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　　新的5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將大大改善物聯(lián)網(wǎng)通信；延遲和可靠性是滿足工業(yè)環(huán)境中通信需求的關(guān)鍵。

　　1、了解工業(yè)環(huán)境中工業(yè)機(jī)器領(lǐng)域的挑戰(zhàn)

　　標(biāo)準(zhǔn)組織和垂直行業(yè)(例如制造業(yè))對(duì)工業(yè)機(jī)器進(jìn)行無(wú)線通信的要求定義如下：機(jī)器與基站之間的數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)間小于1毫秒，數(shù)據(jù)包丟失的概率為十萬(wàn)分之一。這些數(shù)據(jù)是通過以太網(wǎng)(有線)技術(shù)獲得的，但未來(lái)行業(yè)的目標(biāo)是淘汰所有有線布局，因?yàn)樗鼘⑹箼C(jī)器的靈活配置和可預(yù)測(cè)的維護(hù)成為可能。

　　Wi-Fi無(wú)法輕松滿足這些要求，因?yàn)閭鬏斂赡軙?huì)受到干擾。5G是工業(yè)機(jī)器技術(shù)的正確無(wú)線解決方案，特別是如果我們將其與云端邊緣計(jì)算解決方案結(jié)合在一起。

　　2、5G對(duì)演示可視化控制機(jī)器時(shí)影響

　　以下視頻演示介紹了一個(gè)工業(yè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可與4G或5G網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)器提供連接，以比較它們的性能。為了創(chuàng)建此演示，我們集成了專門為低延遲通信開發(fā)的系統(tǒng)級(jí)模擬器，然后將獲得的延遲集成到3D可視化模塊中。

　　可以看出，超過4G的機(jī)器工作非常緩慢，這意味著它們無(wú)法執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，這將降低其全球生產(chǎn)率。另一方面，5G機(jī)器工作具有流暢性，快速且完美同步的行為，從而可以完成復(fù)雜的任務(wù)。這有可能要?dú)w功于URLLC(超可靠和低延遲通信)技術(shù)構(gòu)建塊的使用，如下所述。

　　3、5G引入了哪些低延遲技術(shù)?

　　新一代移動(dòng)設(shè)備正在引入新功能，這些功能可以使通信等待時(shí)間低于1毫秒。他們之中有一些是：

　　頻率載波之間的空間更大(較高的子載波間隔-SCS)

　　5G使用4G的無(wú)線電幀結(jié)構(gòu)作為參考，該幀的持續(xù)時(shí)間為10毫秒，其中包含10個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙1毫秒。在4G中，調(diào)度是基于時(shí)隙進(jìn)行的，這意味著時(shí)隙是我們可以調(diào)度用戶的最小粒度。增大載波之間的空間意味著在1毫秒內(nèi)可以容納多個(gè)插槽。例如，在1毫秒的時(shí)間段內(nèi)，只能使用15 kHz SCS傳輸一個(gè)時(shí)隙;但是，2個(gè)插槽可以安裝30 kHz SCS，4個(gè)插槽可以安裝60 kHz SCS，甚至8個(gè)插槽可以安裝120 kHz SCS。每個(gè)子幀具有更多時(shí)隙的主要優(yōu)點(diǎn)是具有更多的調(diào)度機(jī)會(huì)，因此有更多的重傳可能性，這對(duì)于提高可靠性至關(guān)重要。

　　較小的插槽尺寸(帶有7、4或2個(gè)符號(hào))

　　在4G中，時(shí)隙持續(xù)時(shí)間固定為14個(gè)符號(hào)，在5G的情況下，每個(gè)時(shí)隙的符號(hào)數(shù)可以配置為4G中的“標(biāo)準(zhǔn)” 14符號(hào)時(shí)隙，也可以配置為較小的2、4或7個(gè)符號(hào)：這是“迷你插槽”的概念。迷你插槽可以從任何符號(hào)開始，而無(wú)需等待插槽邊界的開始。因此，迷你時(shí)隙功能支持比常規(guī)時(shí)隙持續(xù)時(shí)間短的傳輸，并允許傳輸立即開始。迷你插槽的定義是：

　　K –>標(biāo)識(shí)插槽

　　S –>標(biāo)識(shí)相對(duì)于插槽起點(diǎn)的起始符號(hào)

　　L –>標(biāo)識(shí)從S開始計(jì)數(shù)的連續(xù)符號(hào)數(shù)

　　FDD和TDD中更靈活的雙工

　　在無(wú)線電通信中，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，需要確認(rèn)響應(yīng)。在5G中，數(shù)據(jù)接收和確認(rèn)傳輸之間的時(shí)序關(guān)系已針對(duì)4G進(jìn)行了優(yōu)化。在4G中，當(dāng)在時(shí)隙n中發(fā)送信息時(shí)，僅在子幀n + 4中發(fā)送對(duì)該信息的確認(rèn)。對(duì)于5G，該確認(rèn)可在子幀n + 1、2、3或4中發(fā)送;它將根據(jù)UE處理能力和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載進(jìn)行選擇。

　　這三種技術(shù)是已集成到5G標(biāo)準(zhǔn)中的最重要技術(shù)，有助于減少延遲，這將使我們能夠響應(yīng)未來(lái)的行業(yè)需求。

　　顯而易見，5G是滿足日益增長(zhǎng)的技術(shù)要求的工業(yè)4.0的完美技術(shù)，其在工業(yè)中的實(shí)施將是數(shù)字工業(yè)革命的又一重要步驟。