场景的需求。感知功能集成是指5G毫米波专频专网可以用于雷达和成像等感知应用，通过精细的波束赋形技术，实现精确的空间定位、供强大的感知能力。资源共用与协同是指通感算一体化网络通过灵活的频谱资-12-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书统一网络计算架构是指软件定义无线电（SoftwareDefinedRadioSDR5G毫米波通感5G毫米波无线组网能够构建一个人工智能（ArtificialIntelligence，简称）内生的可编程、的整体智能水平与应用能力。（三）人工智能驱动随着人工智能从AlphaGo到ChatGPT应用的飞跃，人工智能也将为5G其更好服务工业场景实时动态变化的网络需求。量显著提升，以为中心的智能化网络服务受到广泛关注，具体体现为以下两个主要方向。一是将生成式大语言模型（LanguageModels，简称LLMsCommunicationandComputingC&CNetGPTNetworkGenerativePre-trainedTransformer）能够根据计算能力在边缘和LLMsLLMs可以高效利用基LLMs的互动，-13-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书NeuralNetworks称DNN）和强化学习模型，谱利用效率和网络服务质量。通过学习环境和用户行为，5G毫等）进行毫米波频率的灵活配置，克服毫米波信号传播损耗大、通信容量。（四）组网架构创新5G毫米波专频专网的架构创新旨在通过简化网络架构、优门槛并快速实现设备的部署及应用。满足系统低时延、高可靠的要求。5G毫米波专频专网采用扁平化网络架构，-14-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书5G稳定性和可靠性。QoS传统的尽力而为BestQoS的严格5G毫米波专频专网引入了确定性QoS变的网络环境。三是通过智能运维和免配置一柜式交付降低5G毫米波专频专网的使用门槛，提升运维效率，实现即插即用和自动化运维。技术实现网络的智能化运维，-15-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书空间占用和布线复杂度。网的融合通信技术（HyFi-m）复用宽带射频模组与天线，利用5G毫米波的融合或消息总线实现不同系统间的数据共享和业务调整，从而实现跨系统的协同工作。-16-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书5G毫米波专频专网简介（一）5G毫米波技术优势与5G中低频段相比，5G毫米波频段具备超大带宽、极低1与5G的Sub-6GHz点在下图3-1中得以清晰展现。毫米波的优势使得5G网络具备5G+能够轻松实现Gbps级别的峰值吞吐率，为实现更高速、更稳定的通信提供了坚实保障。图3-15G频段分布示意图在密集摄像头的高清视频回传和工业相机质检场景的图片通信的需求提供了有力支持。-17-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书2求。5G网络的空口时隙长度越短，意味着在物理层上的时延就越小，毫米波网络的空口时隙长度最小可达0.125ms主流低频5G1/4minislot）调度，空口时延甚至会更小，这使得毫米波系统能够实现5G系统显著降低，为满足5G空口时延小于的要求提供了有力保证。3毫米波的高频特性工业场景提供高速稳定的无线连接。图3-2波束赋形技术-18-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书4由于毫米波的波业设备、可穿戴设备、智能零部件等领域，5G毫米波技术的高用场景提供了更加灵活和可靠的解决方案。5毫米波技术在高精的空间分辨力，这使得其特别适用于需要精准定位的工业物流、波定位在许多行业场景下具有更高的精度，而且速度更快。特别是在卫星导-19-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书用提供了强大的支持。6时间和阵子个数等因素影响，而毫米波具有大带宽、更短的符号和更小的波长，这使得其能够集成更多的阵子数。现多种功能的高效利用。表3-1Sub-6GHz与毫米波的感知技术特性对比指标Sub-6GHz毫米波备注探测距离公里级+公里级以无人机为典型目标，相同和口径距离精度厘米级小于1m无人机，低频无法识别距离分辨率厘米级物体间距小于1m法识别速度精度速度监测精度速度分辨率可通过速度区分不同物体-20-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书最大检测速度km/hkm/h可跟踪的目标物体最大移动速度微多普勒特征不支持用于识别物体局部特征，如无人机旋翼角度精度°0.1°以相同物理口径为参考角度分辨率5-10°1°以相同物理口径为参考微小位移监测精度厘米级毫米级毫米波可用于建筑、山体等微动监测Sub-6GHz频段更5G度的瓶颈，影响了大规模商用部署的进展。（二）5G专网模式对比5G专网包括虚拟专网（公网切片）、独立专网两种各具特点的建设模式：-21-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书图3-3行业专网两种建设模式公网切片方案以现有5G高了网络资源利用率，降低了企业进入门槛。目前，5G毫米波公网切片方案主要应用在热点和固定无线接入（FixedAccess，简称）两个场景。其中，热点主要针对高容量区域包括室内热点和室外热点，则针对最后一公里的家庭宽带和楼宇宽带。然而，企业依赖运营商在的网络中进行资-22-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书充分保证。独立专网模式5G管等均为企业独立建设。5G控制面和用户面全部下沉到企业内5G毫米波专频专网端到端5G地支持5G的网管及运维需求。表3-2虚拟专网与毫米波专频专网的特性对比对比维度虚拟专网专频专网企业专享共享网络的切片5G核心网专用无线和承载网络建设模式虚拟专网以运营商5G独立专网与运营商5G公公网为基础，以切片方式实现客户的业务承载，结合客户需求，通及无线基站实现专网独过现有虚拟专网连接至立组网企业内部的数据中心-23-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书设备自主设备资产和运营相对依性赖运营商强的自主性整体成本大功率宏站覆盖，按流量收费，成本高成本低（三）5G专频专网安全性及安全敏感数据的网络通讯，提供更进一步的安全保障。5G毫米波专频专网采用专用无线频段，实现了与公共网络络连接服务。5G毫米波专频专网因其使用的高频段频谱，波束较窄，旁而提高了数据传输的安全性。5G毫米波专频专网可以通过波束制在特定区域内，进一步降低未授权访问的风险。5G毫米波专种部署策略规避了云数据中心在进行网络切片时可能出现的隔离安全风险。-24-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书表3-3虚拟专网与毫米波专频专网的安全性对比对比维度虚拟专网专频专网空口安全到无线干扰了来自公网的无线干扰数据安全基站和核心网设备独立部在泄露风险传输安全公网传输环节涉及部传输全部局限于环境相对对较高风险稍低云化安全核心网部署于公网云核心网各功能模块集中部署于专网域内的通用服务应用或各网络切片间的隔离风险切片隔离风险-25-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书四、基于毫米波的垂直行业应用5G对高精度的融合感知和快速定位提出了新的需求。其中以制造、5的传输速度、实时性、确定性、融合感知定位等需求最为迫切，也是毫米波技术实际应用的关键领域。5G毫米波专频专网在技术方面具备大带宽、低时延、高可6述5行业应用特点与细分复杂场景需求，本章节梳理出5大行业中254-1-26-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书将在各行业应用小节中进行详细阐释：表4-1毫米波创新行业应用（一）制造行业服务质量保障能力以及定位精度方面还无法充分满足工业场景的这些高性能需求，无法确保操作的安全性和可靠性。5G毫米波专频专网引入了新的技术及架构，提供了远超传-27-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书位和环境感知，从而提高智能制造环境中的自动化和安全水平。可以更好地实现无人化巡检和频和语音数据的交互。图4-1智慧工厂的设备高频多维数据无线采集，焊装车间的云协同控制作-28-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书的远程协助，以及仓储区域的视觉智能物流机器人应用等。许多制造企业更加注重网络传输的确定性，即对带宽、时延、丢包等指标提出了更高的要求，如企业要求远程的控制指令延时为5ms99.999%的情况下时延都在以内，而不是一段时间内的所有包平均时延。图4-2造纸工厂线采集，原料车间的无人起重机与重载纸车间纸机表4-2智慧工厂应用5G毫米波专频专网的业务场景和网络需求典型场景场景描述上行速率时延要求可靠性要求几毫云PLC云网融合和边云协同的一般大于秒控制作业技术，实现软程序100Kbps在远程运行，基于低时-29-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书设备控制。视觉获取的大量几十3D图形数据产生实时三一般大于SLAM智能物流机维环境信息及物流机器人位置姿态信息可能需要通过大带宽可靠无线网络即时传输到远程控性和实时性。40Mbps技术涉及传输大量的几十3D图形数据、高分辨率一般大于视频流以及实时交互信50MbpsXR（扩展现实）远程协以支持无损的数据传输。助通过低时延无线网络将减轻头显设备的重量和复杂性。针对工业现场的视频大较高，100几十路并发一般大于设备高频多维数据无线现多维传感控制数据投大帮助远程监控人员第一时间发现潜在的设备故障和生产停机风险。50Mbps-30-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书在实时处理高清图像或几十一般大于100Mbps实时工化产线上的质量控制等，业质检机器视觉系统产生的大足高分辨率图像的实时传输需求。（二）港口行业清视频流的实时传输和设备低时延远程控制的日益增长的需求。集无人设备集中作业的情况，而毫米波专频专网的大上行带宽，极低时延和感知定位功能能够很好地满足热点区域的网络需求。能应用场景也有所不同。岸桥区域长度往往有5-10公里，主要3-51020米不等，-31-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书等。闸口区域主要是室外场景或半室外场景，建筑高度通常为8-10米，主要业务包括货物扫码和拍照检验等。图4-3集装箱港口业务热点区域又容易出现网络服务瓶颈。5G毫米波专频专网提的数据交换需求，大量高清视频流的实时传输，实现设备远控、精准定位与协同作业。表4-3港口码头应用5G毫米波专频专网的场景描述和网络需求典型场景场景描述上行速率时延要求可靠性要求港口区域通常包含许多几十盲区覆盖与热点补传复杂的建筑结构，这些因素可能导致5G公网一般大于30Mbps信号受到阻挡或衰减，-32-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书形成无线通信盲区。在特定区域内可以部署更多小基站解决传统蜂窝网络无法触及的无线盲区问题。集成车载终端实现远程几十较高通信、高精度定位、物一般大于联网及自动驾驶技术，40Mbps实现货物从堆场到码头无人集卡调的无人化运输。无人集度与群控卡车群协同、安全性能提高以及与港口其他智能设备深度集成等方面对无人集卡的多维度应用提出了更多的需求。岸桥和龙门吊的远程控几十较高制，要求多路高清视频一般大于岸桥龙门吊远程传输至远端控制40Mbps远程控制台，控制命令需要保证端到端时延<10ms港区低空无港区低空无人机应用已百毫-33-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书人机管控逐步普及，主要应用在一般大于秒港口安保、船舶检测、100Mbps应急救援、港口测量、环境监测等场景中，在应用过程中，需要保证大流量的视频流和高精度感知数据的实时回传，同时避免无人机控制频段无线电干扰，并对港区非授权无人机“黑飞”进行管控。智能理货场景中，利用百毫人工智能视觉识别技一般大于秒术，实现全方位视频监30Mbps控和图像识别，实现对视频监控岸桥下关键作业信息的机器视智能识别，主要包括作觉业箱号识别、拖车车顶号识别、码识别、作业状态自动确认、异常作业处理情况记录、存储作业视频录像等。-34-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书（三）风电行业我国高度重视清洁能源发展，据国家能源局发布的2023年全国电力工业统计数据显示，截至去年12月底，国内风电装机容量约4.420.7%2024电装机容量将继续占据全球市场比重的50%因风力发电场大都位于相对偏远的地区，尤其近几年大力发展的深海风电，无法完全满足。图4-4陆上风电场现有的Sub-6GHz网络虽然提供更广的覆盖和较好的穿透力，其是对于远程实时视频监控和高速数据采集，Sub-6GHz的性能5G毫米波专频专网的出现-35-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书为满足以上需求提供了新的解决方案。5G毫米波专网提供的超与潜在风险。表4-4风电场应用5G毫米波专频专网的场景描述和网络需求典型场景场景描述上行速率时延要求可靠性要求由于风场通常位于偏远百毫一般大于秒风场设备灵活组网覆盖统的运营商网络往往覆20Mbps运维和数据传输的需求。风机关键部件（如叶片）百毫状态监测是一个重要应一般大于秒基于无线感知的风机状态监测现对设备状态的细微差10Mbps监测结果进行控制调整，提升机组可利用率。-36-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书几十尖线速度快，一旦有风一般大于10Mbps空器意外闯入风机的运风电场空域入侵监测及地面人员构成生命安全威胁。风电场的视频监控系统几十应用非常广泛，对风机、一般大于升压站等关键设施的外50Mbps雷视融合数时还需要对风机细微的据高速采集合气象数据辅助分析风及时发现设备状态变化，-37-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书整体运维成本。无人机携带各种传感器几十和摄像头对风电场进行一般大于50Mbps及时发现并定位故障点。智能化巡检风场升压站配备了智能巡检机器人可执行自主巡检任务，通过图像识等方式实现设备状态监程评估和决策。（四）电力行业术还不能很好地支撑电力智能化业务快速发展。-38-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书和NB-IoT可靠性不高，只在对速率及可靠性没有过高要求的场景中使用。5G毫米波专频专网既能提供低时延、大带宽、高可靠的无线通有较好地推广应用前景。图4-5电力行业场景分类信网覆盖35kV信接入网分10kV电力通信接入网和0.4kV电力通信接入网。表4-5电网应用5G毫米波专频专网的场景描述和网络需求典型场景场景描述上行速率时延要求可靠性要求变电站智能变电站通过无人机、巡几十-39-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书化巡检检机器人等设备进行智一般大于能化巡检，大大提高巡40Mbps这些智能化设备还可以搭载各种传感器和检测设备，对变电站的设备状态、环境温度、湿度等进行实时监测，为变电站的安全运行提供更为全面的保障。由于变电站内有大量的//电力设备，如变压器、断路器、电抗器等在运行过程中会产生电磁噪抗干扰无线声，这些噪声可能会跨网络覆盖5G公网中低频段。因此需要更多的频谱资源，更强的隔离性，实现更好的抗电磁干扰性能。配电网差动根据差动保护要求，保几毫护装置之间需实时快速一般大于秒-40-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书通信，以前只有光纤能2Mbps够满足这种高要求，但配电网存在光缆敷设困难和投资太高的问题，制约了该业务在配网侧的推广应用。同时传统的差动保护设备还需配置时钟同步设备才能满足精准授时的需求，进一步增加了业务建设的成本。在智能物资管理中，已几十逐步应用AGV一般大于等自动化设备，显著提20Mbps升物资管理的智能化和自动化水平。需要建立智慧电力物无线网络实时采集和传资管理位置、状态等，同时也需要室内的精准定位功能，支持无人化系统实时分析、智能预测和自主控制。-41-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书分布式能源站点往往分几十布广泛且环境各异，需一般大于要提供可靠的远程访问50Mbps分布式能源通道，支持无人值守运维，工程师可以通过高清视频监控、远程诊断工具，及时发现并处理设备故障。（五）矿山行业和支持社会经济发展具有关键作用。矿业经济贡献占全国的比重超过了30%20%Sub-6GHz网络的时延和带宽还不足频繁移动和宽广区域的设备。图4-6露天矿山-42-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书5G10毫秒级实时传输，实现无人矿卡和电铲的精准操作。5G毫米波的大带5G结合边缘计算，进行智能分析处理，预警灾害发生，进一步实现安全生产。因此，5G毫米波专频专网以其低时延、大带宽系列关键业务在矿山的应用，如下表4-6所示：表4-6露天矿山应用5G毫米波专频专网的场景描述和网络需求典型场景场景描述上行速率/感知要求时延要求可靠性要求露天矿山的采矿工作需几毫要投入大规模专业矿卡，一般大于秒无人矿卡在大规模露天100Mbps矿开展试点应用需要低时延、大带宽的无线网无人矿卡多车协同多设备之间更高效地协-43-基于毫米波的工业5G创新应用白皮书泊车等场景。露天矿