5G基础设施中“工业网络”的解析
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5G服务开始以令人眼花缭乱的速度推出,这很可能是原来4G推出速度的许多倍。目前大多数主要运营商都部署了低频(低于1Ghz)、中频(低于6Ghz)和高频(超过6Ghz的毫米波频率)服务。与这些服务一起提供的还有各种消费类5G手机,它们可以使用新的中频,也可以选择能够使用低频和高频的型号。尽管消费者5G的用户体验在现阶段并没有明显的不同,但5G的发展已经超过了最初的消费者用例。

其他关键的5G使用案例包括使用支持5G的用户端设备(CPE)扩展蜂窝互联网产品,该设备作为本地有线互联网服务甚至光纤互联网服务的竞争对手,可在部分市场上提供,在某些地方可提供高带宽5G。一旦硬件和基础设施到位,其他5G使用案例可能会迅速增长,包括车辆对一切(V2X)和大规模机器类型通信/超可靠低延迟(MMTC/URLLC),这些都是支持任务关键型服务所必需的。

工业以太网技术的使用每年都在不断提升,这可能表明第四次工业革命(工业4.0)正在兴起,通信、传感和自动化能力正在增强。5G作为一个有利因素,极大地促进了工业应用中无线连接的采用,因为5G的MMTC/URLLC功能解决了连接数千个电子设备的固有挑战,所有这些设备都具有独特的通信和控制要求。尽管在许多情况下,从控制/监测单元到传感器、致动器或机器人系统的物理连接是必要的,但对于许多传感和控制应用而言,5G MMTC/URLLC通信系统将是部署该系统的有利因素。

例如,工厂或工业综合体内的5G MMTC/URLLC基础设施可能仅需要光纤或毫米波回程无线链路来连接几个5G基站(bt)。其他类型可能依赖于一个基站和几个通过光纤连接到基站的远程无线电单元(rru)。与规划和构建有线基础设施相比,这些安装所需的规划和初始成本要少得多。此外,5G无线网络可以服务于移动通信单元,以及可以扩大整个工业环境中部署的静态单元。

在许多情况下,5G MMTC/URRLC网络能够支持比有线工业通信基础设施多得多的同时运行的设备,并更好地服务于各种传感器、监控、控制和自动化单元。

这样做的理由是,在给定的工业环境中,在环境的特定区域安装连接的设备更为有用。为了通过有线工业网络系统连接工业设备,需要从核心网络到远程设备的离散互连。这种互连需要设计为满足远程设备和可用有线网络基础设施的特定需求。仅互连的成本可能会降低投资回报率(ROI)或安装远程设备的可行性,特别是在远程设备仅意味着被发信号或偶尔报告的情况下。

使用5G无线工业网络,远程设备可以安装在几乎任何可以接收足够信号的位置,并且网络应该根据设备的要求自动配置。如果需要,可以在接收不到良好信号的区域安装信号放大器/中继器盒,中继器可以根据其规格为数十到数百个设备提供服务。因此,使用5G工业通信,在许多情况下可以消除反对基于有线基础设施成本部署工业网络设备的论点。