5G应用产业方阵：2023基于R15芯片的电力行业5G模组的精简化研究报告（20页）.pdf

1、课题编号：课题编号：2021-01-C-007基于R15芯片的电力行业5G模组的精简化研究报告Research on simplifying 5G module ofelectric-power industry based on R15 chips2023 年年 12 月月5G 应用产业方阵研究报告2021-01-C-0072021-01-C-007研研 究究 报报 告告 要要 点点本研究报告主要面向基于 R15 芯片的电力行业 5G 模组的精简化研究。通过分析电力场景应用需求明确电力业务对速率、时延、可靠性等方面的通信需求，和模组剪裁方案研究，在此基础上研究相应可行的裁剪方案，主要包括功能

2、裁剪、性能裁剪和硬件裁剪，旨在实现电力 5G 模组轻型化，快速推进其在各类电力业务场景以及其它工业互联网场景中的应用。研究单位：北京智芯微电子科技有限公司、翱捷科技股份有限公司研究单位：北京智芯微电子科技有限公司、翱捷科技股份有限公司、紫光展锐（上海）科技有限公司、联发博动科技（北京）有限公司紫光展锐（上海）科技有限公司、联发博动科技（北京）有限公司、山东鲁软数字科技有限公司智慧能源分公司山东鲁软数字科技有限公司智慧能源分公司、芯昇科技有限公司芯昇科技有限公司、北北京智联安科技有限公司。京智联安科技有限公司。研究人员：王鑫、张宝芝、邵将、曲行根、李维成、龙迪、张伟强研究人员：王鑫、张宝芝、邵将

3、、曲行根、李维成、龙迪、张伟强、陈定云、岳希亮、李静、朱泽睿、张伟。陈定云、岳希亮、李静、朱泽睿、张伟。完成日期：完成日期：2023 年年 12 月月目目 录录1电力场景应用需求电力场景应用需求.11.1输电无人机巡检.11.2输电线路可视化.21.3基于 5G 的变电站 AR/MR 巡检.31.4移动作业办公.41.5现场安全管控.51.6通信需求总表.52模组裁剪方案研究模组裁剪方案研究.62.1功能裁剪研究.62.1.1频段.62.1.2通信制式.72.1.3载波聚合.72.1.4双连接.82.1.5微时隙机制.82.1.6业务能力.82.2性能裁剪研究.82.2.1MIMO 层数.82

4、.2.2带宽.92.2.3调制方式.102.2.4放松终端处理速度.112.3硬件裁剪研究.122.3.1射频天线.122.3.2射频通道.132.3.3基带电路.132.4软硬件架构研究.133总结总结.1615G 应用产业方阵研究报告2021-01-C-0072021-01-C-007基于基于 R15 芯片的电力行业芯片的电力行业 5G 模组的精简化研究模组的精简化研究1电力场景应用需求电力场景应用需求1.1 输电无人机巡检输电无人机巡检输电无人机巡检场景主要是针对网架之间的输电线路物理特性检查，如弯曲形变、物理损坏等特征，该场景一般用于高压输电的野外空旷场景，距离较远。一般两个杆塔之间的

5、线路长度在 200-500 米范围，巡检范围包括若干个杆塔，延绵数公里长。利用 5G 通信高速、低时延、安全特点，将巡检高清视频实时回传。实现巡检任务自动化，航线自动规划及任务编排，远程遥控二次精细化巡检任务，为高强度的输电线路巡检工作提供了自动化、智能化、现代化的替代方案。应用成效可达：（1）每 10 基杆塔巡视所需时间由 4 人*小时以上降低至 0.5 人*小时；（2）节约大量巡检费用；（3）大尺寸缺陷识别准确率可达 90%；（4）小尺寸缺陷识别准确率可达 70%。此场景对通信的需求为：(1)通信速率：4K 视频传输速率25Mbps，1080P视频传输速率6Mbps；(2)通信时延：控制链

6、路通信时延100ms，视频链路通信时延200ms；(3)通信可靠性：99.9%；(4)隔离要求：业务属于管理信息大区，与生产控制大区进行物理隔离，与管理信息大区其他业务进行逻辑隔离。但同时，困扰无人机发展的最大问题，就是电池的续航问题。目前的民用旋翼无人机，续航时间基本在 20-30 分钟之间，这个显然制约了无人机巡检的普及应用。因此，可以通过裁剪 5G 芯片功性能、缩小面积，降低功耗。25G 应用产业方阵研究报告2021-01-C-0072021-01-C-007图 1 输电无人机巡检图1.2 输电线路可视化输电线路可视化超（特）高压输电架空线路具有电压等级高、线路走径地形复杂、输电线路杆塔