[4G+5G专题-140]: 终端 - 5G终端主要的产品形态 - 行业终端

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目录

第1章 本章在整个系列中的位置

第2章 行业终端

2.1 概述

2.2 5G通信模组

2.3 常见的业务资源控制方法

2.4 专网对行业中的技术要求

第3章 行业终端的形态

3.1 接入类终端

3.2. 手持类终端

3.3 视频监控类终端

3.4 低功耗物联网终端


第1章 本章在整个系列中的位置

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5G产品,主要有两种主要的形态:

  • 智能终端:俗称手机
  • 行业终端:有各种形式的存在,可以是物联网终端,可以是自动驾驶终端,也可以是其他形式的终端,取决于行业应用。

第2章 行业终端

2.1 概述

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2.2 5G通信模组

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 5G通信模组的本质是把AP和BP分开,ARM AP实现应用层协议,模组实现基带功能(L1/L2/L3),称为BP,BP实际上一个基带芯片+5G协议栈。

通信模块的缺点就是体积比智能机的SOC芯片大,但通信模组的好处是,减低了垂直行业利用5G终端的门槛,业务应用适用自己的硬件,集成一个5G的通信模组,就是实现5G的功能,通信模组通常有少数的专业公司提供,而5G行业应用的终端则由5G终端产品供应上或行业应用集成商提供。通过通信模组,把行业应用与5G协议进行了物理芯片上的分离与隔离。

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 有了通信模组, 5G行业终端设备提供上只要集成通信模组,再配上外置的天线、SIM卡、MCU/AP就可以轻松的搭建5G终端。MCU与通信模组之间,在管理面,只需要提供串口通信就可以,而在数据面,可以通过USB或PCIe、以太网提供高速通信接口。

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室内定位是行业终端一个非常迫切的需求,也是一个技术难点,它需要结合其他相关的技术才能实现精度较高的室内定位。

通信模组实现了AP与BP的物理芯片上的分离,这就带来一个新的问题,需要提供AP与BP通信,需要BP提供管理配置接口。

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 备注:

通常情况下,通信模组是在基带芯片的基础之上的集成,它把基带芯片,RFIC, 射频前端等硬件集成在一起,提供一个包装后的5G通信模组,第三方的基带芯片是核心。

2.3 常见的业务资源控制方法

QoS(Quality Of Service):基于用户或业务类型的Qos策略控制,但只能提供单类用户的性能保障,且不具备不同用户、不同业务的隔离性;不同用户还是共享相同的基站资源,不同用户或业务对资源的使用,完全取决于基站的调度和策略控制,不同类型的用户之间,还是会相互影响的。

DNN(Data Network Name):DNN支持不同类型数据网络的接入点,但只能根据业务类型选择不同的UPF/SMF,无法结合无线能力,并不是端到端,无法在基站侧隔离不同业务之间的相互影响。在这种方式下,不同业务类型,有不同的UPF/SMF服务器,粒度还是有点粗。

网络切片:端到端的逻辑网络,它在基站的Linux操作系统层面(可结合Linux的名字空间在操作系统层面实现资源隔离)、协议栈层面等提供网络级SLA保障和安全隔离,可结合QoS、DNN能力为用户提供端到端的网络服务。网络切片真正在通信网络中,为不同的业务,预先保留好硬件资源、操作系统的调度资源、物理层信道资源、MAC层调度资源、传输层带宽资源等。

UPF下层:使得业务服务器更接近用户,直接为某些特定的业务或用户专有,能够为特定的业务提供专享的无线通信接入服务。

2.4 专网对行业中的技术要求

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        在中国,频谱资源被运营商垄断,因此,5G专网的部署,运营商来部署有天然的优势。

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优享是不同的业务和用户共享相同的硬件和软件资源,通过软件隔离技术硬件设备的共享。

这种方式,硬件成本最低,但设备的软件设计更加复杂,有点类似云原生中的名字空间。

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专享模式,主要通过UPF下层来实现企业用户对5G接入服务的独占,下层后的UPF为特定的企业或业务独享。

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专享模式,实际上就是运维上网企业网络建立5G专网,所有的硬件和软件资源为企业专享,自然成本较高。

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 可以看出,各种定制化的5G通信模组,对于5G行业终端,起着至关重要的作用!

第3章 行业终端的形态

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当然,还包括低功耗的物联网终端。

3.1 接入类终端

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DTU (Data Transfer unit),是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。DTU广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。

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3.2. 手持类终端

手持终端与智能终端最接近,它有自己的显示屏,有自己特定业务应用的UI用户界面,其用户界面又有点像非智能机时代的手机用户界面。

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 因此,基于公网智能手机进行改造,是这种手持终端最快捷的开发模式:

  • 更换屏幕
  • 更换外观
  • 更换电池
  • 更换界面
  • 保持硬件、基带软件、应用软件平台不变

 

3.3 视频监控类终端

这种终端充分利用5G终端广域网高速的、无线、数据传输能力。

广域网:

速率高:可以传输更多路的视频、可以传输更高清的视频

无线:在需要视频监控的地方,替代有线布线和WIFI数据传输。

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3.4 低功耗物联网类终端

相对于2G/3G/4G, 5G的物联网终端,具有更低的功耗,更低的延时。

3.5 展望

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