移动网络|作为“基础设施”的5G将如何构建工业互联网络


5G由于低时延、大带宽、高覆盖的优势 , 使它能够成为工业互联网的“基础设施” 。 5G是采用什么主要技术来完成这个使命呢?
首先 , 5G在构建工业互联网中将采用基于拓扑相变理论的网状结构技术来完成物理状态下的布局任务 。
依据拓扑相变理论 , 如只考虑物体间的位置关系 , 任何几何图形或空间在连续改变形状后还能保持一些性质不变 。
5G构建工业互联网正是基于此理论 , 将各种节点(网络中连接的各种有源设备)、使用路由算法 , 通过无线电磁波这种介质作为链路 , 采用波束赋形方法寻找发送数据的最佳路径 , 进行网状连接和信息交互 。
5G网状结构技术可以容纳、覆盖各种局域网、区域网、广域网和各种子网络 , 及其万亿级数的智能终端设备 , 从而形成整体的工业互联网络 。
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网状结构技术中的相变 , 是指物质在外界条件连续变化时 , 从一种“相”变成另一种“相”的过程 。
如:生铁冶炼成钢水 , 只是“相”变 , 分子在结构层面做出了变化 , 铁的性质没变 。

同理 , 工业互联网的架构 , 虽可有万亿级的各种智能设备容纳其中 , 只是改变了网络的几何图形 , 各进入网内的子网络及节点还保持各自性质 , 这就使5G有了架构工业互联网的基础 。
5G具有超大容量、可进行广域覆盖 , 构建多网并存、智能灵活的异构移动网络 。 拥有海量数据吞吐和高密度连接技术 , 满足了工业互联网通信须要 。
5G网状结构技术可在网内孵化出各种布局合理的、广泛的、又能使之紧密互联全新网络形态 。 即所谓可根据需要任意“切片”使用 。
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其次 , 5GNR(子载波间隔技术)在构建工业互联网中将起很大助推作用 。
据预测:5一10年内 , 我们可以想象到的行业都有联网需求 , 接入5G移动通信网络的终端设备将达到万亿级 , 而这是4G通信技术满足不了的 。
5G凭借超大带宽、超低时延、超快速率 , 新型网状帧结构以及灵活的NR技术 , 完全可解决工业互联网中万亿设备因网络拥堵、基站容量有限、高速移动环境下的通信质量问题 。
5G与4G相比 , 在系统容量上峰值速率有10~100倍的提升 , 扩展量达15KHz一240KHz , 可支持子载波间隙、传输时间间隙灵活变化地伸缩扩展 。
【移动网络|作为“基础设施”的5G将如何构建工业互联网络】
5G采用非正交多址接入方式 , 数据基于时隙灵活调度 , 通过子载波间隔、可在更短时间内传输等量数据 , 满足工业互联网无数智能设备、终端实时互联的通信要求 。
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为使NR调度灵活、特别是TDD操作 , 5G应用时隙配置 , 按顺序组合不同时隙格式 , 使信道中的信令实现链路上的指挥调度 , 保证通信信道畅通 。
正是因为5GNR空口结构因参数的取值不同 , 从而实现了灵活多变 。 使5G频谱能提供更大带宽和具有高移动性 , 根据需要进行数据吞吐 。 这就保障了5G系统协同化、智能化水平正常发挥 , 使用户可以多点、多天线、多摄取协同进网 , 各子网络灵活自动调整 , 为用户提供了高级的优质服务 。
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5G灵活性的物理层结合 , 改变了ICT系统集成格局 。
5G网状结构技术和NR技术 , 可以实现5G网络“切出”多个独立虚拟的切片子网络 , 而运营商则根据行业用例的服务需求 , 为用户“定制”网络切片 。


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