党的十八大以来，党中央高度重视发展数字经济，并相继出台了《网络强国战略实施纲要》、《数字经济发展战略纲要》，从国家层面推动数字经济发展。2022年第2期《求是》发表了习近平总书记的重要文章《不断做强做优做大我国数字经济》，文章明确指出加快新型基础设施建设，要加强战略布局，加快建设以5G网络、全国一体化数据中心体系、国家产业互联网等为抓手的高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，打通经济社会发展的信息“大动脉”。
为了探讨落实5G应用“扬帆行动”计划，构建工业互联网重点领域行业数字化咨询规划、解决方案能力，打造有特色、差异化的创新产品及集成交付能力，本期推出《工业互联网5G融合建设及创新应用》专刊，内容涵盖技术研究、网络规划、网络建设、咨询设计、解决方案和创新应用等方面这些论文汇集了作者的最新研究成果和工作经验，希望能给读者提供有益的参考和借鉴。
查看全文>随着 5G 在全国的规模部署，城市、乡镇和农村的 5G 覆盖正在不断完善，在海面、沙漠、草原等特殊场景的5G覆盖要求也越来越迫切。如何用较少的资源和投资就能完成特殊场景的5G覆盖已成为目前关注的重点。以海面超远覆盖为例，介绍了适用于这些特殊场景的 5G超远覆盖的实现原理、关键技术等内容，并通过在某市进行的海面 5G超远覆盖的案例进行测试验证，得出相应的关键数据，为后续5G海面超远覆盖的商用部署提供了技术支撑。
当前5G网络覆盖日趋完善，网络质量的优化和提高愈发重要。地形地貌与无信电波传播损耗关系密切，针对水域环境对5G移动通信基站电磁波传输的影响进行分析，形成相应的应对策略，改善无线网络覆盖质量。
5G是一个多频应用场景的高传输速率和高传输数据量的移动通信系统。传统MIMO天线，因其天线振子数较少、几何位置固定很难满足要求。多频模块有源大规模MIMO天线采用可插拔多频有源模块，既可以从物理上同时满足波束赋形、空间分集和空间复用功能，还能根据具体需求采用不同频谱的有源阵列模块适应相关应用场景，是一款专为5G标准和需求设计的多天线设备。
室内覆盖已成为 5G网络建设的重点，为低成本建设 5G室内覆盖网络，对多通道联合收发技术原理、实施方案进行了研究，探索了通过部署多通道联合收发功能，改造已有的 DAS 室分，在 2.1 GHz 频段实现 5G 室分多流效果的解决方案，并对该方案进行了试点验证，结果显示覆盖和速率均有明显提升。
随着5G网络的快速发展，室外型基站数量越来越多，5G垂直行业应用需求也将在1~2年内崛起。基站电池是保障基站供电可靠性的重要设备，直接影响客户应用体验，而通信局站广泛采用的铅酸电池和磷酸铁锂电池耐低温性差，不适合低温环境下直接使用。通过分析基站现状、我国的气温情况及传统电池在低温环境下应用所存在的问题，对钛酸锂电池的原理、低温特性及在室外型基站的应用进行了研究，提出低温环境地区室外型基站电池备电解决方案。
近年来，多媒体内容成为移动网络用户最重要的业务之一，用户更加关注端到端的5G网络用户业务感知质量。应用机器学习算法，构建5G网络中端到端视频业务和文件下载业务的感知质量模型，探索关键质量指标（KQI）与关键性能指标（KPI）的关系。仿真结果显示，该评估方法对提升 5G 网络运维的质量、实时性和准确性具有指导意义。
针对当前5G MR不携带用户位置信息无法实现用户网络感知精细化分析的问题，引入OTT大数据通过使用神经网络算法、DBSCAN算法等机器学习算法，建立5G用户位置预测和5G弱覆盖小区分布聚类模型，开展精细化的5G用户感知保障。研究结果表明，基于OTT数据的5G端网协同智能优化能有效提升5G优化效率，节省网络运营成本。
5G网络部署初期采用EPS Fallback方案回落到4G，然后利用VoLTE提供语音服务。EPS Fallback涉及IMS、5GC、EPS等领域，流程长、时延大。主要研究如何通过网络优化来缩短5G语音呼叫建立时延。通过对“E2E呼叫建立时延”指标分析优化中所用的到主要方法进行提炼和总结，从信令流程和参数着手，借助信令跟踪信息进行全面优化来缩短呼叫建立时延，为后续 5G语音时延优化提供指导意见。
5G微站广泛应用于室内分布系统以及室外热点区域补弱补强，同时还应用于垂直行业5G专网。为了更好推动5G微站系列产品应用，提出建立统一的5G微站网管系统，统一南向接口和数据模型，屏蔽设备厂商、产品类型的差异性，兼容4G微站产品，从而更好接入并服务好运营商网络，加速垂直行业专网部署。
为了控制业务时延，提出了时延开关量的概念，利用时延开关量可以紧急提升业务的调度优先级。结合业务的开展情况，对于屡次被遗忘调度的业务，利用轮空集的方式来加强调度。对于目标业务速率要求很低的业务将其纳入尽力而为集中并实施尽力而为服务。在剩余的业务集中，高于理想速率的业务采取轮循调度，低于平均速率的业务实施最优先的调度，超过平均速率但低于理想速率的业务通过步进的方式来提升其调度等级。基于以上模型，提出了eMBB场景下能够兼顾时延的一种5G调度算法CSFSM。最后采用Matlab对CSFSM算法进行了仿真验证。结果表明，在系统吞吐量、时延以及公平性的综合考量上，该算法有着很好的优越性。
工业互联网已经成为我国数字经济发展的重要组成部分，工业互联网标识解析体系是工业互联网发展重要的网络基础设施。当前，工业互联网标识产业生态已经进入窗口期。未来，我国工业互联网标识生态可从融合发展、协同共建、应用牵引、强化技术等多方面部署，促进我国工业互联网标识产业生态创新发展。
当前5G网络在工业、电力、港口等行业的业务场景和业务类型呈爆炸式增长，不同行业的业务需求差异化显著，而且要求严格的网络性能指标保障。但是传统网络无法区分这些业务之间的优先级高低，导致IP网络的端到端SLA无法得到明确保障。因此，5G TSN-IP确定性技术在R16中应运而生。首先分析传统IP QoS 面临的挑战，介绍 5G TSN-IP 实现原理，探讨 5G TSN-IP 落地方案设计，最后基于典型应用场景中的不同业务需求设计测试方案，并进行测试验证，证明了5G TSN-IP的网络确定性保障能力。
随着现代工业信息化技术与网络管理运维技术的不断融合，可以较好确保高实时性与确定性传输的时间敏感网络已成为工业互联网和车联网等领域重点研究的技术方向之一。时间敏感网络符合标准以太网规范，具备流量调度与时间感知能力，通过交错传输周期性数据与非周期性数据来提供业务流量确定性传输服务。旨在对TSN这一新兴技术领域进行调研和分析，在对现有研究工作进行归纳总结的基础上，重点分析了 TSN涉及的主要关键技术，并对其可能的应用场景和未来发展进行讨论和展望。
随着现代工业信息化技术与网络管理运维技术的不断融合，可以较好确保高实时性与确定性传输的时间敏感网络已成为工业互联网和车联网等领域重点研究的技术方向之一。时间敏感网络符合标准以太网规范，具备流量调度与时间感知能力，通过交错传输周期性数据与非周期性数据来提供业务流量确定性传输服务。旨在对TSN这一新兴技术领域进行调研和分析，在对现有研究工作进行归纳总结的基础上，重点分析了 TSN涉及的主要关键技术，并对其可能的应用场景和未来发展进行讨论和展望。
几个世纪以来，人们对导航的需求日益增长，现代建设设计的复杂程度使得人们对导航的需求越发强烈。为进一步研究对比室内导航定位技术，介绍了几种主流室内导航定位技术的原理及国内发展情况，包括无线（Wi-Fi）定位技术、蓝牙定位技术、UWB定位技术。基于传统方案的分析，总结方案的应用短板，说明室内定位导航的急迫性。提出了AR导航方案，说明了AR导航定位的实现及关键技术，探讨了该技术在目前市场上的优势及应用存在的问题，并在此基础上总结AR导航3个重点应用场景。
5G 毫米波在可视（LOS）环境下理论上可以实现亚米级以内的定位精度，但是在非可视（NLOS）环境下无法定位，首先研究了基于 5G 毫米波大规模 MIMO混合波束赋形的信道估计方法，并采用正交匹配追踪（OMP）算法对到达角（AOA）、到达时间（TOA）以及出射角（AOD）进行估计，其次提出一种在 NLOS环境下的5G毫米波定位方法，利用估计的AOA、TOA、AOD信息确定终端用户的位置并对散射体的位置进行估计。
为解决智能网联汽车和路侧单元等车联网终端所面临的数据传输可靠性问题，满足面向车、路、云一体化的智慧交通系统的安全通信需求，提出一种基于 5G技术的可靠的数据传输方法，构建一种智能网联车路协同的安全通信体系。同时详细分析了在不同车联网通信模式下的数据传输网络指标，对车联网通信和运营商网络能力的融合进行了深入研究，为智慧交通、智慧园区、智慧矿区等车路协同场景提供重要参考。
