當(dāng)前,如何真正發(fā)揮5G對(duì)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)作用,成為5G在垂直行業(yè)領(lǐng)域核心價(jià)值體現(xiàn)的重要挑戰(zhàn),需要業(yè)界深入探索行業(yè)生產(chǎn)流程,挖掘不同用戶、不同應(yīng)用場(chǎng)景的差異化需求,打造真正匹配行業(yè)需求的技術(shù)解決方案。隨著國(guó)內(nèi)外5G專網(wǎng)的規(guī)模落地,以及AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的廣泛應(yīng)用,行業(yè)對(duì)5G專網(wǎng)的需求也在向云網(wǎng)業(yè)協(xié)同融合的方向演進(jìn)。
云網(wǎng)業(yè)一體化基站,打造精細(xì)化企業(yè)園區(qū)專網(wǎng)
云網(wǎng)業(yè)一體化基站已得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可,中興通訊推出的NodeEngine產(chǎn)品就是典型代表,通過(guò)“連接+算力+服務(wù)”一體化部署,不僅提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接能力,同時(shí)基于一站式IaaS、PaaS、SaaS實(shí)現(xiàn)豐富的能力開放和嚴(yán)選應(yīng)用部署,提供一體化核心增值服務(wù)。
在網(wǎng)絡(luò)能力方面,云網(wǎng)業(yè)一體化基站提供業(yè)務(wù)隔離與保障、本地?cái)?shù)據(jù)不出園、業(yè)務(wù)精細(xì)化QoS保障、園區(qū)內(nèi)終端互通、高精度定位、自服務(wù)管理等能力。支持本地流量直接轉(zhuǎn)發(fā),低成本、快速滿足數(shù)據(jù)不出園安全隔離需求;分級(jí)網(wǎng)絡(luò)能力不僅提供超級(jí)上行、超低時(shí)延、超高可靠等極致性能,還提供多個(gè)等級(jí)的速率、時(shí)延、可靠性以及確定性保障能力,精確匹配不同場(chǎng)景、不同業(yè)務(wù)的差異化SLA保障要求。
在云服務(wù)能力方面,一站式IaaS、PaaS、SaaS平臺(tái)不僅為邊緣業(yè)務(wù)部署提供本地算力,還可封裝多種網(wǎng)絡(luò)能力組件、IT通用能力組件、行業(yè)特色應(yīng)用組件,并通過(guò)MEP統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)外開放,賦能行業(yè)應(yīng)用。
在業(yè)務(wù)集成服務(wù)方面,云網(wǎng)業(yè)一體化基站可支持第三方行業(yè)APP定制和預(yù)集成,如面向工業(yè)提供AGV導(dǎo)航、PLC遠(yuǎn)程控制,面向礦山行業(yè)提供數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控等應(yīng)用,總體實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)預(yù)集成和一體化服務(wù)。
5G超邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),保障業(yè)務(wù)“所見即所得”
超高清視頻是5G專網(wǎng)的典型業(yè)務(wù),可實(shí)現(xiàn)低時(shí)延、高可靠傳輸是關(guān)鍵。5G超邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)Smart Edge 9102(以下簡(jiǎn)稱“SE9102”)設(shè)備,將音視頻的編碼從攝像頭移到計(jì)算網(wǎng)關(guān)上,通過(guò)強(qiáng)大的硬件編碼及低時(shí)延視頻算法,降低端側(cè)的視頻處理時(shí)延,同時(shí)能夠根據(jù)無(wú)線信道的質(zhì)量自適應(yīng)調(diào)整傳輸速率,傳統(tǒng)視頻業(yè)務(wù)與超低時(shí)延視頻業(yè)務(wù)對(duì)比如圖1所示。通過(guò)部署在NodeEngine云網(wǎng)業(yè)一體化算力基站上的低時(shí)延視頻服務(wù)軟件,實(shí)現(xiàn)多路視頻解碼、高速分發(fā)與并發(fā),配合視頻軟硬件播放端,極大降低了視頻的端到端傳輸時(shí)延。
NodeEngine云網(wǎng)業(yè)一體化基站搭配SE9102邊緣網(wǎng)關(guān),可實(shí)現(xiàn)5G專網(wǎng)下高清視頻和控制信號(hào)的低時(shí)延傳輸,滿足遠(yuǎn)程操作控制系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、工業(yè)AI視覺(jué)和生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的高效傳遞需求。
云網(wǎng)業(yè)一體化基站搭配超邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),打造福建奔馳5G智慧園區(qū)
福建移動(dòng)攜手中興通訊在奔馳青口園區(qū)打造5G智慧園區(qū)工程。通過(guò)NodeEngine云網(wǎng)業(yè)一體化基站,結(jié)合5G超邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、本地分流、雙發(fā)選收等新技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不出園區(qū)、層二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互訪以及數(shù)據(jù)的選收、去重及轉(zhuǎn)發(fā)等創(chuàng)新功能,可使工廠業(yè)務(wù)無(wú)改動(dòng)地切換到5G網(wǎng)絡(luò)上,滿足新一代生產(chǎn)設(shè)備對(duì)高效、柔性化、高容量連接的需求,支撐車輛檢測(cè)工具的5G遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)、5G“安全監(jiān)控+電子圍欄”的數(shù)據(jù)回傳與控制,以及5G機(jī)器視覺(jué)裝配、5G智能倉(cāng)儲(chǔ)等典型業(yè)務(wù)落地應(yīng)用。云網(wǎng)業(yè)一體化基站采用“1+N+∞”總體架構(gòu)。
其中“1”代表一塊單板,只需在現(xiàn)網(wǎng)基站上新增一塊NodeEngine算力單板(以下簡(jiǎn)稱“NE算力單板”),即可通過(guò)本地分流方式構(gòu)建即插即用的本地專網(wǎng),無(wú)需工勘、無(wú)需新增機(jī)房空間,且一跳直達(dá)本地服務(wù)器,具有先天的時(shí)延優(yōu)勢(shì);“N”代表可提供N維服務(wù),涵蓋SLA業(yè)務(wù)質(zhì)量保障、高精度定位、自服務(wù)門戶、低時(shí)延視頻等各個(gè)領(lǐng)域,全面貼合行業(yè)用戶多樣化、個(gè)性化轉(zhuǎn)網(wǎng)使用需求;“∞”代表可通過(guò)能力開放功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力無(wú)限擴(kuò)展,從而把云網(wǎng)業(yè)一體化基站打造為集“網(wǎng)絡(luò)連接+算力+能力開放”的新型云網(wǎng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施,為后續(xù)支持無(wú)限多種應(yīng)用場(chǎng)景提供可能。
奔馳工廠專網(wǎng)試點(diǎn)即采用了NE算力單板疊加SE9102邊緣網(wǎng)關(guān)的一體化構(gòu)建方案,總體組網(wǎng)架構(gòu)。
基于先進(jìn)的架構(gòu)和產(chǎn)品性能,本方案具備以下各個(gè)維度的突出能力,很好地貼合了奔馳智慧工廠多樣化需求。
重點(diǎn)功能一:園區(qū)內(nèi)終端互通能力
通過(guò)eBridge服務(wù)提供的層二/層三隧道功能,實(shí)現(xiàn)了園區(qū)終端和園區(qū)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線互聯(lián)互通,如圖4所示。原有終端和園區(qū)服務(wù),不必改變?cè)械呐渲煤凸ぷ鳈C(jī)制,即可實(shí)現(xiàn)終端主動(dòng)訪問(wèn)園區(qū)服務(wù)、園區(qū)服務(wù)主動(dòng)訪問(wèn)終端,以及5G終端與園區(qū)各類內(nèi)網(wǎng)終端之間的互通訪問(wèn),真正實(shí)現(xiàn)5G無(wú)線無(wú)縫替代有線或Wi-Fi方案。
在實(shí)際測(cè)試中,已完成了業(yè)務(wù)本地分流的應(yīng)用,終端與服務(wù)器之間可以良好互通,平均時(shí)延11ms左右;終端與終端之間也可以良好互通,平均時(shí)延23ms左右。
重點(diǎn)功能二:數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)雙發(fā)選收
奔馳園區(qū)中使用的雙發(fā)選收方案主要可實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)。
一是較“AR路由器+雙CPE”方案,使用更少的設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,設(shè)備故障結(jié)點(diǎn)更少,可節(jié)省兩端的VxLAN交換機(jī),降低時(shí)延,提升可靠性。
二是可提供40ms時(shí)延、99.999%可靠性的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障,單項(xiàng)時(shí)延指標(biāo)可達(dá)到10ms。
三是SE9102設(shè)備防護(hù)等級(jí)IP66,可滿足園區(qū)中多種室外應(yīng)用場(chǎng)景的需求,同時(shí)可直接接入各類應(yīng)用終端,業(yè)務(wù)時(shí)延更低,網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu)。
在奔馳園區(qū)測(cè)試中,打開雙發(fā)功能前后,下掛終端ping包本地服務(wù)器20000包數(shù)據(jù),測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。
典型業(yè)務(wù)應(yīng)用一:低時(shí)延視頻應(yīng)用
視頻類業(yè)務(wù)是to B應(yīng)用中最常見的業(yè)務(wù)類型之一,在奔馳智慧工廠園區(qū)中,視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程駕駛、遠(yuǎn)程專家故障檢修、園區(qū)監(jiān)控等幾類應(yīng)用中均有涉及。
超低時(shí)延傳輸功能是由邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)SE9102和NE算力單板配合完成的。SE9102具備先進(jìn)的視頻編碼優(yōu)化技術(shù)以及出色的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)能力,可提供流暢的實(shí)時(shí)視頻播放體驗(yàn);同時(shí),通過(guò)NE算力單板搭載的創(chuàng)新音頻/視頻流處理分發(fā)算法,可使端到端傳輸時(shí)延降低到80ms以內(nèi),降幅達(dá)80%以上,園區(qū)低時(shí)延服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景,如圖6所示。
典型業(yè)務(wù)應(yīng)用二:業(yè)務(wù)精細(xì)化QoS保障應(yīng)用
智慧工廠園區(qū)存在大量高網(wǎng)絡(luò)要求應(yīng)用場(chǎng)景,如車間中的機(jī)械臂車床裝配、園區(qū)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)等。不論是物之間的生產(chǎn)協(xié)同還是管理系統(tǒng)的調(diào)度控制,均需要網(wǎng)絡(luò)提供相對(duì)穩(wěn)定的帶寬、時(shí)延,以支持工控設(shè)備和應(yīng)用的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
NE算力單板的EdgeQoS服務(wù)可從園區(qū)控制臺(tái)獲知業(yè)務(wù)要求及業(yè)務(wù)特征,以及哪些終端UE連接到此企業(yè)APP應(yīng)用,并根據(jù)APP業(yè)務(wù)QoS要求,通過(guò)AI學(xué)習(xí)計(jì)算分析得到業(yè)務(wù)特性后,轉(zhuǎn)換為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的QoS策略,向基站下發(fā)調(diào)整QoS控制,從而對(duì)業(yè)務(wù)的處理作出調(diào)整,以滿足工業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)場(chǎng)景的要求,QoS保障服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景如圖7所示。
隨著5G應(yīng)用在垂直行業(yè)的不斷深入,云網(wǎng)業(yè)融合已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)的技術(shù)趨勢(shì)。云網(wǎng)業(yè)一體化基站的多方試點(diǎn)驗(yàn)證了市場(chǎng)預(yù)期,不僅得到了行業(yè)認(rèn)可,同時(shí)引領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)的演進(jìn)方向,并致力于為企業(yè)用戶打造一個(gè)面向垂直行業(yè)應(yīng)用、按需構(gòu)建的本地智能邊緣節(jié)點(diǎn),加速5G應(yīng)用在園區(qū)的孵化,推動(dòng)行業(yè)園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。