将5G技术与低轨宽带通信卫星等场景融合起来

当前，新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球经济结构和竞争版图，深刻改变人们生产生活方式，以数字经济为代表的新经济快速发展，数字化转型席卷全球。5G作为新一代信息通信领域的引领性技术，是新型基础设施的“领头羊”和“桥头堡”，处于新时期科技革命和产业变革的“浪潮之巅”。

近日，北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会，北京市经济和信息化局，北京市通信管理局，天津市工业和信息化局，天津市通信管理局，河北省工业和信息化厅，河北省通信管理局六部门联合主办的第四届“绽放杯”5G应用征集大赛京津冀区域赛暨2021年中关村5G创新应用大赛火热开赛，吸引了一批全国顶尖项目申报。在各方合力推动下，5G应用正逐步从行业内走入公众的视野与生活。

5G作为一种新型移动网络，具有高速率、低时延、大连接的特性，可实现高达Gbit/s的数据速率、低至毫秒级的时延、每平方千米百万级别的连接能力。在4G解决人与人通信问题的基础上，5G网络不仅能够大幅优化人与人的通信体验，更可以解决人与物、物与物的通信问题，应用也随之从4G时代的面向个人(2C)拓展至面向行业(2B)和面向个人两大方向齐头并进、扬帆起航。

北京时间7月25日17：31分，北京邮电大学信息与通信工程学院与银河航天在北京、济南两地成功开展了国内首次低轨宽带通信卫星与灵巧5G专网的融合测试，试验解决了异地专网通信对地面光纤基础设施的依赖问题，实现了低轨卫星网络与地面5G专网的融合，迈出了极地、远海和应急等场景通信服务的重要一步。

试验过程中，过境的低轨卫星连同地面卫星终端和信关站构建起了北京、济南两地5G专网间的骨干网络，在北京佩戴VR眼镜的工作人员可通过本地5G专网精准操控近400公里外位于济南工业互联网研究院的灵巧5G专网下的无人平台移除危险物品。

本次测试端到端时延为20-30毫秒，通信时长7分钟，试验过程中济南场地传来的全景视频画面清晰无卡顿，无人平台操作流畅，可完成全向运动控制和操控机械臂进行物体夹取等功能。

低成本、易部署、高机动、轻量化的灵巧5G专网需求巨大，其可以为无运营商基础设施的偏远地区和应急场景提供5G通讯保障，而低轨卫星互联网具有广覆盖、低延迟等优势，与灵巧5G专网融合将有望解决广域大带宽通信难题。

北京邮电大学信息与通信工程学院执行院长彭木根介绍，灵巧5G专网能有效解决传统蜂窝网络对站址资源需求高、网络规划优化复杂、设备昂贵等问题，通过内嵌基站功能自适应迁移和网络自组织模块，高效抑制基站间干扰和无线回程受限等挑战，网络即部署即用，与4G网络相比，在容量、时延和连接数方面性能显著提升了至少一个数量级。

目前，工业无线技术呈现出百花齐放局面，从不同层面支持工业应用。但由于工业应用场景千差万别，很难有一种技术可以同时支持全部工业场景。

“尽管5G采用场景驱动的技术路线定义了三大场景，但与实时性密切相关的工业应用尚需突破。”于海斌说，由于没有像现场总线、工业以太网一样的知识积累和沉淀，时至今日，5G的应用仍处于不断地应用尝试和技术创新的迭代中。

“但从目前已经展示出的5G应用创新中，人们看到了很多机遇，如机器人的遥操作远程手术、VR/AR远程示教等，解决了一些之前难以解决的问题。”于海斌说。

以点带面，实现应用场景与模式创新

数字显示，5G的链接有望承载10亿个场所的连接，50亿人的连接，500亿物的连接。未来，每个人、每个家庭、每个组织都将通过“数字”实现互联互通。

目前，工业无线技术的全球市场份额只有6%左右，而5G由于刚刚开始应用，份额则更小，但其对推动工业基础设施、生产方式、创新模式等方面的持续变革却很关键，关乎数字经济时代我国制造业发展的主动权和话语权。

此外，从数字比对中也可以看到我国与其他国家的差距。如光刻机加工水平，荷兰为5nm，其7nm精度以上的光刻机占世界100%份额，而我国可量产的光刻机水平仅为90nm，差距巨大，说明挑战与机遇并存。