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

Posted 2022-03-01 文火冰糖的硅基工坊

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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

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第1章 本章在整个系列中的位置

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

2.2 5G通信模组

 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。

 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。

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。

 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

        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。

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。

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。

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。

 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

当然，还包括低功耗的物联网终端。

3.1 接入类终端

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。

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。

 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。

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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