source: 华为HCIA-5G V2.0

1 5G行业应用和发展趋势

1. 5G分阶段发展

2. 三类场景逐步推进：当前重点在工业制造和车联网应用，物联网则采用NB-IoT或其他解决方案

2 车联网解决方案

2.1 车联网概述

1. 当前交通面临的挑战：拥堵、事故、违章、应急调度、执法取证、实时信息等。理想的智能交通系统如下：

2. 不停车收费系统ETC（Electronic Toll Collection)就是车联网的一种简单形式。

采用5.8GHz DSRC（Dedicated Short Range Commnication), 参考《电子收费 专用短程通信 第1部分：物理层》GB/T 20851.1-2019

3. 目前的ADAS（advanced driver assistance systems）单车智能驾驶的局限性

• 雨雪雾天气影响
• 无法探测道路结冰，转弯
• 无法探测非直线视距/死角
• 探测距离短
• 多传感器安装成本高
• 事后探测被动接收延迟大

4. 车联网V2X (Vehicle to Everything)，包括V2V (Vehicle), V2P (Person), V2I (Infrastructure), V2N (Network)，目标是自动驾驶。SAE定义的自动驾驶5个级别如下：

5. 车联网通信技术比较Celluar-V2X vs DSRC

• 组网结构

• 技术参数

• 保障智能决策

因为V2X范围更长（450m > 225m)，所以同样车速（例如140Km/h）下用于反应的时间更充裕。

• 优势小结

2.2 车联网业务场景和需求分析

1. 初阶应用场景：碰撞预警和信息提醒
   • 碰撞预警：交叉路口碰撞预警、变道碰撞预警、紧急制动预警、特殊车辆避让、摩托车视线遮挡危险提醒、
   • 信息提醒：路边施工提醒、路边单元信息广播、危险路段广播、危险天气广播
2. 3GPP定义的4种高阶应用场景：车辆编队、协作行驶、传感器信息共享和远程驾驶
3. 5G使能高阶应用

• 高效：编队和远程驾驶节省人力、编队降低功耗

• 安全：传感器信息共享避免单车盲点，比LTE-V2X更快速响应、可靠性更高。

2.3 Celluar-V2X演进及关键技术

2.3.1 C-V2X标准

1. 3GPP C-V2X标准持续演进
   

• LTE-V2X：满足3GPP的27种应用场景（TR22.885），包括主动安全、交通效率和信息娱乐；
• LTE-eV2X：提升可靠、速率和时延性能，部分满足更高阶业务需求
• NR-V2X：实现自动驾驶4种高阶应用（TR22.886)

2. LTE-V2X与NR-V2X互为补充
   

可靠性5个9的数据是怎么算出来的？

2.3.2 D2D（Device to Device）在C-V2X的应用

1. D2D的核心功能包括发现和通信

• 发现(direct or EPC-level)：具有ProSe（Proximity-based Service）功能的UE，不管是否在E-UTRAN范围，都能在临近区域内互相发现
• 通信：多个UE建立通信链路

2. 根据E-UTRAN网络覆盖的情况，定义了4种场景

1C和1D的区别：1C同一小区，1D不同小区

2.3.3 LTE-V2X通信接口和关键技术

1. LTE-V2X架构：LTE基础上叠加V2X控制和应用功能

2. Uu接口关键技术

（1）单播时延优化

• 预调度：不等终端申请，预先调度时频资源。
• SPS: Semi-Persistent Scheduling。一次调度，在一个短周期内一直使用。以及通过较短的SPS周期，降低时延。
• 针对车联网指定QCI (QoS Class Identifier)，满足高可靠低时延。

（2）灵活多播（SC-PTM, Single Cell Ponit to Multipoint)

• 多播PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)和单播PDCCH (Physical Downlink Control Channel)共用物理信道。
• 基站临时分配Group-RNTI (Radio Network Temporary Identity)，对消息加扰，让一组用户都能收到。给单个用户分配的是Cell-RNTI

3. PC5直连接口技术

• 在基站调度模式（Mode3)下：基站分配调度时频资源给终端，终端按分配的资源建立连接，干扰较小。ITS（Intelligent Transport System) Band 5.9GHz
• 在自主资源选择模式（Mode4）下：脱离LTE网络覆盖的情况下，终端自主选择资源，与其他终端建立PC5连接，灵活度较高，但干扰较大。

2.3.4 5G-V2X新技术

1. 5G-V2X目标是建立比LTE-V2X更低时延、更高可靠、更大带宽、更精确定位和更全面覆盖。

2. Uu接口增强

（1）UCNC（User-Centric No Cell)：以用户而非网络为中心，以用户体验而非网络指标为中心—华为slogon

超级小区Hyper Cell: 多个传输接收点绑定成一个超级小区，用户无切换。

双连接：同时连接到4G和5G基站。

（2）灵活多播支持车辆编队

会话管理SMF和用户面UPF增加对多播的支持

（3）Uu和Sidelink统一QoS

不同业务数据流，通过SDAP (Service Data Adaption Protocol) 映射到无线网络的DRB (Data Radio Bearer)，实现不同的QoS保障

3. Sidelink接口增强

4. MEC为自动驾驶提供保障：边缘计算降低时延和网络符合，提升数据安全和隐私性。
5. 5G+RTK（Real Time Kinemetic实时差分)实现高精度定位

《哀牢山遇难队员携带的RTK能用于求救吗？业内人士：需卫星信号》（http://m.thepaper.cn/uc.jsp?contid=15546621）,20211125

6. LTE-V2X和NR-V2X将长期共存

2.4 车联网解决方案

2.4.1 华为车联网解决方案

1. 华为车联网端到端解决方案概览

2. 华为车联网产品

3. 基于C-V2X的车载单元OBU，分为前装T-Box和后装OBD两类

2.4.2 车联网部署路线

1. 基于PC5接口的部署方案，支持交通安全、效率类业务

   • 安全类：前向碰撞预警、转弯辅助预警、交叉路口碰撞预警（不存在路边单元RSU)等

   • 效率类：限速提醒、自适应巡航（后车有驾驶员，前车没有驾驶员？）等

2. 基于Uu接口的部署方案，支持信息、效率、娱乐、自动驾驶等类业务。

   • LTE-Uu实现广覆盖，但时延大，而且需要升级才能支持广播业务
   • 5G-Uu实现大带宽、高可靠、低时延，但初期不能连续覆盖

3. 基于Uu+RSU的部署方案，实现智慧交通（路线规划，信息广播等）和辅助驾驶（前向碰撞预警、制动预警等）

4. 基于MEC的部署方阿娜，实现智慧交通（车速引导、红绿灯控制等）和辅助驾驶（编队形式、远程监控等）

5. 完整的部署方案
   

• 4G5G网络并存，叠加车联网业务平台
• MEC提供边缘计算和应用
• RSU和OBU提供Uu接口和PC5直连接口

3 智能电网解决方案

1. 电力系统组成（变电目的是减少传输损耗）

2. 电力通信网

配电、用电环节适合采用无线，但目前大部分承载在运营商公网上，安全性低、可靠性差，特别是承载“三遥”（遥信、遥测、遥控）业务时延大，安全风险高。

3. 智能电网的业务通信要求

电网授时：电网设备的时间同步。以前用GPS，现在用北斗。

4. 5G网络切片满足智能电网业务差异化需求

三种典型业务的架构示意如下：

4 智慧港口解决方案

1. 智慧港口需求应用场景

RTG (Rubber Tyre Gantry架) Crane(起重机)

2. 舟山港龙门吊远程控制解决方案

• 痛点：环境恶劣，光纤远控设备转场困难，远控改造光纤和WiFi不理想

• 实施效果：一个司机控制3-4台设备，5G网络改造时间短

3. 集卡或AGV在港口内无人驾驶（人工远程集中控制多台车辆），降低成本
4. 港口安全巡检，人脸识别、集装箱识别、无人机巡检回传等

5 智能制造解决方案

1. 工业智能化网络现状和存在问题
   

2. 工业智能化趋势

• 机器替代人，降本增效
• 5G代替工业总线，实现柔性（Flixibility, 灵活性）生产，包括机器、工艺、产品、生产能力、维护能力和系统扩展的灵活性。
• 终端算法置于云端，加速迭代

3. 智慧工厂典型应用场景概览

4. 远程控制：

• 远程控制机械臂：5G替代PLC以上有线网络，提高产线调整效率；控制功能集中到MEC，降低单体成本。

• 远程控制机器人，降低安全风险

5. 云化AGV（自动导引车）

• 利用5G大带宽、低时延能力，支持AGV控制上移（AGV还需要人工控制吗？）
• 支持AGV高密度组网运行
• 集中控制降低单台AGV成本

6. AR/VR/MR提升生产和运营效率：数字设计协作、装配操作辅助、销售可视化展示、运营维护指导等。

最后

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