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近年來，海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值始終占國內(nèi)生產(chǎn)總值10%左右，經(jīng)濟潛力巨大。隨著國家“一帶一路”倡議中“21世紀海上絲綢之路”建設(shè)的推進，以及數(shù)字海洋、智慧海洋、智能航運等政策的陸續(xù)出臺，海洋通信的需求與必要性也日益凸顯?，F(xiàn)階段，由海上無線電通信系統(tǒng)、海洋衛(wèi)星通信系統(tǒng)和岸基移動通信系統(tǒng)構(gòu)成的海洋通信系統(tǒng)，在一定程度上實現(xiàn)了海洋全球覆蓋，滿足了航行船只的大部分通信需求；但是對于大量其他海洋應(yīng)用而言，目前的海洋通信系統(tǒng)仍存在通信質(zhì)量差、傳輸速率低等局限性。5G通信技術(shù)具有高速率、低時延、大連接的特點，如何利用5G技術(shù)推動海洋經(jīng)濟高效發(fā)展，是值得關(guān)注的話題。

5G海域應(yīng)用場景

通過超遠覆蓋技術(shù)實現(xiàn)海面5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋后，憑借5G高 速率、低時延、大連接的特點，海上風(fēng)電、漁排監(jiān)管、旅游觀 光、執(zhí)法救援等應(yīng)用場景將迎來新的機遇。

01

海上風(fēng)電

隨著技術(shù)的不斷演進，海上風(fēng)電場逐漸走向深海，隨之而來的高速通信保障成為一大難題。同時，海上風(fēng)電特殊的環(huán)境與部署技術(shù)，也給運維帶來了作業(yè)難、成本高、響應(yīng)慢等困難。通過在沿海岸邊建立高站，結(jié)合超遠覆蓋、載波聚合等創(chuàng)新技術(shù)，可滿足風(fēng)電場運維人員的基本通信需求。同時借用風(fēng)電場的光電復(fù)合纜解決信號回傳問題，在升壓站部署5G設(shè)備、在風(fēng)車內(nèi)搭建4G/5G室分系統(tǒng)，可實現(xiàn)高速5G信號無縫覆蓋，助力海上風(fēng)電場引入高清視頻監(jiān)控、5G無人機巡檢、AR遠程協(xié)作、特種作業(yè)機器人等創(chuàng)新應(yīng)用，減輕了人工運維的壓力并降低了成本。海上風(fēng)電監(jiān)控業(yè)務(wù)組網(wǎng)如圖5所示。

 海上風(fēng)電監(jiān)控業(yè)務(wù)組網(wǎng)

02

漁排監(jiān)管

利舊原有攝像頭，以有線/Wi-Fi方式接入，通過5GCPE轉(zhuǎn)換為5G空口接入5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)，漁排動態(tài)數(shù)據(jù)通過5G無線傳輸?shù)桨哆厵C房部署的MEC，再通過光纖回傳到后方，便于管理人員統(tǒng)一監(jiān)控，實現(xiàn)安全預(yù)警。此外，也可以通過5G超低時延視頻網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)80ms以內(nèi)的端到端低時延視頻傳輸，并利用AI識別能力，在監(jiān)控畫面無變動時不進行數(shù)據(jù)回傳，進一步壓縮回傳帶寬，提升網(wǎng)絡(luò)整體利用效率。

03

旅游觀光

5G與AR/VR旅游的融合，便于游客隨時隨地進行導(dǎo)航定位、信息瀏覽、旅游規(guī)劃、高清直播等，讓游客深度體驗和了解景區(qū)，與景區(qū)實現(xiàn)實時互動，讓景區(qū)信息更方便獲取、游程安排更個性化。同時，5G網(wǎng)絡(luò)憑借其大帶寬、高傳輸、低延時的特性，能夠有效解決延時造成的眩暈問題，將直播信號實時傳輸至云端供用戶觀看；5G也使VR直播突破了場地的限制，能夠隨時隨地帶用戶進行風(fēng)景名勝的沉浸式游覽。

此外，前文提到的漁排等養(yǎng)殖場景也在向“漁旅結(jié)合”方向進行轉(zhuǎn)型，通過引入可靈活搭建的“游牧式”基站，快速打造本地5G專網(wǎng)，除了海洋環(huán)境生態(tài)的實時數(shù)據(jù)采集，還能滿足旅游旺季旅客室內(nèi)影音娛樂、直播等極致體驗需求。

04

執(zhí)法救援

在加快建設(shè)“海洋強國”的時代背景下，海上執(zhí)法對于維持海洋秩序、維護海洋權(quán)益、發(fā)展海洋經(jīng)濟具有重大意義，包括執(zhí)行打擊海上違法犯罪活動、維護海上治安和安全保衛(wèi)、海洋漁業(yè)管理、海上緝私等任務(wù)。海域5G連續(xù)覆蓋可以滿足工作人員對現(xiàn)場視頻的移動采集、處理和雙向回傳，以便后臺管理人員與前端現(xiàn)場人員雙向語音對講，實現(xiàn)遠程指揮，提高執(zhí)法救援效率，不僅能夠保障前線工作人員的正當(dāng)權(quán)益，也保障了人民群眾的利益。

同時，5G網(wǎng)聯(lián)無人機可搭載高清攝像頭、遠程IP喇叭等設(shè)備，在進行巡查時，攝像頭將現(xiàn)場視頻通過5G無線網(wǎng)絡(luò)動態(tài)傳輸?shù)桨哆厵C房部署的MEC，再通過光纖回傳到監(jiān)控中心。執(zhí)法人員通過攝像頭對現(xiàn)場違法行為拍照、取證，并可通過IP喇叭對現(xiàn)場人員進行遠程信息播報。執(zhí)法救援業(yè)務(wù)組網(wǎng)如圖6所示。 

5G通信技術(shù)從陸地走向海洋，能夠有效解決海面離岸100km以內(nèi)的通信需求，并在一定程度上釋放了衛(wèi)星資源。本文通過研究5G海面超遠覆蓋技術(shù)與實際測試結(jié)果，給出了網(wǎng)絡(luò)側(cè)與用戶側(cè)的部署建議；同時對5G+智慧海洋平臺進行展望，賦能海上風(fēng)電、漁排監(jiān)管、執(zhí)法救援等場景數(shù)智化轉(zhuǎn) 型，為海洋經(jīng)濟發(fā)展助力。