专网架构探索
5G专网根据应用场景和客户需求进行定制化设计,主要分为三种模式:
- 公网共用:利用网络切片技术,提供时延和带宽有保障的虚拟专有网络,适用于覆盖范围广泛的专网业务,如智能电网、智慧城市等。
- 公网专用:采用专有无线设备和小型化核心网设备,构建端到端专建、物理独享的5G专用网络,适用于局域封闭区域,如矿井、油田等。
- 专网专用:以本地数据分流技术为基础,通过UPF下沉或部署站点级算力引擎NodeEngine,提供增强带宽、低时延、数据不出园区的5G专网,适用于局域园区,如工业制造、港口等。
原子能力成型
中兴通讯构建了全面、灵活的基础核心原子能力,包括:
- 无线侧增强:高频设备、防爆/本安设备、QCell链形组网、极简边缘算力NodeEngine等。
- 运维增强:ToBeEasy提供一站式集成云网运维,五合一网管,实现云网一体端到端高效交付,即插即用的轻量化部署。
- 组网增强:轻量化5GC,包括通用型iCube、紧凑型iCube、单机型i5GC,最简单台2U服务器即可部署一套5G核心网。
行业场景化解决方案
中兴通讯通过与行业龙头企业合作,形成了特定场景化的解决方案,涵盖电力、矿山、港口、钢铁、智能制造、轨交、石化、商超、医院、校园等多个行业。
电力
- 业务场景及价值:电力行业涉及发电、输电、配电、变电、用电、储电等多个环节,业务类型众多,对业务和网络安全要求极高。
- 网络设计:采用基于运营商5G公网以切片为主构建虚拟专网的总体架构方案,结合电力安全管控要求,进行UPF下沉或专建部署。
- 解决方案亮点:全场景覆盖方案、切片+5QI业务精准保障、空口高精度授时、PRB资源预留硬切片等。
矿山
- 业务场景及价值:矿山行业对安全生产和效率提升有迫切需求,5G技术可支撑视频监控、远程控制、信息采集、人员通讯等业务。
- 网络设计:涉及独立专网、UPF下沉、应急备份核心网等场景,并提供矿山专网语音方案。
- 解决方案亮点:轻量化核心网i5GC、网络容灾、5G防爆产品、组网简化等。
港口
- 业务场景及价值:智慧港口业务包括岸桥远控、智能理货、无人集卡、无人机巡检、海面锚地通讯等,提升作业效率,降低运营成本。
- 网络设计:堆场和泊位多频段超密覆盖、低空覆盖设计、锚地超远覆盖设计。
- 解决方案亮点:远程岸桥低时延方案、高可用方案、视频1对多分发方案等。
钢铁
- 业务场景及价值:5G在钢铁行业的应用主要涉及铁前、炼钢、轧钢等生产环节,如行车远控、带钢表面智能检验、无人铁水运输机车等。
- 网络设计:结合钢铁场景特点,进行站点级精准网规设计,支持园区多级分流融合网络方案。
- 解决方案亮点:NodeEngine平台部署基站本地分流、网络高可用保障、适合钢铁的无线网络传播模型等。
智能制造
- 业务场景及价值:5G推动制造业向信息化、数字化、智能化转型升级,典型应用包括远程设备操控、云化PLC设备协同作业、机器视觉质检、厂区智能物流、XR协同研发设计、生产现场监测、无人智能巡检等。
- 网络设计:采用云网一体化设计,支持室内ToB高可靠低时延大带宽业务。
- 解决方案亮点:iCube行业云网一体解决方案、基于NodeEngine的一站式智简行业网解决方案、超级小区(SuperCell)部署方案、SuperMIMO技术等。
轨交
- 业务场景及价值:5G是智慧轨道交通无线通信系统的重要支撑,典型应用包括车载视频监控回传、列车运行状态监测数据实时回传、轨旁视频监控实时上车、乘客信息系统(PIS)、重大/突发事件应急处理等。
- 网络设计:采用5G公网专用模式,通过MEC+UPF下沉、部署车站级引擎NodeEngine和网络切片,为轨道交通应用提供增强带宽、低时延、高可靠、数据不出园区的5G专网。
- 解决方案亮点:轨道交通全场景覆盖方案、轨道交通专用隧道贴壁天线、车载TAU终端和车顶高增益天线、成熟的多谱勒频偏校正算法及超级小区解决方案等。
石化
- 业务场景及价值:5G在石化行业的应用需求较广,从现阶段规模应用导入的角度来看,生产管控数字化、生产监控无人化、危险故障处理等尤为重要。
- 网络设计:化工园区安全生产要求高,对于生产性网络无法容忍企业外网络链路的断链导致企业内网络瘫痪,5G基站和核心网间可以通过复用园区已有的专线传输资源。
- 解决方案亮点:游牧式基站组网、创新设计的无线侧本地化定位服务架构、5G 融合定位等。
商超、医院、校园
- 业务场景及价值:商超、医院、校园等是同一类比较典型的局域园区ToB和ToC一体化场景,一般为开放性场所,人流密集,通讯网不仅需要满足公众用户业务需求,还需同时兼顾企业内部网络需求。
- 网络设计:通过设置不同的DNN或者切片,实现园区业务本地分流,并提供基于R16协议的UTDOA定位增值服务。
- 解决方案亮点:公专一张网NodeEngine 极简硬件快速本地分流、5G 网络通讯定位共用一张网、5G 融合定位等。
网规模型和支撑平台
- 网络规划和模型:ToB网络规划以保障行业业务SLA为主,聚焦行业业务面的下行速率、上行速率、时延和可靠性指标的重点保障。
- 网络服务工具:基于网管 +NodeEngine 平台重点维测方案,包括局域专网场景和广域专网场景的时延维测和端到端业务问题定界定位支撑。
行业趋势和解决方案总结
5G的行业应用当前正处于导入期,预计2024年后进入发展期。中兴通讯针对各行各业对5G应用的不同需求,总结沉淀出一定的共性,包括视频回传、远程控制、机器视觉、云化PLC、AGV等典型业务,在电力、矿山、港口、钢铁、制造、轨交、化工、商超等多个行业,通过和行业龙头联合进行实践,积累经验,进而复制辐射到其他企业,推动5G应用从1到N的落地。5G ToB要取得商业成功,需要建立统一的行业标准、完善的端到端产业生态以及不断寻优实现共赢的商业模式。