面向行業(yè)應用的5G終端芯片及模組增強技術需求

5GTerminalChipandModul2023-06-29發(fā)布5G應用產業(yè)方陣聯盟標準版權聲明5GAIA013-2023I 1 1 13.1術語和定義..............................................................1 13.2縮略語..................................................................1 24.1智能倉儲................................................................24.2電力行業(yè)................................................................24.3視頻監(jiān)控...............................................................,44.4智慧鋼鐵................................................................54.5醫(yī)療行業(yè)................................................................64.6裝備制造?...............................................................64.7鐵路行業(yè)................................................................7 7.........................................................75.2高精度授時技術需求......................................................75.3定位技術需求............................................................8.........................................................8...........................................................85.6探針功能需求…………….…95.7esIM功能需求..........................................................?95.8opencpu功能需求......................................................?95.9上行增強功能需求.......................................................?95.10多SIM功能需求........................................................10 10........................................................10 10 10 11 11 11 11 12 12 12 125G應用產業(yè)方陣聯盟標準6.25G終端芯片設計需求.....................................................13 13 13 13 14 14 14 14 14 15 15 16智能倉儲...............................................................16電力行業(yè)...............................................................16A.3視頻監(jiān)控..............................................................18A.4智慧鋼鐵...............................................................20A.5醫(yī)療行業(yè)...............................................................22A.6裝備制造...............................................................23 255G終端切片實現方案........................................................25 275GAIA013-2023本文件起草單位：紫光展銳（上海）科技有限公司、中團有限公司、天翼物聯科技有限公司、中國電力科學研究院、大華技術股份有限公司、深圳市廣和通無線股份有限公司趙婧博、任勇強、龔彪、曾姝彥、楊坤、符哲蔚、李5G應用產業(yè)方陣聯盟標準“5G應用產業(yè)方陣聯盟標準”，推薦有關方面采用。5GAIA013-20231面向行業(yè)應用的5G終端芯片及模組增強技術需求的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的YD/T3627-2019cor15G數字蜂窩移動通信網增強移動寬帶終端設備技術要求（第一YD/T3988-2021YD/T3973-2021指在5G模式下通過切換或重定向的方式回落至EPC實現VoLTE呼叫3.2縮略語4G/5G接入網雙連接E-UTRA-NRDualConnembeddedUniversalIntegratedCirt5G應用產業(yè)方陣聯盟標準mePublicLandMobileNetwkAssistanceInformatUEUserEquipmentURSP自主移動機器人（AMR）工作過程中，5G定位技術的輔助定位精度需AGV的搬運業(yè)務需要保障高密度并行移動通信。智能叉車的大件物品搬運使用定位技術，定位精度需求1m人工揀智能叉監(jiān)控攝車機臂√√√√√√√√√------√√√√√√√√√√√√√√√√√√√-√√-√---√-----5GAIA013-20233精準負荷控制業(yè)務場景部分需要快速符合控制的毫秒級控≤2Mbps區(qū)/km2智能分布式配電自動化業(yè)務場景，需要降低故≤2Mbps務護≥2Mbpsus級用電信息采集業(yè)務場景，點多面廣需要良好的運維管務集位區(qū)/km25G應用產業(yè)方陣聯盟標準類位類精準負荷智能分布式配配網差用電信移動巡檢多占融合√√√√√√-√√--√----√--------√--√√√√√√√√√√√√√√視頻監(jiān)控領域主要分低功耗遠程監(jiān)控、大規(guī)模高清接入、人大規(guī)模高清接入場景，需要視頻平穩(wěn)、高清和流暢播分布式智能協同場景，對低時延的內網訪問服務和端點算力識別有5GAIA013-20235人流密集監(jiān)控場景終端接入密度高，需要保障穩(wěn)定的上行低功耗遠程監(jiān)大規(guī)模高清接分布式智能協上行傳輸增強休眠、喚醒√-----√-----√--√√√√-√--√√VONR√√√√-無人行車場景對視頻數據實時傳輸和遠程操作控制時延要求較高，可靠性要求99.99%。鋼包實時跟蹤場景需要對鋼水溫度穩(wěn)定控制，數據自動采集和實時監(jiān)測。皮帶智焦化四大帶鋼出鋼卷車口表面物料質量檢查√√√√√√√√√-確定性時延---√-√√---高精度授時√---------5G應用產業(yè)方陣聯盟標準√--√----√√---√---------√----√√√√-√--√-VoNR-√-√-----√--√--根據工程機械裝備制造類工廠的智能化制造流程，物料運輸、人員行為檢測、遠程現場、協同管理七種典型應用場設備信息采集場景需要數據的大規(guī)模采集，高可靠生產設備遠程控制場景需要人工遠程控制和AI識別產品檢測場景需要關鍵點位部署工業(yè)高速相機實時作業(yè)，對上行高帶寬能力需求強。遠程現場場景需要語音文字、視頻采集傳輸，以及接收專家語音指導和5GAIA013-20237集場理√√√-√√√√√-√------√----√-√---VoNR----√√√--√√√√-列車檢測場景需要行業(yè)數據加密傳輸和上行√√VoNR√√√--√5G切片是將PLMN從單個網絡轉換為創(chuàng)建邏輯分-UE能夠同時支持當前接入類型和在注冊區(qū)域內被允許的多個切片5G切片其他要求可遵照YD/T3973-2021《5G網絡5G應用產業(yè)方陣聯盟標準配網差動保護需要持續(xù)實時通信傳遞數據來判斷和檢測線續(xù)上行帶寬流量需求，并且對帶寬資源保障要求高，對通信質量的要求控制類時延<12ms；電力5G模組宜支持網絡定位功能，室外網絡定針對視頻監(jiān)控業(yè)務，面向攝像機室內室外智能定位根據3GPPSA1針對5GLAN類型服務給出的用例和相關需求，可靠性，等時性等需要符合工業(yè)標準，如IEC61784；5GLAN類型服務提供宜支持業(yè)以太網的互通，支持以太路由，如802.1Q，提供高效率的單播，組播和廣播通DRX）、支持短周期DRX（ShortCycleDRX）中的一種或多種；5GAIA013-20239VoNR終端可支持建立如下QoS流：5QI=1的會話類語音Qos流、5QI=2的會話類視頻Qos基于大規(guī)模5G超高清視頻接入場景，視頻業(yè)務對實時預覽和端邊云聯動延時比為了控制終端設備的視頻傳輸延遲時間，需要終端5G芯片支持獲取當前層二PDCP的緩存大量的誤差率小于10%。上行帶寬測量準確度和速度提升后，視頻業(yè)務能夠做到在無線網絡小eSIM技術是一種可遠程配置的嵌入式SI支持參數預置、profile的下載、信息查詢以及掉電保護等功能。eSIM宜支持掉電保護，保證及接口適配，實現終端異網靈活切換，網絡資源高效利電力5G模組宜支持OpenCPU方案，開放存儲和處理資源，提供SDK，5G應用產業(yè)方陣聯盟標準對于雙卡雙待終端，要求基帶芯片同時支持與兩張SIM卡的數OpenMobileAPI向終端應用提供訪問SIMURSP是對終端進行切片配置與管理的核心規(guī)則。在切片業(yè)務流程指導終端根據業(yè)務特征將業(yè)務數據承載到相應的切片上匹配信息，通知模組建立目標切片會話，生成對應的切片反饋給上位機；上位機將應用數據轉發(fā)到目標切片數據接5G芯片從基站獲取時間同步后，可將時鐘信息通過IRIG-B碼接口方式傳遞給終端，最據終端形式進行適配，宜支持B碼解碼，5G模IRIG-B時間碼（簡稱B碼）是一種穿行時間碼，UE將本地時間通過IRIGB編碼輸出，供5GAIA013-2023在脫網后，5G模組以最近一次的誤差作為補5G模組宜支持對芯片的定位數據進行存儲和發(fā)送，并支持對應數），5GLAN類型業(yè)務支持動態(tài)管理5GLAN和應用描述符等。網絡側根據5GLAN組數據生成5GLAN組配置信息，在網絡和終端之間通由5G模組自動發(fā)起建立5GLANPDU會話時，5G模組需要根據URSP功能匹配的終端的5G型（Ethernet類型或IP類型與網絡側建立PDU會話5GVoNR模組宜支持通過AT命令控制VoNR業(yè)務，可支持5G應用產業(yè)方陣聯盟標準5G模組設計宜支持內置eSIM，宜支持焊接式eSIM卡，支持5G模組可選通過AT指令或BIP通道等方式寫卡，宜支持參數預置、profile的下載、信息端口號、短信中心號碼、物聯網平臺短信服務接入5G模組的eSIM設計宜支持7816接口，7816接口應支持4線USIM_DETUSIMDETECTUSIM_RSTUSIMRESETUSIM_CLK號USIM_DATA號USIM_VDDUSIM供電輸出絡管理、數據撥號、SIM/eSIM管理、語音和短信、外5G模組宜支持基于模組開發(fā)外圍器件驅動程序支持上行增強技術的5G模組宜支持配合不同場景技術需求5GAIA013-20235G終端芯片需要發(fā)起PDU會話建立，可攜帶該PDU會話所使用的S-5G終端芯片需要發(fā)起PDU會話建立，可攜帶該PDU會話所使用的S-5G終端芯片需要發(fā)起PDU會話建立，可攜帶該PDU會話所使用的S-5G終端芯片宜支持獲取TA的計算TA是指終端與基站的同步誤差，通過基站RAR消宜支持以下定位技術中的至少一種，包括蜂窩定位技術（如UL-TDOA定位、DL-TDOA定位、Multi-RTT定位、DL-AOD定位、UL-AoA定位）、蜂窩輔助定位技術（WLAN定位、5G應用產業(yè)方陣聯盟標準宜支持請求建立的PDU類型為Ethernet的PDU會話訪問、IP的PDU會話訪宜支持提供要接入5GVN的DNN和S-NSSAI，支持使用PDU會話建立流程接入5GLAN類宜支持建立至少2個PDU會話，用于VoNR的IMSPDU會話和用于數據業(yè)務的數據PDUH.265MainProfile,MainTier,級別3.1中的一種或5GAIA013-20235G終端芯片宜支持的SUL工作頻段組合可遵循2021-0147T-YD《5G數字蜂窩移動通信宜支持多條邏輯通道的指令并發(fā)，各條通道的5G應用產業(yè)方陣聯盟標準揀選區(qū)的輔助定位，保證AMR可以自主識別周圍環(huán)境、規(guī)劃最佳路徑、安全避開障礙和確定性時延技術等保障高密度并行的揀選AGV在移動過程中穩(wěn)定通信，實現與多倉共享WCS可靠通信。揀選區(qū)的視覺機械臂需要完成入箱揀選、拆碼垛和分揀區(qū)的分播小車實現包裹的分播，需要垂直分揀區(qū)人工揀選終端在向作業(yè)人員及時下達向貨架存儲區(qū)智能叉車在大件物品搬運中，可以使用激光導使用5G定位技術滿足其1m定位精度需求，確定性時延希望達到30ms需求，保障其在立庫存量設備運行狀態(tài)信息，需要5G切片技術、5GeSIM技術等滿足交互存儲區(qū)堆垛機克服立庫巷道左右的金屬貨架和貨物對無線信5GAIA013-2023面積停電以影響企業(yè)和居民用電，同時也將滿足于配電網防安全事故和環(huán)境污染，減少人工巡檢工作量，在未來可產業(yè)處于培育期等問題，電力系統對于通信網絡的可靠性和力業(yè)務終端數據通過電信運營商網絡傳輸，但是電網公司對無線次鑒權管理等功能，可滿足電網公司對終端接入設備的在線管理需求，對電力5G網絡質量、碼號資源、電力5G網絡安全等一體化運維控制類業(yè)務中，典型的業(yè)務有精準切負荷控制業(yè)務、智精準負荷控制業(yè)務場景，解決電網故障初期頻率快絡線功率超用、電網旋轉備用不足等問題，根據不同控制秒級控制系統和更加友好互動的秒級及分鐘級控制系統，5G切片技術和5GLAN技術特性在超低時延的各類控制系統中，提供滿足不同時延要智能分布式配電自動化業(yè)務場景，配電自動化終現了電能召喚、時間同步、遙測、遙信和遙控等功能，向用戶質高效的供電服務需要確定性時延技術、5G切片技術、5GeSIM技接的技術支撐，降低故障處理時間從分鐘級到毫秒級，同配網差動保護業(yè)務場景中，配電自動化終端定期給同一條），絡應支持為配網差動保護提供5G切片或專網等安全可靠的網通信時延要求不高，適合5G技術體制下的mMTC應用場景，典型的業(yè)務有用電信息采集等。用電信息采集業(yè)務場景可實現用電信息的自動采集、成，用電信息采集的數據流向包括上行和下行兩類。上5G應用產業(yè)方陣聯盟標準和公配變用戶的電能表數據經過采集器（可選）上傳到集中用電信息采集系統主站；專變用戶電能表的數據上傳到用電信息采集系統主站。5GeSIM技術可實現部署于樓道、屋檐及小區(qū)配電房等，部分位于地下室的各類終端，5GOpenCPU技術方便電力模組運維管理和體制下的eMBB應用場景，典型的業(yè)務有移動巡檢類業(yè)務、輸電線路在人三類場景。傳統的人工巡檢或非智能巡檢方式，經常出現漏器人或電力巡檢無人機等智能巡檢有助于及時發(fā)現電力設備的電等環(huán)節(jié)安全生產起到重要的保障作用。電力巡檢機器人或電徑自動運行，通過對無人機航跡規(guī)劃并利用電力北斗地檢點自動監(jiān)測和智能感知發(fā)電設備的運行狀態(tài)（包括溫等）及周圍環(huán)境等信息，通過應用智能化數字設備完成信息圖陷、違規(guī)和危及發(fā)電安全的隱患進行判別和預測，配合5G上行覆蓋增強和5G上行帶寬增強技術可以使得輸電線路在線監(jiān)測后，匯聚節(jié)點與后臺之間實現大帶寬低延時數據通訊，每個感知終端都可以安裝5G模組，直接傳輸抽水蓄能電站等場地環(huán)境建設不同等級和應用場景的數據中心站據的本地存儲與邊緣計算能力，網絡邊緣計算作為云計算力遷移到變電站、新能源場站等網絡邊緣，具備對高帶寬、低時A.3視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控領域主要分低功耗遠程監(jiān)控、大規(guī)模高清接入、人5GAIA013-2023低功耗遠程監(jiān)控場景中，所處位置一般都比較偏遠，多設備功耗有著較高的要求，分為實時視頻監(jiān)控和觸發(fā)時（本地、遠程）喚醒方式按需監(jiān)控。空口資源競爭以及工業(yè)環(huán)境干擾帶來的帶寬和時延的波動都播放帶來巨大挑戰(zhàn)?？焖俑兄W絡波動并進行對應碼流工業(yè)園區(qū)部署的監(jiān)控終端眾多，且易受無線干擾等影響，通過5G網絡探針功能支持層2狀態(tài)感知,PDCP緩存信息上報和上行帶寬測量，實時感知無線網絡的波動狀態(tài)并基于態(tài)做視頻碼流的調整，保證視頻終端規(guī)?；?、穩(wěn)定、流暢分布式智能協同廣泛用于基礎網絡設施（如光纖、場景，5GLAN技術的低時延、內網訪問服務，幫助端點算力實現快速識別。5G監(jiān)控終端可5G應用產業(yè)方陣聯盟標準視頻監(jiān)控數據實時傳輸，對5G上行傳輸具有TDD+FDD全時隙發(fā)送技術等需求，增強上行帶智慧料場是鋼鐵生產長流程的第一道工序，需放和提取策略，實現物料的分類堆放和自動提取，保障生產體濃度、環(huán)境溫度和濕度等信息，通過對各種物料的料堆進維成像、智能測量技術），構建物料垛形模型。5G定位技術可以協助遠程控制取料機的位延度流-5GAIA013-2023制流輸流輸皮帶智能檢測場景中高爐煉鐵需要通過上料皮帶帶智能檢測技術對上料帶進行實時在線監(jiān)測，可保障皮為防止吊物在空中大幅搖擺，造成吊物落位不準或者撞到操作經驗對行車的各機構運行速度進行調整。5G切片技術和5GLAN技術幫助實現對行車周延動差位置、移動方向和速度等信息，5GLAN技術幫助控制中心下發(fā)指令實時控制四大車的協同一鍵煉鋼場景中所涉及的聲吶、吊車、副槍、氧槍控制指令下達和圖像視頻上傳等數據的實時傳輸，提供安全可靠的網絡連5G應用產業(yè)方陣聯盟標準線網絡穩(wěn)定，但也限制了生產的靈活性，同時也在一定程度上限制了生產過程的控制范圍。冷軋過程中5G切片技術可幫助提供足夠高清晰度視頻提供視覺支持，還需要實時穩(wěn)定的網絡保證操控的靈敏度和可靠性，實現軋機的穩(wěn)定控制和軋機狀態(tài)的分帶鋼表面質量的主要因素是帶鋼在制造過程面的原因，導致其表面出現劃痕等不同類型的缺陷，降物料數據定位，傳感器中海量數據的采集和處理通過5GeSIM技術提高傳感器管控能力等需求，實現終端異網靈活切換，網絡資源高效利用，防止非法在院前急救場景，隨車醫(yī)護人員第一時間對患者進行隨車醫(yī)護人員通過遠程視頻設備與院內專家建立連接，5G切片技術幫助將生命體征監(jiān)測、影像數據等信息，實時采集并上傳到院內急救中心。在轉運途息并上傳，異常情況下，與專家能隨時隨地開展視頻遠程會診。急診救治現場和急救轉運，移動范圍廣，位置不固定，需要雙卡雙待接入不同運營商的網絡，多SIM技術保障業(yè)務的連行增強技術實現高速傳輸與共享，救護車轉運途中，在移景中在120接到電話后，患者家屬可以同急救醫(yī)護人員利用5GVoNR技術建立視頻通話，在5GAIA013-2023遠程會診與指導，5G切片技術保障多個高清視頻傳