R16 增强了 uRLLC,增强工业互联网延时及可靠性。R16 通过 PDCCH 监视功能、 支持多个 HARQ-ACK、无序 PUSCH 调度、UE 优先级和多路复用等多个功能实现了 uRLLC 的增强,进一步增强了工业领域低时延、高可靠通信特性。
5G 直指工业互联网痛点,共促万物互联。5G R16 标准冻结,为工业互联网注入新活力, R16 是 3GPP 制定的全球 5G 标准版本,R16 标准的冻结意味全球通信行业在 5G 相关技 术上达成共识,未来将按照同一个标准生产产品。R16 相对于 R15 在网络能力扩展和挖 掘、降低运营成本以及应用场景等方面做了改进,多方面助力工业互联网实现 99.9999% 可靠性、最快 5 毫秒以内的端到端时延等特性。
1)R16 支持 5G 与 TSN(Time Sensitive Networking,时间敏感网络)集成,扩大工业互联网用例。TSN 可基于标准以太网技术提供确定性服务,满足工业制造应用的高可靠、 低时延需求,并提供标准化统一的、经济的解决方案。5G 系统与 TSN 的集成基于 5G uRLLC 的低时延高可靠能力,可满足 TSN 架构时间同步、低时延传输、高可靠性和资源 管理四大严苛功能需求,扩大潜在的工业互联网用例,比如工厂自动化、电网配电自动 化等。
2)R16 增强了 uRLLC,增强工业互联网延时及可靠性。R16 通过 PDCCH 监视功能、 支持多个 HARQ-ACK、无序 PUSCH 调度、UE 优先级和多路复用等多个功能实现了 uRLLC 的增强,进一步增强了工业领域低时延、高可靠通信特性。
3)非公共网络(NPN)增强数据安全性。NPN 是基于 3GPP 5G 系统架构的专用网络, 它将 5G 扩展到传统的公共移动网络之外,对于使能垂直行业数字化转型至关重要。在独 立部署模式下,垂直行业独立部署从基站到核心网到云平台的整个 5G 网络,与运营商的 5G 公网隔离,工厂或园区内的设备信息、控制面信令流量、用户面数据流量安全将得到 有效保证,可满足工业领域严苛的数据安全、低时延和高可靠需求。
4)NR 定位满足工业互联网精准定位需求。5G 在 R16 版本中增加了定位功能,利用 MIMO 多波束特性定义了基于到达角测量法(AoA)、蜂窝小区的信号往返时间(RTT)等室内 定位技术,可应用到工业 AGV、资产追踪等多个领域。未来 5G NR 无线将可能替代工厂 内的有线网络,让工业生产更加柔性化。综上,R16 版本针对工厂内部署 5G 网络可靠性、 漫游、时间敏感业务的硬性需求引入多项新技术,1 微秒同步精度可以避免设备因接受指 令顺序混淆而引发的混乱,实现工厂内网络各个节点的时间严格同步;99.9999%的可靠 性、最快 5 毫秒以内的端到端时延等特性,能够更好地满足工业互联网高可靠、实时性 的要求,助力工业互联网的发展。
工业互联网应用日益丰富,八大类新型场景发展迅速。5G 与工业互联网融合应用出现了 八大类新型场景,分别是 5G+超高清视频、5G+AR、5G+VR、5G+无人机、5G+云端机 器人、5G+远程控制、5G+机器视觉以及 5G+云化 AGV。其中,已进入应用成熟期有 5G+ 超高清视频的融合应用,将成为 5G 在工业互联网领域的第一批应用场景;处于高速发 展期的有 5G+AR、5G+VR 和 5G+机器视觉,将在未来 1-2 年成为工业互联网的主流应 用场景;处于产品成长期的有 5G+云化 AGV、5G+无人机,将在未来 2-3 年有较快发展;处于探索期的是 5G+远程控制和 5G+云端机器人,有待进一步的测试验证。
我国工业互联网行业市场规模发展迅速,发展成效卓著。2018 年,我国工业互联网行业 市场规模达到 5313.04 亿元,较上年同比增长 13.71%。预计到 2023 年,我国工业互联网 行业市场规模将会突破万亿,产业前景乐观。