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作者：ADI無(wú)線(xiàn)通信副總裁Joe Barry 5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )的廣泛采用將深刻影響著(zhù)我們個(gè)人和職業(yè)生活的方方方面。通過(guò)重新設計今天的傳統通信基礎設施，5G影響在消費電子應用、數字醫療、智慧城市和交通運輸方面將比4G/LTE更深遠。在5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )重塑的所有商業(yè)領(lǐng)域中，毫無(wú)疑問(wèn)，工業(yè)自動(dòng)化或工業(yè)4.0的轉型最大。 根據IHS Markit1，即使5G開(kāi)始在全球部署，工業(yè)和工廠(chǎng)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò )基礎設施仍然主要是有線(xiàn)的。工業(yè)以太網(wǎng)提供速度和可靠連接的優(yōu)勢，但在物理靈活性和帶寬方面受限。 智能工廠(chǎng)要繼續變得更智能，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )必不可少。然而，從有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )轉變?yōu)闊o(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是一項復雜的升級。每個(gè)工業(yè)客戶(hù)都有一組獨特的環(huán)境（從文化素質(zhì)到財務(wù)狀況再到對創(chuàng )新的欲望），會(huì )動(dòng)搖組織進(jìn)行重大無(wú)線(xiàn)升級的能力。 5G網(wǎng)絡(luò )的經(jīng)濟機會(huì ) 
無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域的重大轉變 這種重大轉變的核心技術(shù)就是無(wú)線(xiàn)電。5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )標志著(zhù)與4G和早期無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構的根本偏離。4G網(wǎng)絡(luò )建設非常嚴格，通常包括宏基站和不靈活的核心網(wǎng)絡(luò )，該網(wǎng)絡(luò )主要使用專(zhuān)有硬件。它們還采用傳統的傳輸模式，即RF信號會(huì )輻射到一個(gè)扇區內的所有用戶(hù)。
相比之下，5G網(wǎng)絡(luò )集成的無(wú)線(xiàn)電數量數倍于4G網(wǎng)絡(luò )能夠支持的無(wú)線(xiàn)電數量，利用可以針對特定用戶(hù)和地點(diǎn)的先進(jìn)波束成型技術(shù)，從而使頻譜效率提高了5倍。當然，在尺寸和功耗不相應增加的情況下提高無(wú)線(xiàn)電密度意味著(zhù)復雜性更高。
巨大的變化伴隨vRAN而來(lái) ADI實(shí)現的基本變化之一是從專(zhuān)有的固定無(wú)線(xiàn)電接入網(wǎng)絡(luò )(RAN)轉變?yōu)樘摂MRAN (vRAN)。這標志著(zhù)5G硬件從物理專(zhuān)用硬件進(jìn)化至軟件定義替代方案，其中大部分網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)和管理都在云端處理。這將導致行業(yè)通過(guò)分解硬件元件（包括無(wú)線(xiàn)電、數字和中央單元以及核心網(wǎng)絡(luò )）來(lái)構建和部署5G基站的方式發(fā)生巨變。 vRAN模型的優(yōu)勢是它支持全新的新興使用案例。此優(yōu)勢通過(guò)引入網(wǎng)絡(luò )切片來(lái)實(shí)現，在網(wǎng)絡(luò )切片中，可以根據您的具體應用調整極有針對性的頻譜使用，以滿(mǎn)足不同的應用和用戶(hù)需求。 適合5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )的更高效切分 沿網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行切分的中短期主要向量：
工業(yè)4.0的未來(lái)將在某種程度上依賴(lài)這些5G實(shí)例。根據負載條件和其他因素動(dòng)態(tài)分配資源，工廠(chǎng)車(chē)間操作員將有權管理切分網(wǎng)絡(luò )的方式和地點(diǎn)。 克服5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )普及道路上的障礙
工業(yè)5G的早期采用者將是港口、機場(chǎng)和物流中心，隨后是工廠(chǎng)和倉庫、交通、建筑、公用事業(yè)和采礦。5G技術(shù)的快速發(fā)展將創(chuàng )造增強連接環(huán)境，其中人與機器人可以在安全、可靠和經(jīng)濟高效的環(huán)境中共存。由此帶來(lái)的成本節約、可靠性和制造效率將為所需的投資奠定基礎，以便在全球多個(gè)工廠(chǎng)環(huán)境中開(kāi)發(fā)和部署高度安全的5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。 盡管5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )的增長(cháng)勢頭強勁，但該行業(yè)仍需克服一系列挑戰才能實(shí)現這些目標。第一個(gè)挑戰是領(lǐng)先移動(dòng)運營(yíng)商缺乏明確的市場(chǎng)推廣策略。據估計，在涉及工業(yè)制造商的已知交易中，超過(guò)70%的交易不包括電信供應商。第二個(gè)問(wèn)題是電信和管理服務(wù)提供商(MSP)之間的系統集成差距，可能會(huì )減緩制造商早期采用5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的速度。相關(guān)可擴展問(wèn)題是MSP難以從他們的網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)中心中獲得支持。最后，完整服務(wù)整合所需的工程、采購和施工服務(wù)明顯不足。 通過(guò)ADI生態(tài)系統助推5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )采用
那么，如何實(shí)現5G工業(yè)網(wǎng)絡(luò )從準備狀態(tài)到全面采用所需的規模和成本效率? 從ADI的角度來(lái)看，通過(guò)芯片和IP級別的合作，ADI已是大型生態(tài)系統的一部分。ADI與許多標準組織和工作組合作，同時(shí)積極參與合同制造商、5G系統集成商和電信運營(yíng)商活動(dòng)。 通過(guò)這些合作，ADI簡(jiǎn)化了RF和無(wú)線(xiàn)電設計，減少或摒棄昂貴的FPGA，克服了尺寸、重量、功率(SWaP)和成本要求方面的嚴峻挑戰。無(wú)論哪種外形尺寸——小型蜂窩、宏蜂窩、MIMO、單頻段、雙頻段、三頻段和其他無(wú)線(xiàn)電變體，ADI都可通過(guò)開(kāi)發(fā)大規�？焖俳桓兜耐ㄓ糜布蛙浖脚_來(lái)縮短上市時(shí)間。 5G無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )及其整合和互操作性還有巨大的挖掘潛力。然而，要充分挖掘這種潛力，需要培養生態(tài)系統，共享生態(tài)系統各方愿景，攜手迎接工程和業(yè)務(wù)挑戰。 參考 1IHS經(jīng)濟和IHS技術(shù)�！�5G經(jīng)濟：5G技術(shù)如何為全球經(jīng)濟做出貢獻�！� IHS Markit. https://cdn.ihs.com/www/pdf/IHS- ... ic-Impact-Study.pdf。 2“專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)規模截止2028年價(jià)值130.92億美元 | CAGR：40.9%�！盤(pán)olaris Market，2021年6月14日。 https://www.polarismarketresearc ... e-5g-network-market。 3“5G經(jīng)濟�！盜HS Markit。 關(guān)于作者 Joe Barry是ADI公司無(wú)線(xiàn)通信業(yè)務(wù)部門(mén)的副總裁。他負責無(wú)線(xiàn)細分市場(chǎng)，以及高速轉換器、SDR收發(fā)器和微波通信技術(shù)部門(mén)。26年來(lái)，Joe在無(wú)線(xiàn)通信、消費電子和半導體行業(yè)擔任多個(gè)領(lǐng)導職務(wù)。他擁有格林威治大學(xué)電氣和電子工程學(xué)士學(xué)位以及利默里克大學(xué)工商管理碩士學(xué)位。Joe在模擬和數字音視頻技術(shù)領(lǐng)域擁有五項專(zhuān)利。 |
