云網(wǎng)業(yè)一體化基站賦能中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)及場景探索 世界通訊

（CWW）工業(yè)4.0時(shí)代，數(shù)據(jù)的安全性和保密性對企業(yè)來說至關(guān)重要。因此，在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，如何保障核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)不出園區(qū)，成為5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)企業(yè)園區(qū)的最基本需求。

當(dāng)前，如何真正發(fā)揮5G對企業(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)。

【資料圖】

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“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；分級網(wǎng)絡(luò)能力不僅提供超級上行、超低時(shí)延、超高可靠等極致性能，還提供多個(gè)等級的速率、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MEP統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力對外開放，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)對比如圖1所示。通過部署在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。

圖1 傳統(tǒng)視頻業(yè)務(wù)與超低時(shí)延視頻業(yè)務(wù)對比

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)備對高效、柔性化、高容量連接的需求，支撐車輛檢測工具的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)器視覺裝配、5G智能倉儲等典型業(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)，如圖2所示。

圖2 NodeEngine云網(wǎng)業(yè)一體化基站架構(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（以下簡稱“NE算力單板”），即可通過本地分流方式構(gòu)建即插即用的本地專網(wǎng)，無需工勘、無需新增機(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；“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；“∞”代表可通過能力開放功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力無限擴(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)支持無限多種應(yīng)用場景提供可能。

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)如圖3所示。

圖3 奔馳智慧工廠園區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

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)，不必改變原有的配置和工作機(jī)制，即可實(shí)現(xiàn)終端主動(dòng)訪問園區(qū)服務(wù)、園區(qū)服務(wù)主動(dòng)訪問終端，以及5G終端與園區(qū)各類內(nèi)網(wǎng)終端之間的互通訪問，真正實(shí)現(xiàn)5G無線無縫替代有線或Wi-Fi方案。

圖4 奔馳智慧工廠園區(qū)內(nèi)層二/層三互聯(lián)互通

在實(shí)際測試中，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（如圖5所示）主要可實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)勢。

圖5 “NE+SE9102”雙發(fā)選收功能拓?fù)浼軜?gòu)

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IP66，可滿足園區(qū)中多種室外應(yīng)用場景的需求，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)，測試統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 奔馳園區(qū)數(shù)據(jù)測試結(jié)果

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)用場景，如圖6所示。

圖6 園區(qū)低時(shí)延服務(wù)應(yīng)用場景

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)器視覺檢測等。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AI學(xué)習(xí)計(jì)算分析得到業(yè)務(wù)特性后，轉(zhuǎn)換為無線網(wǎng)絡(luò)的QoS策略，向基站下發(fā)調(diào)整QoS控制，從而對業(yè)務(wù)的處理作出調(diào)整，以滿足工業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)場景的要求，QoS保障服務(wù)應(yīng)用場景如圖7所示。

圖7 園區(qū)QoS保障服務(wù)應(yīng)用場景

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。云網(wǎng)業(yè)一體化基站的多方試點(diǎn)驗(yàn)證了市場預(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。

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