董艳蕾
山东广电网络有限公司滨州分公司，山东 滨州 256600
摘要：科学技术的发展迅速，我国的现代化建设的发展也有了创新。5G是驱动工业互联网蓬勃发展的关键使能技术之一，工业互联网是加快5G商用规模部署的重要突破口，“5G+工业互联网”势必成为新一代信息通信技术与先进制造业深度融合的新兴业态与应用模式。作为支撑工业数字化转型的基础设施，工业互联网不断深化与5G技术的融合创新，以人、机、物全面互联为支点，构建起全要素、全产业链、全价值链、全面连接的新型工业生产制造和服务体系。
关键词：5G应用；创新发展；策略研究
引言
我国高度重视5G产业发展，积极推进5G赋能垂直行业数字化转型，5G应用发展环境不断完善，5G应用进入加速导入期。主要分析了5G应用发展环境、国内外现状以及产业融合应用发展存在的问题，并给予产业应用创新发展相关建议，推动网络快速部署，加速行业数字化转型升级，实现数字经济社会新变革。
1 我国在5G技术发展中的突出贡献
移动通信是国家关键网络基础设施，是推动国民经济发展、提升信息化水平的重要引擎。5G作为我国网络强国建设的重点突破领域，“十三五”规划以及国家信息化发展战略中，均把5G作为优先发展的内容。我国在2013年左右，和全球同步启动了5G的研究，全面推进5G需求、技术、标准、产业及国际合作等。利用我国的制度优势，产学研密切结合，顶层设计，协同推进，5G整体性的推进非常强。我国的移动通信技术从4G的并跑迅速发展到在5G系统级的研发方面走在世界的最前列。从2014年开始，在三部委组织下，在推进全世界范围内5G的技术交融和技术实验，分三个阶段，第一个是关键技术的实验，第二个是方案的验证，第三个是系统级的验证，一直到2019年，已经进入商用阶段。我国是率先用5G无线技术试验支撑国际标准发展的国家，对于支撑全球范围内5G核心技术标准的形成做出了重要贡献。我国还成立了5G推进组，全面协调5G的研发活动包括技术创新、标准推进、产业协作、国际合作等。我国全面参与5G国际标准的制定，在整个3GPP标准化组织里面，有30多个职位，投票权23%，文稿数量占到了1/3左右，牵头项目达到了45%左右。从这些具体的数字上可以看到我国为5G做出的贡献。我国所做的贡献还体现在5G标准基本专利占比明显提升。我国推动形成全球统一的5G国际标准，华为、中兴在3GPP5G标准企业披露的基本专利超过2400项。截至2019年2月，我国企业在欧洲电信标准化协会声明的5G标准必要专利占比达到32.3%，位居全球第一位。另外，我国面向5G典型场景，全面满足ITU指标，从这些层面上也看出我国在推动5G方面的贡献。
2 5G应用创新发展策略研究
2.1 工业控制
工业控制系统是指通过计算、分析工业设备及工业传感器的数据，实现工业生产参数和生产流程的自动化控制，以提高生产效率和生产质量的工业自动化系统。根据覆盖区域大小，工业控制系统可分为设备内部控制、线体内及设备间控制、整个车间内生产控制三个场景。设备内部控制是由传感器、控制器、执行器和工作对象构成的闭环控制系统，通过5G专网为系统提供可靠、安全、确定、时钟同步的通信网络，保障生产的安全和可靠性。多台单机设备连线运行称为线体。线体内及设备间控制指线体内部设备之间，以及相互独立的多台设备之间的控制系统，通过5G专网实现多台设备的协同作业，提高设备交互的有效性和灵活性。车间由多个线体及功能单元构成。
整个车间内生产控制，是指利用5G专网可靠性高、吞吐量大、部署灵活等特点，与工厂内其他网络有效融合，为车间乃至工厂搭建无盲区通信网络，通过数据采集、数据计算等处理，实现整个工厂的统一控制、管理、协调和共享。其中，设备内控制场景对通信链路的实时性、可靠性、时钟同步要求比较严苛，空口传输时延≤1ms，可靠性≥99.9999%，时钟同步<1μs；线体内及设备间控制场景对可靠性和时延有严格要求，特别是多设备协同作业场景下，空口传输时延≤10ms，可靠性≥99.9999%，时钟同步<1μs；整间车间生产控制场景则对覆盖、可靠性、吞吐量等网络性能有严格要求，车间覆盖范围达到2万平方米（100米×200米），空口传输时延≤1ms，可靠性≥99.9999%，接入终端数>10000，传输带宽≤50Mbps。
2.2 我国5G融合应用发展迅速
在政府和产业界的共同推动下，5G融合应用正在从试点示范逐渐向商业化发展，运营商和行业企业主导的5G应用方案已超过1000个，高清视频、医疗健康、智能制造、智慧交通等领域5G应用已进入初步落地阶段。在5G+智慧交通方面，协同发展环境加速形成，部分场景实现小规模应用。国家发布《智能汽车创新发展》《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》等多项政策支持5G+车联网融合发展，强化产业顶层规范协同。产业各方积极推进智能网联汽车技术示范与产业成熟。一是工信部、公安部、交通部等部门合作，支持智能网联汽车示范区、先导区建设，目前已批复支持无锡、天津、北京、长沙等地方的示范区网络建设和应用场景试验；二是IMT-2020推进组联合多方组织C-V2X“新四跨”先导应用示范活动，协同开展端到端、规模化测试验证，加速解决跨行业、跨领域互联互通问题；三是产业测试示范成果显著，从封闭到无人、从无人到载人、从城市到高速，部分场景实现小规模应用。
2.3 不断夯实融合应用基础
顺应移动通信产业发展规律，适度超前，循序渐进推进5G网络建设进程。加强关键技术攻关，推动产学研用合作建立5G创新平台，形成上下游协作的技术研发新模式。发挥5G商用价值，加快边缘云、千兆光纤、数据中心、物联网、工业互联网发展，尽快形成5G网络切片、5G智简网络模式的5G专网方案，探索网络切片、5G虚拟专网、5G智简网络等建设运维新模式，加快研发以传感器、显示器为主要构成的低成本、高性能新型终端，推动5G智简应用落地。现阶段，网络切片在技术、标准及产品成熟度等方面仍然无法提供较为完善的端到端可商用方案，专门服务于垂直行业的5G智简网络将成为产业发展首选。5G智简网络是与通信大网一体，面向行业局部应用的智能化5G网络解决方案，基于灵活、开放、智能和安全的理念，可以按照场景业务需求灵活部署，融合5G轻量化核心网、5G边缘云等技术和产品，构建以用户需求为中心的智能化网络。在智简的网络架构下，在本地部署基于业务的一个或多个边缘云，本地业务数据仅需要传送至近处边缘云计算与处理，避免本地业务数据迂回传输，有效降低网络时延，缓解资源调度压力。同时，可为5G智简终端的规模化发展奠定基础。5G智简网络具有广泛的应用场景，拥有更充沛的边缘计算能力，更低的网络时延，可实现无线网络资源灵活调整、支持无线网络切片的快捷创建，满足以用户需求为中心网络的MEC业务边缘部署需求，实现资源的高效利用和低成本5G专网的快速部署。
3 结束语
目前我们要推进全场景5G网络大规模商用，在实现良好覆盖的同时，充分利用5G大连接、低时延、高可靠的基础传输能力，有效支持车联网、工业互联网等垂直行业广泛普及应用；在冬奥会、特殊行业等部署典型应用与示范，促进毫米波5G产业应用技术逐渐成熟，为未来6G发展奠定基础。
参考文献：
[1]张蕾,夏旭,朱雪田.基于5G确定化网络的行业应用研究[J].电子技术应用,2019,(12).20-24,28.
[2]邬贺铨.5G真正的价值在产业应用[J].中国信息界,2020(05):18-19.