术以其特有的移动性，高带宽，低时延高可靠，广连接等优势，有望成为支撑行业应用的重要基础设施。 工业领域的产值规模巨大，在智能制造升级的变革中，传统有 线网络难以满足协同制造，柔性生产的要求，无线网络的优势 开始浮现。机器视觉、自动搬运车、协作机械臂等应用和 5G 网络紧密结合，极大提升生产效率，降低了产品成本，是工业 制造领域极具价值的应用。 在智能电网的发展过程中，电力通信网作为智能电网的重要基 现了无人集卡、岸桥远控、智能理货等多个应用场景，5G 网络 都在其中发挥着重要的作用。 采矿行业目前正进行着信息化的转型升级，智能矿山，无人矿 山是其发展目标。矿山的生产环境恶劣，需要一个高效可靠的 无线网络，使能矿山的人员和设备全面互联，提升作业效率， 保障安全生产。 工业 电力 港口 矿业 2 垂直行业对 5G 网络带来新的挑战 垂直行业对 5G 网络带来新的挑战 精准无线解决方案 恰当应用无线网络功能，合理分配无 线资源，并且持续根据运行状态进行调整，才能实现既保障业务体验，又有较高的无线资 源利用效率，使 5G 行业专网具备必要的商用竞争力。 图 3-2 精准业务保障需要的六大能力 5 精准规划 行业应用场景广泛，业务种类繁多，对网络性能指标提出了超高的标准，需要针对性地进行网络能力的设计和匹配。 网络能力设计 极致的可靠性和时延能力对应无线网络的物理层增

......................... 27 表 目 录 表 1 大规模无线网络覆盖优化问题 ..................................................... 7 表 2 无线网络中多用户调度问题 .................................................... 阵，经典计算机求解复杂度虽然多项式级增长，但也带来极大处理 时延、资源消耗与功率消耗，相对与目前 5G 基站能耗来说更加不 可持续。 在网络优化方面，传统的网络拓扑优化、路由优化和无线网络 优化都随着通感算智融合与新技术引入而变得复杂。其中，无线网 络优化进一步细分为网络覆盖优化、网络容量优化和网络能效优化 等，属于典型的组合优化问题，目前经典计算（算法）通常采用元 启发式 等。网络异常检测包括流量异常检测（如用于安全风险评估）、用 户行为异常检测、设备异常检测、干扰检测、质差小区检测等。网 络优化决策包括业务参数配置、网络参数配置、流量调度与均衡、 无线网络资源分配、用户调度等。这些通常基于预测类模型、检测 类模型和决策类模型来实现。更重要的是，为了避免模型碎片化， 可能需要构建移动网络 AI 大模型，以适应更多场景。但 AI 大模型 的引入带来了极大的模型训练与推理资源开销。

30 4.5 能效优化案例：无线网络能效优化和SPN能效优化 32 3.3.1 解决方案 24 4.5.1 无线网络能效优化 32 创新服务。在航空应急、交 通巡检、物流运输等领域，低空经济的应用场景不断丰富，为运营商提供了新的业绩增长点。特别是无人机物流和巡检 市场，市场规模巨大，有望为运营商带来显著的收入增长。 随着无线网络从传统地面覆盖向地面与低空的三维立体覆盖转变，低空运维能力面临新的挑战。由于低空目标体积 小、飞行高度低，加之电磁环境复杂，这些因素对网络规划和维护提出了更高要求。因此，需要发展更加精准的仿真，

性能提出了更高要求，促使无线网络向云原生、AI 内生、智简 可编程等方向演进。当前体系架构难以适应技术发展趋势，主要体现在以下几方面： 移动通信网元软件架构无法支持未来网络异构化及服务多样化：电信网元自身的软件架构变革 程度不高，未能充分利用缓存、消息队列、数据库、编排自动化等中间件能力，无法支持灵活快速 部署、弹性伸缩和高效管理，限制了无线网络提供差异化、高性能业务的能力； 无线网络内生设计需求：未来 网络对云原生、智能化、安全、编排管理等具备内生设计需 求，网络架构需要从烟囱式的协议栈架构转为基于服务的架构，促进云网在部署、架构和业务上的 深度融合； 构建无线网络开放生态的需求：当前 RAN 架构无法支持能力开放和可编程，6G 无线网络需做 出变革，来满足服务提供商、应用程序开发商、终端用户（包括消费者和垂直用户）对模块化架构、 开放系统和解决方案的需求。 基于此，需要对现有 RAN 架构进行改进或重构，以实现 线和设计准则：  微服务化 RAN 的演进不能一蹴而就，需充分结合业务特征和需求，进行针对性的研究，因 此微服务化 RAN 设计方案要支持按需按序的迭代演进；  微服务化 RAN 涉及无线网络功能的模块化切分，服务功能定义和划分需要高效低耦合，网 络功能间交互流程简洁可重用，最终实现端到端统一的微服务化框架以及管理编排框架；  微服务化 RAN 需实现控制功能与执行功能分离，处理流程与数据存储分离（支持“无状态”

拟调控传输，简化了 RIS 调控矩阵，从而实 现了 RIS 级联信道的解耦。另外，两阶段波束训练方案和多用户同时波束训练方案也是非 常热门的研究方向。 (3) 码本设计 在采用大规模阵列的无线网络中，依赖于准确信道状态信息（CSI）的波束成形方案需 要有效获取。然而，实施大规模阵列在基站（BS）和用户之间建立了众多链路，导致获取 CSI 的复杂度显著增加。为解决这一挑战，研究人员引入了基于码本设计和波束训练的波束 智能工厂、智慧城市、医疗健康、数据中心等领域。 2. 全息通信 全息通信业务是高沉浸、多维度交互应用场景数据的采集、编码、传输、渲染及显示的 整体应用方案，包含了从数据采集到多维度感官数据还原的整个端到端过程。 随着无线网络通信性能、终端显示设备不断发展，全息通信通过采集来自人、物和环境 的数据信息，构建出用户可以通过全息方式，实时深度参与人、物和环境交互的三维空间场 景，构建出人_机_物_境协同发展的新通信方式。全息场景的实现依赖全息技术与通信技术 transparent 类型的低轨卫星，根据上述假设进行计算，仅因距离 引起的往返传输时延将近 25.77 ms。对于 5G 地面无线网络中的控制面时延，从发出注册请 求消息开始到发出注册完成消息为止，大约为 70~100 ms。假设低轨卫星，如果按 10 次信 令交互计算，地面无线网络的传播时延在 10 微秒级，相对卫星网络的传播时延可以忽略， 低轨卫星的控制面时延约为 330~360 ms。同时，由于低轨卫星移动速度快，典型的卫星波

据、客户信息、财务数据等若遭到泄露或破 坏，可能引发严重的生产事故、商业风险与经济损失。 (4) 工业网络安全 工业网络安全主要聚焦于工业环境中的网络架构安全，包括工厂内部的工业以太网、工业无线网络， 以及工厂外部与用户、协作企业等实现互联的公共网络。防范网络攻击、恶意软件入侵、网络窃听等安全 威胁，保障工业网络通信的稳定性与可靠性，确保生产指令的准确下达与生产数据的顺畅传输。 工业网络安全概念示例 全流程的智能系统。通过工业网 络将生产线上的工业设备、工控系统与管理平台连接，实现数据实时传输与智能决策。然而，一次黑客攻击事件暴露 了多维度的安全风险：黑客首先利用工业网络安全漏洞，入侵工厂无线网络，进而渗透到工业控制系统。恶意篡改 PLC 控制程序，导致生产线机械臂异常运行，造成设备损毁，这直接威胁到工业设备安全与工控安全；同时，生产工艺数 据、订单数据被窃取，引发工业数据安全危机；现 安全隐患的入口。  工业安全边界安全要求： 在边界防护上，要确保跨越边界的访问和数据流通过受控接口进行，严格检查和限制非授权设备私自 接入内部网络以及内部用户非授权访问外部网络的行为。限制无线网络的使用，确保其通过受控边界设备 接入内部网络。 在网络架构方面，工业控制系统与企业其他系统间要进行区域划分，并采用单向技术隔离手段；工业 控制系统内部也要依据业务特点划分安全域，各安全域之间采取技术隔离措施。

I7技术、基于5G通信技术的本地 独立组网自主转发技术、基于多种通信于一体的矿用融合通信基站技术等将成为未来趋 势。 2、确定性网络技术矿山应用前景分析 按照矿山行业应用部署环境要求，矿用无线网络可以解决前端最后一公里的网络通信传输 工作，但是在远距离传输、矿山骨干承载网、矿山固定场所和固定设备通信的传统矿山工 业生产场景中，还将选择有线通信技术加以技术保障，相较于无线通信场景，有线通信场 定位，矿山地质感知能力极度增强，通过全面的传感技术支撑对未知地域的持续开采活动， 环境、设备、视频感知能力极度完备，达到代替人员来感受真实的生产现场。 2、无损通讯网络 在未来的无人矿山作业现场，网络尤其是无线网络的传输能力及可靠性大大得到增强，网络 系统能适应最恶劣的工作环境，海量的感知数据都能及时传递到矿级的协同控制中心，信息 之间的通道互不干扰。 3、智慧生物体级的边缘智能 未来无人矿山中，设 业 的进程中，必然大有可为。 46 结语 47 智慧矿山技术专家 鲍爱钢 矿山网络现状分析 网络安全 性不足 网络管理 难度大 扩展性差 泛在+融合，矿山网络的一体化趋势 无线网络缺失 矿山井上井下网络仍以有线 覆盖为主，布线复杂且成本 高。在采煤、掘进等移动作 业场景，光纤随着机器移动 极易折损，故障风险提升。 带宽不足 煤矿智能化的发展会带来大 量系统、设备的智能化升级，

子加 密隧道，实现电力业务数据的量子加密传输。 量子信息技术应用案例集（2024） 75 无线量子密钥分发利用量子 Ukey/TF 卡将初始量子密钥分发到 量子加密终端中，采用无线网络，基于预置密钥进行身份认证和会 话密钥的在线分发，并在量子加密终端和量子加密认证网关之间建 立量子加密隧道，实现电力业务数据的量子加密传输。 (二) 技术优势/成熟度分析 量子保密通信

Cultural Organization 联合国教育、科学及文化组织 WB World Bank 世界银行 Wi-Fi A Family of Wireless Network Protocols 无线网络技术 WIPO World Intellectual Property Organization 世界知识产权组织 2G/3G/4G/5G The 2nd/3rd/4th/5th Generation

智能应用需求的爆发，未来算力需 求的类型将愈发多样，为了匹配对应的算力需求，要从算力规模、扩展模式和使用模式方面推进云-网-端协同和算力 上云，在架构上协同创新，将端侧的AI算力需求通过光纤和无线网络释放到云上，降低功耗和对芯片的依赖，充分释 放AI价值。 1、智能云底座 图 3 智能云底座示意图 政务智算 行业智算 国家算力枢纽节点：澎湃算力，按需使用 本地：数据本地存储，系统本地服务