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5G無線電網(wǎng)絡(luò)的廣泛采用將深刻影響著我們個人和職業(yè)生活的方方方面。通過重新設(shè)計今天的傳統(tǒng)通信基礎(chǔ)設(shè)施，5G影響在消費(fèi)電子應(yīng)用、數(shù)字醫(yī)療、智慧城市和交通運(yùn)輸方面將比4G/LTE更深遠(yuǎn)。在5G無線電網(wǎng)絡(luò)重塑的所有商業(yè)領(lǐng)域中，毫無疑問，工業(yè)自動化或工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型最大。
根據(jù)IHS Markit1，即使5G開始在全球部署，工業(yè)和工廠環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施仍然主要是有線的。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。
智能工廠要繼續(xù)變得更智能，有線網(wǎng)絡(luò)必不可少。然而，從有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線網(wǎng)絡(luò)是一項復(fù)雜的升級。每個工業(yè)客戶都有一組獨(dú)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），會動搖組織進(jìn)行重大無線升級的能力。
5G網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)機(jī)會
無線電領(lǐng)域的重大轉(zhuǎn)變
這種重大轉(zhuǎn)變的核心技術(shù)就是無線電。5G無線電網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志著與4G和早期無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的根本偏離。4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)非常嚴(yán)格，通常包括宏基站和不靈活的核心網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)主要使用專有硬件。它們還采用傳統(tǒng)的傳輸模式，即RF信號會輻射到一個扇區(qū)內(nèi)的所有用戶。
嚴(yán)格建設(shè)的4G網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)。
相比之下，5G網(wǎng)絡(luò)集成的無線電數(shù)量數(shù)倍于4G網(wǎng)絡(luò)能夠支持的無線電數(shù)量，利用可以針對特定用戶和地點的先進(jìn)波束成型技術(shù)，從而使頻譜效率提高了5倍。當(dāng)然，在尺寸和功耗不相應(yīng)增加的情況下提高無線電密度意味著復(fù)雜性更高。
更多的無線電一方面帶來更多的復(fù)雜性，另一方面帶來了更多機(jī)會。
巨大的變化伴隨vRAN而來
ADI實現(xiàn)的基本變化之一是從專有的固定無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂MRAN (vRAN)。這標(biāo)志著5G硬件從物理專用硬件進(jìn)化至軟件定義替代方案，其中大部分網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和管理都在云端處理。這將導(dǎo)致行業(yè)通過分解硬件元件（包括無線電、數(shù)字和中央單元以及核心網(wǎng)絡(luò)）來構(gòu)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)勢通過引入網(wǎng)絡(luò)切片來實現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)切片中，可以根據(jù)您的具體應(yīng)用調(diào)整極有針對性的頻譜使用，以滿足不同的應(yīng)用和用戶需求。
適合5G無線電網(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：
1.增強(qiáng)移動寬帶(eMBB)
傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)將提供保證吞吐量、更高帶寬和更大的容量下載，適用于手機(jī)中的超高清(UHD)視頻流傳輸。
2.大規(guī)模機(jī)器類通信(mMTC)
為智能手機(jī)以及智能家居和智慧城市使用案例中的數(shù)百萬設(shè)備提供大規(guī)模機(jī)器對機(jī)器連接。
3.超高可靠性+超低延遲(URLLC)
用于無人機(jī)、自動駕駛車輛和工業(yè)機(jī)器人等安全關(guān)鍵型應(yīng)用。
工業(yè)4.0的未來將在某種程度上依賴這些5G實例。根據(jù)負(fù)載條件和其他因素動態(tài)分配資源，工廠車間操作員將有權(quán)管理切分網(wǎng)絡(luò)的方式和地點。
克服5G無線電網(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(jī)場和物流中心，隨后是工廠和倉庫、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(qiáng)連接環(huán)境，其中人與機(jī)器人可以在安全、可靠和經(jīng)濟(jì)高效的環(huán)境中共存。由此帶來的成本節(jié)約、可靠性和制造效率將為所需的投資奠定基礎(chǔ)，以便在全球多個工廠環(huán)境中開發(fā)和部署高度安全的5G無線網(wǎng)絡(luò)。
盡管5G無線電網(wǎng)絡(luò)的增長勢頭強(qiáng)勁，但該行業(yè)仍需克服一系列挑戰(zhàn)才能實現(xiàn)這些目標(biāo)。第一個挑戰(zhàn)是領(lǐng)先移動運(yùn)營商缺乏明確的市場推廣策略。據(jù)估計，在涉及工業(yè)制造商的已知交易中，超過70%的交易不包括電信供應(yīng)商。第二個問題是電信和管理服務(wù)提供商(MSP)之間的系統(tǒng)集成差距，可能會減緩制造商早期采用5G專用網(wǎng)絡(luò)的速度。相關(guān)可擴(kuò)展問題是MSP難以從他們的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心中獲得支持。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ADI生態(tài)系統(tǒng)助推5G無線電網(wǎng)絡(luò)采用
那么，我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)5G工業(yè)網(wǎng)絡(luò)從準(zhǔn)備狀態(tài)到全面采用所需的規(guī)模和成本效率? 從ADI的角度來看，通過芯片和IP級別的合作，我們已是大型生態(tài)系統(tǒng)的一部分。我們與許多標(biāo)準(zhǔn)組織和工作組合作，同時積極參與合同制造商、5G系統(tǒng)集成商和電信運(yùn)營商活動。
通過這些合作，我們簡化了RF和無線電設(shè)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(yán)峻挑戰(zhàn)。無論哪種外形尺寸——小型蜂窩、宏蜂窩、MIMO、單頻段、雙頻段、三頻段和其他無線電變體，我們都可通過開發(fā)大規(guī)?？焖俳桓兜耐ㄓ糜布蛙浖脚_來縮短上市時間。
5G無線電網(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，我們需要培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)，共享生態(tài)系統(tǒng)各方愿景，攜手迎接工程和業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)。
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1IHS經(jīng)濟(jì)和IHS技術(shù)?！?G經(jīng)濟(jì)：5G技術(shù)如何為全球經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)?！?br /> IHS Markit. https://cdn.ihs.com/www/pdf/IHS-Technology-5G-Economic-Impact-Study.pdf。
2“專用5G網(wǎng)絡(luò)市場規(guī)模截止2028年價值130.92億美元 | CAGR：40.9%?！盤olaris Market，2021年6月14日。
https://www.polarismarketresearch.com/press-releases/private-5g-network-market。
3“5G經(jīng)濟(jì)?！盜HS Markit。
工商網(wǎng)監(jiān)
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