華為彭紅華：5G DMN創(chuàng)新解決方案，重定義地下通信網(wǎng)絡(luò)

（CWW）2021年11月21日，作為2021中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)的重要活動(dòng)，主題為“5G礦山，掘進(jìn)未來(lái)”的5G+礦山分論壇在武漢隆重召開(kāi)，華為5G產(chǎn)品線總裁彭紅華發(fā)表了題為“5G DMN智慧礦山創(chuàng)新解決方案，重定義地下通信網(wǎng)絡(luò)”的主題演講。他指出：“基于5G DMN（地下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)）愿景的連接泛在、性能極致、一網(wǎng)多能、運(yùn)維極簡(jiǎn)4個(gè)技術(shù)體系，華為提出了5G DMN的技術(shù)創(chuàng)新方向，構(gòu)建全彈性、全感知、全融合的網(wǎng)絡(luò)，解決礦山行業(yè)在數(shù)智化轉(zhuǎn)型中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題，助力打造智能感知、智能決策和自動(dòng)執(zhí)行的智能化體系?！?/span>

圖：華為5G產(chǎn)品線總裁彭紅華在2021中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)發(fā)表演講

以煤礦為代表的礦山行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。利用5G等新一代信息通信技術(shù)可以加速礦山的全面數(shù)智化轉(zhuǎn)型進(jìn)程，以實(shí)現(xiàn)少人化、無(wú)人化，為礦山行業(yè)帶來(lái)提質(zhì)、降本、減碳和增效等巨大價(jià)值。5G在智慧礦山中應(yīng)用廣泛，包括數(shù)據(jù)回傳、智能巡檢、裝備遠(yuǎn)程控制、智能調(diào)度等，其網(wǎng)絡(luò)需求可以歸納為：千兆上行能力、E2E 20ms的低時(shí)延、米級(jí)的準(zhǔn)定位、每年故障時(shí)間小于5-50分鐘的高可用網(wǎng)絡(luò)等。

在煤礦智能化探索中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前地下通信網(wǎng)絡(luò)存在4大挑戰(zhàn)：環(huán)境復(fù)雜、性能挑戰(zhàn)大、多網(wǎng)并存和運(yùn)維困難。地下環(huán)境復(fù)雜，存在瓦斯、粉塵、水害等多種雜質(zhì)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)干擾大，另外多為狹長(zhǎng)線狀分布，地下低發(fā)射功率和特殊傳播環(huán)境容易造成覆蓋受限。性能挑戰(zhàn)大主要表現(xiàn)在上行速率以及定位需求。地下人員、環(huán)境和生產(chǎn)對(duì)安全監(jiān)控需求迫切，僅2公里采煤巷道需部署40~60個(gè)攝像頭，綜采面需部署攝像頭的密度更高，對(duì)上行需求大。礦山監(jiān)控管理、應(yīng)急救援、智能作業(yè)等也都需要較高精度的定位。目前地下多網(wǎng)并存，語(yǔ)音呼叫有2G、3G、4G和有線，物聯(lián)有NB-IoT、2G、LoRa和Sigfox等技術(shù)，定位有UWB、ZigBee等，控制有局域網(wǎng)工業(yè)總線等，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、決策和執(zhí)行能力都過(guò)于分散，易形成數(shù)據(jù)孤島，從而影響智能化決策。這些不同網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是相互獨(dú)立，帶來(lái)運(yùn)維困難、運(yùn)維效率低且無(wú)法形成協(xié)同。這4大挑戰(zhàn)一定程度制約了礦山全面智能化發(fā)展，亟待利用5G加快數(shù)智化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

5G DMN構(gòu)想，重定義了地下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，未來(lái)將會(huì)形成天地通信、地面通信、地下通信三張通信網(wǎng)。當(dāng)前地面通信作為廣域大覆蓋場(chǎng)景，2G、3G、4G和5G移動(dòng)通信體系已非常成熟并持續(xù)演進(jìn)，但礦山等地下場(chǎng)景作為相對(duì)獨(dú)立的狹長(zhǎng)封閉空間，在無(wú)線電傳播特征、網(wǎng)絡(luò)部署及應(yīng)用的安全性、可靠性、可用性等方面均具有獨(dú)特性。為了更好地推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)成熟，解決礦山智能化當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)并能夠長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展，中國(guó)移動(dòng)和華為聯(lián)合提出了5G DMN創(chuàng)新解決方案構(gòu)想，重定義地下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)于礦山的全面智能化升級(jí)。

圖：DMN地下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，未來(lái)三張通信網(wǎng)之一

基于5G DMN愿景的連接泛在、性能極致、一網(wǎng)多能、運(yùn)維極簡(jiǎn)4個(gè)技術(shù)體系，華為提出了5G DMN的技術(shù)創(chuàng)新方向，構(gòu)建地下通信全彈性、全感知、全融合的網(wǎng)絡(luò)。5G DMN創(chuàng)新解決方案，旨在解決礦山行業(yè)在數(shù)智化轉(zhuǎn)型過(guò)程中遇到的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，助力打造智能感知、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行的礦山智能化體系。5G DMN將通過(guò)重定義連接、重定義能力、重定義場(chǎng)景，建設(shè)一張極簡(jiǎn)、智能、意圖驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，滿足地下作業(yè)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程控制等應(yīng)用要求，助力實(shí)現(xiàn)智慧礦山。

圖：5G DMN技術(shù)創(chuàng)新方向，構(gòu)建地下通信三全網(wǎng)絡(luò)

全彈性是指通過(guò)構(gòu)建彈性網(wǎng)絡(luò)，匹配業(yè)務(wù)的時(shí)空不確定性，實(shí)現(xiàn)泛在連接。5G DMN網(wǎng)絡(luò)需要具備靈活頻譜、彈性拓?fù)洹①Y源軟定義等能力，以應(yīng)對(duì)礦山深度覆蓋、大上行、動(dòng)態(tài)作業(yè)等場(chǎng)景的特殊需求。靈活頻譜方面，考慮井下是全封閉場(chǎng)景，與地面公網(wǎng)無(wú)頻率干擾風(fēng)險(xiǎn)，可考慮重構(gòu)地下頻譜使用模式，通過(guò)頻譜重組、SUL、載波聚合和頻譜共享等技術(shù)按需靈活配置更多的上行時(shí)隙資源，顯著提升上行性能，滿足地下應(yīng)用場(chǎng)景的大上行容量訴求以及靈活兼容其他制式的訴求。彈性拓?fù)涫侵富跇I(yè)務(wù)的覆蓋調(diào)整，小區(qū)免切換、小區(qū)拓?fù)淇蓜?dòng)態(tài)調(diào)整等技術(shù)，滿足地下業(yè)務(wù)場(chǎng)景動(dòng)態(tài)變化、高可靠性等訴求。資源軟定義是指通過(guò)網(wǎng)云業(yè)一體化、E2E切片、邊緣計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源和計(jì)算資源協(xié)同部署，滿足礦山對(duì)地面地下網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一部署和資源動(dòng)態(tài)均衡的要求。

全感知通過(guò)全域智能感知，集體智慧實(shí)現(xiàn)智能決策。5G DMN網(wǎng)絡(luò)具備多維感知能力，包括大量的各類傳感器數(shù)據(jù)、高清視頻數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)等，助力智能決策，達(dá)到全面智能化的目的。

全融合是指消除信息孤島實(shí)現(xiàn)深度融合，業(yè)務(wù)高效協(xié)同，一網(wǎng)多能。5G DMN網(wǎng)絡(luò)具備良好的兼容性和優(yōu)異的性能，通過(guò)統(tǒng)一的設(shè)備和統(tǒng)一的組網(wǎng)，滿足各種業(yè)務(wù)的差異化訴求，簡(jiǎn)化部署和運(yùn)維。5G DMN網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片、智能協(xié)同等技術(shù)實(shí)現(xiàn)地上地下一網(wǎng)通，用一張專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)地上生活流、地上辦公流和地下作業(yè)流的有序隔離和統(tǒng)一管理。

5G DMN網(wǎng)絡(luò)需要具備深度覆蓋和泛在連接，低頻具有天然優(yōu)勢(shì)。5G DMN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)引入上下行解耦技術(shù)按需靈活組合頻譜，提供千兆上行能力，進(jìn)一步有效滿足煤礦井下的多種業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多能。結(jié)合覆蓋、容量和成本等因素，加速優(yōu)質(zhì)頻譜資源的重耕和發(fā)掘，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化的低、中、高頻協(xié)同，以獲得極致性能，實(shí)現(xiàn)頻譜價(jià)值最大化。

基于礦山的特點(diǎn)和低頻的優(yōu)勢(shì)，華為聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)等產(chǎn)業(yè)合作伙伴提出了5G DMN創(chuàng)新解決方案：通過(guò)低頻一體化小型RRU基站設(shè)備，提供遠(yuǎn)覆蓋和大上行能力，并通過(guò)NB-IoT接入各種窄帶物聯(lián)業(yè)務(wù)。該創(chuàng)新解決方案具有遠(yuǎn)覆蓋、大上行、準(zhǔn)定位、大物聯(lián)四大超強(qiáng)能力，能很好的滿足礦山等行業(yè)需求。

在構(gòu)建5G DMN創(chuàng)新解決方案的同時(shí)，我們也很關(guān)注配套終端產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建。經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)伙伴們的共同努力，目前5G DMN智慧礦山解決方案的終端生態(tài)已逐步成熟，終端類型也在逐漸豐富，不僅有5G數(shù)據(jù)終端、礦用5G CPE、礦用5G 4K攝像儀、礦用5G手機(jī)等，還有Dongle、網(wǎng)關(guān)、T-Box、模組等。

當(dāng)前中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合華為等產(chǎn)業(yè)合作伙伴提供了端到端的5G智慧礦山解決方案。面向未來(lái)，我們將繼續(xù)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)合作伙伴，在滿足礦山行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，深入結(jié)合5G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展，持續(xù)加強(qiáng)大上行、定位、高可靠、融合感知等技術(shù)研究，推動(dòng)更多的地下5G應(yīng)用場(chǎng)景，攜手開(kāi)創(chuàng)5G DMN地下移動(dòng)通信新產(chǎn)業(yè)，助力智慧礦山的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵詞： 資訊 通信世界網(wǎng) 華為 5G 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 5G-DMN