韓將星 吉林省延邊朝鮮族自治州工信局 延吉市 133000

0 引言

5G的發(fā)展正加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善，各種物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的發(fā)展不斷突飛猛進(jìn)，人們對通信技術(shù)的需求日益增高，不停地想通過新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提高相互之間的聯(lián)系模式，以便獲得更好的效果。5G專網(wǎng)作為公網(wǎng)的補(bǔ)充，已受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，據(jù)預(yù)測，2025年行業(yè)專網(wǎng)支出是5G公網(wǎng)規(guī)模的18%，2036年全球5G專網(wǎng)支出將首次超過5G公網(wǎng)［1］。在以往的專網(wǎng)建設(shè)來看，4G專網(wǎng)大體上由于容量、時延、可靠性、移動性、差異化服務(wù)質(zhì)量等方面的各項技術(shù)指標(biāo)不夠理想，加上建設(shè)成本和維持費用高等原因［2］，專網(wǎng)普及率并不高，比如無線電管理機(jī)構(gòu)等相對人數(shù)較少的單位雖然有需求，但一般很少使用無線寬帶專網(wǎng)。但5G時代由于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大幅度打通了各種技術(shù)難關(guān)，比如邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)切片、SDN/NFV等技術(shù)，可滿足用戶的各種高質(zhì)量差異化服務(wù)，在成本和靈活性方面也得到很好的改善，因此為無線電監(jiān)測站無線專網(wǎng)建設(shè)創(chuàng)造了有利條件。

1 無線電監(jiān)測站5G專網(wǎng)建設(shè)需求

在新時期背景下，無線電監(jiān)測站主要考慮如下幾點需求。

第一，大帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。近年來，各地區(qū)推進(jìn)一體化監(jiān)測網(wǎng)平臺建設(shè)，其目標(biāo)為各地區(qū)監(jiān)測站與省、國家融合為一體，打通全國監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)流通通道，建立智慧云大腦，進(jìn)行智能化分析與決策，使其管理高效化，這需要大帶寬的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)才能得以實現(xiàn)。

第二，低時延、高可靠需求。無線電監(jiān)測站除了固定站監(jiān)測以外，為了查處干擾源還動用移動監(jiān)測車、無人機(jī)等進(jìn)行移動式監(jiān)測，需要把實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測站云平臺與各類固定站監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行融合分析，如果沒有足夠好的時延與可靠性，很難滿足移動監(jiān)測當(dāng)中的車聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)等服務(wù)需求。

第三，海量物聯(lián)網(wǎng)終端連接需求。為了適應(yīng)5G時代日益復(fù)雜的無線電電磁環(huán)境干擾，各地區(qū)無線電監(jiān)測站逐漸擴(kuò)大監(jiān)測網(wǎng)覆蓋范圍，并大幅增加網(wǎng)格化監(jiān)測終端來進(jìn)行網(wǎng)格化監(jiān)測，并且與各種便攜式設(shè)備、移動監(jiān)測車輛設(shè)備、無人機(jī)、視頻終端、辦公終端、通信終端等融合為一體進(jìn)行聯(lián)合作戰(zhàn)，這需要海量物聯(lián)網(wǎng)終端的相互聯(lián)網(wǎng)。

可見，上述需求需要高質(zhì)量的差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，因此，5G專網(wǎng)應(yīng)運而生。

2 無線電監(jiān)測站5G專網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

5G專網(wǎng)大體上分為3種，自建5G專網(wǎng)、共建5G專網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)切片［3］。前兩種雖然與公網(wǎng)具有完全獨立或相對獨立，使用性能和安全性方面優(yōu)于公網(wǎng)，但是投入成本很高，所以一般適合在大型企業(yè)、工業(yè)園區(qū)、鐵路、公安、民航、電力等大型企業(yè)或機(jī)構(gòu)投入使用。而運營商公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)切片不僅大大減少成本支出，在性能和安全性、融合性等方面相比4G專網(wǎng)優(yōu)越很多，因此，5G建設(shè)初期階段比較適合無線電監(jiān)測站這樣的中小群體投入使用，滿足各地區(qū)之間的互聯(lián)與日常工作當(dāng)中的的一些高清視頻實時傳輸、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、監(jiān)測網(wǎng)等業(yè)務(wù)需求。無線電監(jiān)測站可通過5G公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，把不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行切片化處理，換句話說在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上類似于一張張獨立的專網(wǎng)，可形成高可靠、低時延的寬帶通信網(wǎng)絡(luò)，保障無線電監(jiān)測站的車聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、監(jiān)測網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的暢通無阻。目前，國內(nèi)除了電信、移動和聯(lián)通三家以外，2019年6月6日廣電也拿到了5G運營牌照，廣電5G頻段為700MHz、4.9GHz及3.3GHz~3.4GHz，并主要針對政務(wù)專網(wǎng)建設(shè)［4］，由于頻段不跟三家運營商公網(wǎng)沖突的原因，針對一些人口密集的重大應(yīng)急保障通信方面具有良好的優(yōu)勢，因此選擇運營商方面對于以保障為主的無線電監(jiān)測站來說考慮重大應(yīng)急保障的可靠性問題至關(guān)重要。

無線電監(jiān)測站5G專網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，如圖1所示，大體上分為物理層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、平臺層、應(yīng)用層。各層之間相互融合與協(xié)同，利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、導(dǎo)航定位、BIM等現(xiàn)代高新技術(shù)，實現(xiàn)全生命周期一體化智能管理。物理層依托實時傳感技術(shù)，把移動監(jiān)測車、固定站、無人機(jī)、攝像頭、便攜式監(jiān)測儀、手機(jī)等終端所采集到的監(jiān)測、圖像、語音、視頻等數(shù)據(jù)通過5G虛擬專網(wǎng)傳送到數(shù)據(jù)層和平臺層，數(shù)據(jù)層和平臺層對終端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和加工，最終以可視化方式展現(xiàn)在應(yīng)用層。

圖1 無線電監(jiān)測站5G專網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)圖

3 5G專網(wǎng)在無線電監(jiān)測站領(lǐng)域的應(yīng)用展望

（1）網(wǎng)絡(luò)互通

有了5G專網(wǎng)，可以建設(shè)省內(nèi)或者全國性的無線電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，各地區(qū)之間隨時隨地通過5G無線寬帶專網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)交流，也可以聯(lián)合作戰(zhàn)。比如，高難度無線電干擾查處時，可以通過5G專網(wǎng)與省/國家的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行實時視頻交流與探討，聯(lián)合排查干擾源；重大活動保障時，5G網(wǎng)絡(luò)切片可以滿足無線電監(jiān)測站的各種差異化的服務(wù)需求，比如實時視頻監(jiān)控，無線電監(jiān)測、人員管理、指揮調(diào)度、固定站和移動站聯(lián)合作戰(zhàn)等等；一體化監(jiān)測網(wǎng)方面，可以更好地打通各地區(qū)之間的監(jiān)測數(shù)據(jù)流，通過5G虛擬專網(wǎng)把監(jiān)測數(shù)據(jù)實時地傳送到省/國家級云平臺；業(yè)務(wù)交流方面，各地區(qū)無線電監(jiān)測站通過無線電管理網(wǎng)頁可以隨時查看相關(guān)業(yè)務(wù)工作內(nèi)容，也可以隨時上傳一些干擾查處案例、優(yōu)秀工作事例等視頻或數(shù)據(jù)供各地區(qū)相互交流與學(xué)習(xí)，由于4G時代成本、網(wǎng)速和帶寬不夠理想，各地區(qū)之間沒有形成網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，5G專網(wǎng)可以改變“信息孤島”現(xiàn)狀，使地區(qū)之間的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)業(yè)務(wù)更加通暢和高效化。

（2）人員培訓(xùn)

利用5G網(wǎng)絡(luò)采集一些日常典型工作內(nèi)容視頻，把主要內(nèi)容編制成視頻影像數(shù)據(jù)，供大家相互學(xué)習(xí)與交流，比如一些高難度干擾查處案例，各種培訓(xùn)演練、重要會議、技術(shù)設(shè)施狀況等相關(guān)內(nèi)容。特別是培訓(xùn)缺乏工作經(jīng)驗的新人，這些以往的工作視頻影像數(shù)據(jù)能起到加速學(xué)習(xí)與進(jìn)步的作用，縮短新人對無線電工作的理解與掌握。

4 結(jié)束語

社會科技的不斷進(jìn)步，促使行業(yè)對專網(wǎng)的需求逐漸加大，專網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。無線電監(jiān)測站5G專網(wǎng)建設(shè)助力監(jiān)測站領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的智能化升級，改善地區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與交流，加快整體的發(fā)展步伐。5G專網(wǎng)技術(shù)目前還處于起步階段，各種產(chǎn)業(yè)鏈、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、終端等方面有待解決，如何提前做好規(guī)劃與部署是目前監(jiān)測站系統(tǒng)面臨的新課題。