5G创新技术与行业实践
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前言

2019年6月,工业和信息化部正式向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。10月,工业和信息化部与三大运营商举行5G商用启动仪式,中国移动、中国联通、中国电信正式公布5G套餐,并于11月1日正式上线5G商用套餐,这标志着中国正式进入5G商用时代。随后,各大通信运营商全速推进5G网络建设,截至2023年4月,我国5G基站总数已达273.3万座,数字基础设施建设不断完善,为整个社会经济转型升级提供有力支撑。

随着5G网络建设的加速,5G技术也在加快演进和逐渐成熟。在网络能力方面,5G组网已完成从NSA到SA的升级,核心网采用SBA设计,已实现NFV、SDN、UPF下沉等关键技术部署,承载网采用SPN、FlexE、SR等技术,带来超大带宽、超低时延的传输能力,无线网采用C-RAN、SDR、CR、MIMO、载波聚合等技术,实现容量和频谱效率的双提升。在应用能力方面,5G已完成网络切片、业务分流、高可靠专网、高精度定位UTDOA、超大上行等能力升级,为面向企业端的eMBB、mMTC和uRLLC三大应用场景的部署夯实了应用基础。除了技术的演进,5G标准也从R15快速迭代至R18,在大带宽、低时延、广连接的基础上,持续增加ULCL、UTDOA、C-V2X、TSN、NTN等多项新技术应用标准,面向企业端应用的能力不断提升和成熟。近年来,尽管受技术实施、网络资费、行业终端、应用落地等多方面因素影响,5G技术应用未能如预期在各行业各领域大规模部署,但通信产业从个人消费端需求驱动向企业端需求驱动转移的趋势已成为必然,工业上云、万物互联、5G应用等企业端产业数字化需求正逐渐成为重要行业增长极。随着计算场景与计算架构的多元化发展,数据、算力开始逐步从云端向边缘、终端及云边协同演进,5G提供的可切片、可定义、可运维的端到端网络服务能力,在无线接入及边缘计算等应用场景下必将发挥越来越大的作用,为千行百业的数智化转型升级赋予强劲动能。

中国移动作为全球最大的信息服务运营商之一,一直致力于推动5G技术的发展和应用。目前已建成5G基站超155万座,基本实现全国乡镇以上区域5G连续覆盖,以及重要园区、热点区域、发达农村的有效覆盖。近年来,中国移动加快创建世界一流信息服务科技创新公司,全面发力“两个新型”,系统打造以5G、算力网络、智慧中台为重点的新型信息基础设施,创新构建“连接+算力+能力”的新型信息服务体系,将5G与人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网、边缘计算、终端、安全等技术融合创新,在各垂直行业领域催生应用新活力。中国移动广东公司是中国最大的省级运营商,中国移动的很多业务品牌诞生于广东,很多新技术率先在广东试验商用,广州移动作为全国首批5G试点和正式商用的运营商,在5G网络规划建设、5G技术创新、5G行业应用等方面,均积累了丰富的实践案例和经验。

本书重点讲述进入5G时代以来的5G技术创新变革与行业实践案例,注入了广州移动近年来对5G技术探索与研究,更加注入了广州移动将5G技术理论与行业应用深度融合的沉淀、积累与思考。本书共分为5章。第1章主要讲述5G发展概况,包括移动通信的发展历程、5G的前世今生和国内外5G网络建设发展概况。第2章主要讲述5G网络技术的演进,包括5G网络基本架构、核心网、承载网、无线网的关键技术。第3章主要讲述5G网络在行业应用领域的创新技术,包括5G专网、网络切片、业务分流、高可靠专网、高精度定位、超大上行、TSN、5G消息、5G网络安全等多项技术的特点及应用场景,同时重点介绍了中国移动面向垂直行业领域布局的9 One平台。第4章主要讲述5G在12个垂直行业的典型场景实践案例,从具体行业的业务特色出发,为读者多维度呈现5G在实际业务中如何赋能行业的数字化转型升级。本章的案例大部分来自广州移动近年来的5G行业应用实际落地项目,部分项目已成为该行业5G应用示范标杆,获得业界多个奖项。第5章主要展望了6G的关键技术与应用场景,让读者在了解5G相关内容的基础上,更好地探索未来6G的发展趋势,开启对下一代通信技术发展的思考。

本书在编写过程中,参考和引用了通信领域和行业研究分析相关的著作及文献资料,主要来源均在参考文献中列出,如有遗漏,恳请原谅,在此对这些参考著作和文献的作者表达衷心的感谢!由于作者水平有限,加之编写时间仓促,书中难免存在疏漏及不足,恳请广大读者批评指正。

作者

2023年3月27日