无线电监测站5G专网建设需求探讨

韩将星 吉林省延边朝鲜族自治州工信局 延吉市 133000

0 引言

5G的发展正加速产业生态的完善，各种物联网、车联网、人工智能、大数据等新型技术的发展不断突飞猛进，人们对通信技术的需求日益增高，不停地想通过新的网络技术来提高相互之间的联系模式，以便获得更好的效果。5G专网作为公网的补充，已受到业界的广泛关注，据预测，2025年行业专网支出是5G公网规模的18%，2036年全球5G专网支出将首次超过5G公网［1］。在以往的专网建设来看，4G专网大体上由于容量、时延、可靠性、移动性、差异化服务质量等方面的各项技术指标不够理想，加上建设成本和维持费用高等原因［2］，专网普及率并不高，比如无线电管理机构等相对人数较少的单位虽然有需求，但一般很少使用无线宽带专网。但5G时代由于5G网络技术大幅度打通了各种技术难关，比如边缘计算、网络切片、SDN/NFV等技术，可满足用户的各种高质量差异化服务，在成本和灵活性方面也得到很好的改善，因此为无线电监测站无线专网建设创造了有利条件。

1 无线电监测站5G专网建设需求

在新时期背景下，无线电监测站主要考虑如下几点需求。

第一，大带宽网络服务需求。近年来，各地区推进一体化监测网平台建设，其目标为各地区监测站与省、国家融合为一体，打通全国监测网数据流通通道，建立智慧云大脑，进行智能化分析与决策，使其管理高效化，这需要大带宽的网络服务才能得以实现。

第二，低时延、高可靠需求。无线电监测站除了固定站监测以外，为了查处干扰源还动用移动监测车、无人机等进行移动式监测，需要把实时监测数据传送到监测站云平台与各类固定站监测网进行融合分析，如果没有足够好的时延与可靠性，很难满足移动监测当中的车联网、无人机等服务需求。

第三，海量物联网终端连接需求。为了适应5G时代日益复杂的无线电电磁环境干扰，各地区无线电监测站逐渐扩大监测网覆盖范围，并大幅增加网格化监测终端来进行网格化监测，并且与各种便携式设备、移动监测车辆设备、无人机、视频终端、办公终端、通信终端等融合为一体进行联合作战，这需要海量物联网终端的相互联网。

可见，上述需求需要高质量的差异化的网络服务，因此，5G专网应运而生。

2 无线电监测站5G专网技术架构

5G专网大体上分为3种，自建5G专网、共建5G专网和网络切片［3］。前两种虽然与公网具有完全独立或相对独立，使用性能和安全性方面优于公网，但是投入成本很高，所以一般适合在大型企业、工业园区、铁路、公安、民航、电力等大型企业或机构投入使用。而运营商公网的网络切片不仅大大减少成本支出，在性能和安全性、融合性等方面相比4G专网优越很多，因此，5G建设初期阶段比较适合无线电监测站这样的中小群体投入使用，满足各地区之间的互联与日常工作当中的的一些高清视频实时传输、车联网、物联网、无人机、监测网等业务需求。无线电监测站可通过5G公网的网络切片技术，把不同业务的网络资源进行切片化处理，换句话说在网络结构上类似于一张张独立的专网，可形成高可靠、低时延的宽带通信网络，保障无线电监测站的车联网、无人机、监测网、物联网等应用的畅通无阻。目前，国内除了电信、移动和联通三家以外，2019年6月6日广电也拿到了5G运营牌照，广电5G频段为700MHz、4.9GHz及3.3GHz~3.4GHz，并主要针对政务专网建设［4］，由于频段不跟三家运营商公网冲突的原因，针对一些人口密集的重大应急保障通信方面具有良好的优势，因此选择运营商方面对于以保障为主的无线电监测站来说考虑重大应急保障的可靠性问题至关重要。

无线电监测站5G专网技术架构，如图1所示，大体上分为物理层、网络层、数据层、平台层、应用层。各层之间相互融合与协同，利用物联网、人工智能、大数据、导航定位、BIM等现代高新技术，实现全生命周期一体化智能管理。物理层依托实时传感技术，把移动监测车、固定站、无人机、摄像头、便携式监测仪、手机等终端所采集到的监测、图像、语音、视频等数据通过5G虚拟专网传送到数据层和平台层，数据层和平台层对终端数据进行分析和加工，最终以可视化方式展现在应用层。

图1 无线电监测站5G专网技术架构图

3 5G专网在无线电监测站领域的应用展望

（1）网络互通

有了5G专网，可以建设省内或者全国性的无线电网络服务系统，各地区之间随时随地通过5G无线宽带专网进行互联网交流，也可以联合作战。比如，高难度无线电干扰查处时，可以通过5G专网与省/国家的相关技术人员进行实时视频交流与探讨，联合排查干扰源；重大活动保障时，5G网络切片可以满足无线电监测站的各种差异化的服务需求，比如实时视频监控，无线电监测、人员管理、指挥调度、固定站和移动站联合作战等等；一体化监测网方面，可以更好地打通各地区之间的监测数据流，通过5G虚拟专网把监测数据实时地传送到省/国家级云平台；业务交流方面，各地区无线电监测站通过无线电管理网页可以随时查看相关业务工作内容，也可以随时上传一些干扰查处案例、优秀工作事例等视频或数据供各地区相互交流与学习，由于4G时代成本、网速和带宽不够理想，各地区之间没有形成网络互联，5G专网可以改变“信息孤岛”现状，使地区之间的内网和外网业务更加通畅和高效化。

（2）人员培训

利用5G网络采集一些日常典型工作内容视频，把主要内容编制成视频影像数据，供大家相互学习与交流，比如一些高难度干扰查处案例，各种培训演练、重要会议、技术设施状况等相关内容。特别是培训缺乏工作经验的新人，这些以往的工作视频影像数据能起到加速学习与进步的作用，缩短新人对无线电工作的理解与掌握。

4 结束语

社会科技的不断进步，促使行业对专网的需求逐渐加大，专网建设已经成为未来行业发展的必然趋势。无线电监测站5G专网建设助力监测站领域的数字化转型，实现业务的智能化升级，改善地区之间的网络互联与交流，加快整体的发展步伐。5G专网技术目前还处于起步阶段，各种产业链、网络设施、终端等方面有待解决，如何提前做好规划与部署是目前监测站系统面临的新课题。