天天百事通！基于5G尊享專網(wǎng)的野外智能節(jié)點(diǎn)勘探系統(tǒng)項(xiàng)目

面向石化行業(yè)野外勘探地震數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景，無(wú)纜高效的節(jié)點(diǎn)地震采集系統(tǒng)已被市場(chǎng)廣泛接受，但采用傳統(tǒng)布線方案導(dǎo)致人工成本高，數(shù)據(jù)采集處理時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響勘探效率，抬升作業(yè)成本，地震采集系統(tǒng)迫切需要支撐大連接數(shù)、高傳輸速率的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

基于5G尊享專網(wǎng)的野外智能節(jié)點(diǎn)勘探系統(tǒng)項(xiàng)目，結(jié)合5G云小站、輕量化網(wǎng)管和MEC數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，打造“可移動(dòng)”、“可擴(kuò)展”、“可實(shí)時(shí)處理”的一體化野外智能節(jié)點(diǎn)勘探系統(tǒng)。通過(guò)專屬3U1D上行幀結(jié)構(gòu)和異頻多小區(qū)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超級(jí)上行小區(qū)吞吐能力；通過(guò)定制化負(fù)載均衡技術(shù)，避免海量終端在小區(qū)間頻繁交替附著和切換，支持超密終端接入。通過(guò)輕量化定制ToB管理平臺(tái)，顯著降低網(wǎng)管系統(tǒng)占用空間和功耗。通過(guò)頻率、基站、核心網(wǎng)“三個(gè)專用”和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、通信設(shè)備、承載裝備定制化“三個(gè)定制化”，有力提升野外勘探作業(yè)終端數(shù)據(jù)采集效率，降低作業(yè)成本。

方案介紹

(資料圖片僅供參考)

（一）項(xiàng)目組網(wǎng)方案

基于4.9GHz的無(wú)線專網(wǎng)具備海量接入能力，Gbps傳輸能力和數(shù)據(jù)安全能力，支持海量智能節(jié)點(diǎn)勘測(cè)數(shù)據(jù)采集作業(yè)。整套野外勘探5G尊享專網(wǎng)系統(tǒng)主要包含5G終端、5G小基站、5G核心網(wǎng)（包含5GC和UPF功能），以及服務(wù)器和交換機(jī)等設(shè)備。其中5G小基站采用中國(guó)移動(dòng)自研的“靈云”5G云小站產(chǎn)品，組網(wǎng)架構(gòu)及方案優(yōu)勢(shì)如下圖所示。

5G專網(wǎng)組網(wǎng)圖

5G專網(wǎng)解決方案

（二）“靈云”5G云小站產(chǎn)品

“靈云”5G云小站基于4.9GHz頻率，實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)覆蓋，支持4通道收發(fā)，具備大覆蓋、高性能和靈活配置上行幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)；并可通過(guò)PoE擴(kuò)展接口，根據(jù)不同行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景連接WiFi、UWB、藍(lán)牙等多種業(yè)務(wù)功能模塊，最大限度滿足各類垂直行業(yè)5G專網(wǎng)組網(wǎng)需求。

“靈云”5G云小站主要包括基帶單元、擴(kuò)展單元、遠(yuǎn)端單元。在專屬上行幀結(jié)構(gòu)配置下，256QAM上行速率可達(dá)680Mbps，滿足當(dāng)前垂直行業(yè)對(duì)上行承載大帶寬業(yè)務(wù)的迫切需求。同時(shí)基于通用x86服務(wù)器架構(gòu)，可輕松實(shí)現(xiàn)BBU基帶單元云化能力，滿足垂直行業(yè)定制化邊緣應(yīng)用部署集成需求，顯著降低5G專網(wǎng)部署成本開(kāi)銷。

創(chuàng)新技術(shù)介紹

（一）創(chuàng)新解決方案

1、通用服務(wù)器+專用加速硬件架構(gòu)

小基站BBU單元采用通用x86服務(wù)器+專用硬件FPGA加速卡架構(gòu)。通用服務(wù)器降低BBU硬件的準(zhǔn)入門檻，并支持部署MEC應(yīng)用，降低云網(wǎng)邊緣系統(tǒng)整體投資，賦能小站靈活多能，為垂直行業(yè)提供定制化服務(wù)能力。

2、4.9GHz頻段專屬幀結(jié)構(gòu)

在配置專屬上行幀結(jié)構(gòu)下，上行速率可達(dá)680Mbps，相比常規(guī)5ms單周期時(shí)隙配置下的上行速率提升至2~3倍，時(shí)延縮短50%以上，滿足當(dāng)前垂直行業(yè)對(duì)上行承載大帶寬業(yè)務(wù)的迫切需求。

3、定制化負(fù)載均衡算法

基于小區(qū)間負(fù)載差值的定制化負(fù)載均衡方案。在初始接入階段，通過(guò)優(yōu)化重定向和接入控制參數(shù)配置，保證海量用戶接入；在終端數(shù)據(jù)傳輸階段，通過(guò)用戶級(jí)策略控制切換和小區(qū)重選行為，避免終端基于傳統(tǒng)頻率優(yōu)先級(jí)和切換參數(shù)配置在小區(qū)間頻繁交替附著和切換，保證用戶均衡和傳輸速率。

該方案支持基于用戶數(shù)的小區(qū)間負(fù)載均衡，將覆蓋范圍內(nèi)的UE均衡到同覆蓋的多個(gè)小區(qū)內(nèi)；均衡后，小區(qū)間的用戶數(shù)差異不超過(guò)5%。

舉例：小區(qū)A接入用戶數(shù)400，小區(qū)B接入用戶數(shù)200，門限設(shè)置為200，則小區(qū)A會(huì)將差值的一半100個(gè)用戶重定向到小區(qū)B，達(dá)到小區(qū)A接入300個(gè)用戶，小區(qū)B接入300個(gè)用戶的結(jié)果。

（二）靈活實(shí)用

野外勘探作業(yè)區(qū)域遍及全國(guó)且單次作業(yè)面積就可達(dá)30平方公里，需要5G專網(wǎng)系統(tǒng)具備較好的可移動(dòng)性，且能夠?qū)崿F(xiàn)即開(kāi)即用，即拉即走的快速開(kāi)關(guān)系統(tǒng)能力。且野外作業(yè)環(huán)境惡劣，對(duì)于設(shè)備防震、防塵、防摔、簡(jiǎn)易操作等方面都提出了較高要求。

結(jié)合野外勘探高移動(dòng)性作業(yè)特點(diǎn)，研發(fā)定制一體化機(jī)柜，承載小基站設(shè)備、網(wǎng)管及交換機(jī)等設(shè)備，提供一站化、高集成、簡(jiǎn)配置、高可移動(dòng)性一體化解決方案，具有功能完備、靈巧便攜、開(kāi)機(jī)即用、拉箱即走等優(yōu)勢(shì)。

1、針對(duì)野外勘探移動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，調(diào)研尺寸、重量、安裝方式、供電、散熱、防塵防震等技術(shù)指，提供一體化定制機(jī)柜解決方案，用于承載野外5G尊享專網(wǎng)系統(tǒng)。

2、該解決方案具備“0配置”、“10分鐘即開(kāi)即用”、防塵防震高移動(dòng)性等能力，滿足石化勘探用戶野外勘探作業(yè)專網(wǎng)系統(tǒng)需求，并在短期內(nèi)具備較高可復(fù)制性和規(guī)模推廣市場(chǎng)潛力。

3、基于通用服務(wù)器架構(gòu)的BBU基帶單元，可輕松實(shí)現(xiàn)云化能力，快速開(kāi)發(fā)定制化邊緣服務(wù)部署和應(yīng)用版本迭代，無(wú)需更換硬件設(shè)備，即可滿足未來(lái)業(yè)務(wù)及技術(shù)演進(jìn)需要。

一體化定制機(jī)柜方案

（三）經(jīng)濟(jì)成熟

該解決方案基于中國(guó)移動(dòng)自研“靈云”5G云小站產(chǎn)品和定制化自研ToB輕量化網(wǎng)管，有效壓縮設(shè)備成本，通過(guò)定制一體化機(jī)柜，搭建一套低成本、高集成度、高移動(dòng)性、低維護(hù)成本的5G專網(wǎng)解決方案。

該解決方案已經(jīng)在中石化物探院驗(yàn)證通過(guò)智能節(jié)點(diǎn)大容量接入和海量節(jié)點(diǎn)接入場(chǎng)景下的智能負(fù)載均衡特性測(cè)試。該解決方案可有效滿足中石化物探院作業(yè)場(chǎng)景中海量終端數(shù)據(jù)無(wú)線快速上傳的業(yè)務(wù)需求，解決了野外勘探場(chǎng)景建網(wǎng)頻次高、建網(wǎng)周期長(zhǎng)等難點(diǎn)，受到一致好評(píng)。

四、總結(jié)

基于中國(guó)移動(dòng)自研“靈云”5G云小站產(chǎn)品和定制化自研ToB輕量化網(wǎng)管打造的5G尊享專網(wǎng)野外智能節(jié)點(diǎn)勘探系統(tǒng)，已滿足中石化物探院野外勘探作業(yè)需求，具備商用規(guī)模推廣能力，可實(shí)現(xiàn)5G+垂直行業(yè)賦能，幫助客戶降低專網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建成本和運(yùn)維成本，提升作業(yè)效率。

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