湖北5G优秀应用案例⑮ | 5G-A通感一体专网助力长江经济带高质量发展

科技   2024-12-25 17:57   湖北  

💻项目名称:5G-A通感一体专网助力长江经济带高质量发展

🥇获得奖项:第七届“绽放杯”湖北区域赛一等奖

📰牵头单位:中国移动通信集团湖北有限公司

📩联合单位:交通运输部长江航务管理局、华为技术有限公司、中移(成都)信息通信科技有限公、中移物联网有限公司、中移上海产业研究院



下内容根据项目路演速记整理


    项目背景
 

在长江大发展成为国家战略的背景下,5GA助推长江经济带高质量发展,国家五部委联合发文治水,协同治水对智慧监管、创新航运、数字航道等重点攻关。


本项目痛点主要是是通和感:通是网络覆盖不足,信息化不足,主要表现为收不到和看不全,因为原有的WHF海事无系统无法承载大带宽和视频业务,岸边视频监控无法到达江面和船上。感是当前卫星和雷达获取不准,面对非法船只AIS的关机、雷达站超期服役等问题,超2000公里的江面存在盲区。在此背景下,长江新链应运而生,联船、联物、联人进行创新实践。


解决方案
建设方案:通

长江航道5G网络双域整体架构,满足ToB、ToC的联人、联物需求,创新运用5G双域和Redcap等关键技术。


5G专网切片隔离和专属DNN划分,把感知数据、ToB专网通信数据、ToC互联网数据分别由相应的专用隧道,通过无线接入网、SPN传送网、IP承载网、5G核心网送到对应平台。


借助5G专用切片、RB+GBR、Qos等级和CQI优先级等技术进行相关优先级保障。


建设方案:感


通感一体的网络部署,满足联船的长江智慧航运应用。


通过“混合波形OPIC新空口”、“双层移相超级张角新硬件”、“Mater+Slave两级BBU新架构”、“多源异构数据融合目标检测”实现测距、 测速、测角、成像和目标检测、跟踪、识别等能力,构建“雷达通信一体化”。


与AIS系统、VTS雷达网“三系统”互补,快速形成全流域“鱼鳞状”监控能力,彻底解决雷达点状监控、AIS非法关机和建维成本高、信息化改造难等行业痛点。


创新点1:感,长江流域验证5G-A感知船舶能力


感知能力:借助大规模SSB波束控制和混合波形,通过SF的连续打点和AF平台算法实时呈现,可实现3KM范围面状探测,位移灵敏度可达12米/秒,感知径向距离分辨率最小值6.5米,角度精度达0.25度,多目标追踪识别成功率≥95%,具有7*24h全流域的监控、探测和回溯能力。


与AIS对比:AIS位置报告更新频率较低(30-180秒),通感站探测RCS感知精度可达秒级;AIS船载设备可人为关掉,存在肇事逃逸、违法排污倾倒废料,广域的通感站可实时探测;船舶出现动力故障或侧翻、沉船等突发险情AIS被迫关机,海事应急救援抢险失去搜索目标;通过现网5G站通感改造,可快速实现海事管理从发现、处置到闭环的响应能力。


创新点2:通,聚焦“联船”航运高精度定位能力提升


全流域“5G+北斗”基准站,突破传统地面二维平面覆盖,打造三维立体泛在覆盖,实现锚地实时可视化管理,通过AIS、高精度定位技术有效避免船舶碰撞。

创新点3:通,聚焦“联物”环境监测能力提升


通过5G沿江基站,成功试点武汉天兴洲江段行标船5G-redcap低功耗模组的环境监控设备,为长航局重点《长江绿色智能航标关键技术及应用研究》提供5G专网切片保障,实现多功能监测数据监控视频快速由航标端回传至岸端。

创新点4:聚焦“联船+联物+联人”实现“通感智”一体的跨域海事管理能力


通过5G打通通信、物联和感知数据回传,形成海事数据共享交换平台,实现智慧海事管理各平台的跨域的“融通融合融智”。


随时随地海事调度:海事局指挥中心、指挥艇、执法艇三方通过视频会议服务器按需发起视频会议业务。


高效准确海事执法:5G+AI大大提高海事局监管执法效率、提升长江航运业务安全性。


疏而不漏远程执法:5G船舱AI视频监控、5G江面船舶AI视频监控、5G大喇叭远程喊话和5G无人机监控业务。


项目效益
经济效益

成功申报国家交通运输部“交通强国建设试点任务”,并完成《智慧长江建设与应用交通强国建设试点》的立项。


重点完成智能管理、综合保障、公共服务等商业应用落地,商业部署了湖北长江段的5G专网(船上CPE)、视联网(5G+AI摄像头、会议系统)、通感一体、AI执法监控成功商业落地。


社会效应

交通运输部长江航务管理局牵头各单位联合推进5G-A智慧长江实践,打造长江湖北段5G-A先导区,服务长江流域船舶智慧航行,助力长江“黄金水道”高质量发展。


产业价值

本次长江5G-A通感一体专网,引领了组网方式变革,秉承了“空地协同、有序可控、降本增效”的核心理念,攻坚了低空通信、导航、感知、监管一体化技术;让水域、空域等自然资源转换为经济资源,催生出物流、海事、应急、文旅、农业等8大经济新业态。


■ Q:在船上使用5G—A的RedCap并实现低功耗,功耗需要作为考虑条件吗?

■ A:航标船本身是没有动力的,主要能源供应是通过太阳能电池板,而RedCap是轻量级的5G网络,把终端最耗电部分网络同步,从100兆功耗压缩成20兆甚至更低,这样可大大节省终端的功耗,同时RedCap5G终端技术可以承载视频回传,技术之间是非常适配的。



■ Q:通感一体对于传统的VTS可替代性是什么样的?


■ A:雷达站的维护成本较高,但探测距离较远,但劣势是刷新频率、功耗比较大,非常扰民,同时因为建设成本的问题,布局的点位是有限的。而通感一体可以快速应用运营商的现有5G基站进行部署,可以快速收集通感数据,通过沿江基站进行合理的规划,快速形成探测全流域的能力,可以做到连续的无死角的探测,方便海事部门进行远程执法,并结合AS系统做到互补,提高航运的效率。



■ Q:整个项目涉及到的航道长度范围大概是多少?5G—A的点位具体怎么布,是否需要新布站?


■ A:在长航管理局的牵头下,先对湖北主导区部署沿江2700多个基站进行试点,可以采用新建和改造,新建是建4.9G的基站来进行感知能力的提升。同时部署全国级的服务器,把对应的数据送到长行局的生产平台来进行整个船只和路径的呈现,实现长航管理局的智慧化航运管理。




湖北5G优秀应用案例专题


近日,第七届“绽放杯”5G应用征集大赛湖北区域赛决赛举办,最终决选出一等奖8个,二等奖10个,三等奖15个,最具影响力奖10个。为进一步挖掘展示湖北5G优秀应用案例,特开辟湖北5G标杆应用专题巡展,进一步推广湖北5G应用典型场景,加速湖北5G应用扬帆起航。


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工业互联网产业联盟湖北分联盟
工业互联网产业联盟湖北分联盟在湖北省经济和信息化厅、湖北省通信管理局、武汉市经济和信息化局、中国信息通信研究院、工业互联网产业联盟的指导下成立,为政府决策、产业发展提供智力支持,已成为湖北省重要的工业互联网产业生态载体。
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