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科普·前沿科技||从5G到5G-A,千行百业迎来这些“智”变

来源: 科普中国 时间: 2025-12-03

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  2025年是中国移动5G正式发牌六周年。六年来,我国5G发展蹄疾步稳,实现了从技术突破到规模化应用的跨越。作为全球5G发展的领跑者,中国移动已建设超过270万个5G基站,建成全球规模最大的5G网络,5G个人用户数达6.28亿,占全球总数一半以上,在工业制造、交通运输、医疗教育等领域落地超过5万个应用案例。同时,中国移动积极推动5G专网运维向自动化、智能化演进,实现专网业务小时级开通、分钟级智能定界,力争为客户提供“零等待”的高品质网络服务。随着5G技术持续演进,5G-A(5G-Advanced)接踵而来,中国移动正加速赋能千行百业数字化转型。

  一、5G/5G-A技术及应用演进:从“外部连接”到“核心生产”

  六年间,中国移动5G完成了“局部连接”到“全连接”,再到“核心生产”的三级跃升,其角色也实现了从辅助工具到核心驱动的重塑。

  一是网络性能从“达标”向“极致”迈进

  初期5G可基本满足高清视频回传的百兆级速率,现阶段通过5G-A 3CC(三载波聚合)技术,可实现千兆级传输能力,可支撑8K机器视觉、数字孪生等高带宽应用落地。

  二是从“通用连接”向“深度融合”演进

  初期5G主要采用通用网络架构,难以满足工业现场复杂的组网需求,现阶段创新采用5G-LAN(二层局域网通信)技术,实现了终端间的直接通信与灵活组网,大幅简化了产线重组时的网络配置,支撑柔性制造快速部署和即插即用。

  网络确定性方面,通过引入高精度时间同步、双发选收(建立双传输路径择优接收)、TSN(时间敏感网络)等5G-A新技术,进一步降低网络时延和抖动,有效提高网络可靠性,满足工业机器人控制、远程实时操控等严苛的时延稳定性要求。

  三是终端成本从“高端”向“普及”转变

  初期5G工业模组价格居高不下,制约了规模化部署。中国移动通过RedCap技术将5G模组成本降低60%以上,功耗降低50%,为中速物联场景提供了更具性价比的连接方案,扩大了应用范围,目前已建设86万站,实现337个城市的县城以上区域RedCap连续覆盖。

  5G/5G-A正从“单点应用”扩展为“全域赋能”,从“外部连接”深入“生产核心”,为各行各业的数字化转型提供坚实的技术底座。

  二、赋能实战:5G/5G-A如何改变千行百业

  (一)智慧矿山:从“井下千米”到“露天矿场”的全场景变革

  矿山行业面临作业环境复杂、安全风险高等痛点,中国移动通过5G/5G-A技术为井下矿山提供了定制化解决方案。

  远程掘进与综采:建设5G DMN(地下移动网络),通过2.6G 1D3U、5G+UWB融合定位分别实现400Mbps超级上行速率、亚米级高精度定位,实现采煤机、掘进机的远程精准控制,降低人工井下风险,提升工作效率。

  无人矿卡集群作业:基于5G-A 3CC技术提供3Gbps上行速率,1D3U提供500Mbps稳定上行速率,实现超百台矿卡协同运行。

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  图2.1 某智慧矿山项目端到端网络组网架构

  在某矿山井下深处建成5G智能工作面,采煤机自动化率超95%,井下作业人员减少30%,每年节省人工成本约2000万元,安全事故发生率显著降低。

  (二)智慧工厂:从“机械制造”到“极限智造”的全球跨越

  制造业长期面临产线柔性不足、跨区协同效率低等痛点,中国移动通过5G/5G-A技术为其提供了全方位解决方案。

  工业数据传输:通过将UPF等核心网设备本地化部署,实现数据本地分流,保证网络中断时业务不断,解决工业数据传输安全及稳定性难题。通过SPN切片+数据专线,构建工业级确定性传输通道,支撑多厂区协同生产。

  机器视觉检测:运用8K机器视觉+AI缺陷分析,实现产品缺陷精准识别,解决人工质检效率低、漏检率高的行业难题。

  业务质量监测:通过在园区部署5G专网“质量管家”,具备“网、业、边、端”四项园区数据采集能力,精准适配全行业场景的个性化需求,实现网络可视、可观、可控、可用、可维。

  园区专属运维:通过在园区派驻专家团队,一点响应客户需求,提供业务保障、日常巡检等运维内容,保障客户高SLA等级运维要求。

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  图2.2 某智慧工厂项目端到端网络组网架构

  中国移动在某工厂建成全球最大5G专网(覆盖800万㎡、接入1.3万终端),实现人工成本降低80%、产品缺陷率从百万分之一降至十亿分之一;故障定位准确率升至90%,排障时长缩短70%;年减少碳排放2566吨,树立智能制造和智能运维的新标杆。

  (三)智慧冶金:5G确定性网络助力钢铁生产实现“无人值守”

  钢铁制造长期面临作业环境高温高危、生产环节协调不畅等挑战。中国移动5G-A确定性网络的应用,让钢铁生产实现了从"人海战术"到"无人值守"的智慧变革。

  无人铁水运输:通过2.6G+4.9G异频组网,对控制数据采用TSN技术实现双链路双发优选FRER传输(即同时从两条独立的网络路径发送相同的控制指令,并自动选取最先到达的指令执行,打造了一条永不断线的“双保险”通道),确保无人运输车在2公里全路径实现无缝通信。

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  图2.3 某智慧冶金项目端到端网络组网架构

  中国移动在某钢铁集团建成国内首个确定性智慧冶金5G专网,实现铁水运输24小时无人化作业,网络可用率达100%,岗位优化约42%,每年节省人工成本492万元,为钢铁行业数字化转型树立新标杆。

  (四)智慧文旅:5G-A通感一体技术构筑低空“电子围栏”

  旅游景区长期面临无人机“黑飞”监管难、传统监控手段存在盲区等安全挑战。中国移动5G-A通感一体技术的应用,为低空安防提供了全新的解决方案。

  精准目标识别:通过5G-A通感基站感知能力,结合AI多维特征分析,可识别300米高度内反射面积仅0.01平方米的微型无人机。

  飞手定位追踪:利用TDOA(到达时间差定位)技术,通过多个测向点数据三角定位,准确锁定操纵者位置。

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  图2.4 某智慧文旅项目低空通感系统端到端网络组网架构

  中国移动在某国家级旅游度假区建成5G-A低空安防示范基地,实现对“黑飞”无人机从发现、跟踪到反制的全流程监管,识别准确率超95%,有效保障国家重要会议接待和景区低空安全,为“低空+旅游”发展模式树立安全新标杆。

  (五)智慧车联网:5G低时延网络为智能汽车打造"瞬时响应"体验

  车联网在发展过程中面临着网络延迟影响车机响应、远程控制指令传输不稳定等挑战。中国移动5G的低时延特性,可解决以上痛点问题。

  业务隔离就近入网:采用多DNN配置隔离车企数据、车主信息娱乐、边缘计算等不同业务,并进行分省独立数据配置,实现业务访问分省就近接入互联网,有效缩短数据传输路径。

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  图2.5 某智慧车联网项目端到端网络组网架构

  在某智慧车联网项目中,全国平均业务时延从100ms以上压缩至63ms,远程车控成功率显著提升,树立了车联网行业标杆。

  (六)智慧校园:5G双域专网打造“无界学习”新空间

  高校在数字化转型过程中,长期面临校园网接入质量不佳、移动性差、认证复杂以及接入地点受限等问题,导致校内师生远程教学体验不佳、跨校区访问受限等。中国移动双域专网的应用,让师生们实现随时、随地、无感访问校园内部网络资源,为构建智慧教学环境提供了创新解决方案。

  智能业务分流:采用中国移动自主研发的“网络侧多DNN智能分流”专利技术,让师生们可以通过手机随时随地快捷无感访问校园内网资源,有效提升学生学习感知。

  三维隔离,保障安全:双域专网通过智能分流,实现访问校园内网与公共互联网业务的“路由隔离”,通过用户签约结合AAA认证等技术实现访问用户的“权限隔离”,利用双域专网的位置识别技术,实现内网访问的“区域隔离”,保证内网访问的全面安全。

  全国漫游,跨省签约:双域专网打通全国网络及业务系统,实现一省号码全国漫游接入内网,以及各省用户可统一签约某一省业务能力的“双全”策略,保证大学内全国各地学生的号码可用,并且全国范围均可使用,打造真正的“学习任意门”。

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  图2.6 某智慧校园项目双域专网组网架构

  三、未来已来:5G/5G-A+AI连接创造无限可能

  通过引入毫米波、TSN(时间敏感网络)等技术,系统提升上行速率与时延可靠性,推动5G-A与人工智能深度融合,驱动网络从被动配置向实时感知与动态优化根本转变,实现面向工业控制、车联网等关键业务的确定性能力,从“叠加式”向“嵌入式”与“内生式”架构升级;构建300米以下连续覆盖通感一体化低空感知网,研究低空和地面在功率、波束、时域等资源方面的智能协同技术,结合AI网络大模型构建网络预测、预警能力,打造融合雷达、TDOA、RemoteID、光电等技术的多源融合感知系统,持续提升感知定位精度;以低功耗方式连接海量终端,为数字化世界铺就末梢感知网络,通过将无源标签与蜂窝网络深度融合,构建泛在连接能力,持续增强空口传输与端侧效能,推动无源物联网从局域场景走向全域应用。5G/5G-A+AI这一“连接+智能”的协同体系,共同构成了支撑万物智联的创新基石,为各行各业的数字化转型创造无限可能。

  来源:科普中国

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供稿人:科普部

审核人:科普部