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 东河 发表于: 2023-4-26 18:12:19|显示全部楼层|阅读模式

[2023年] 云网业一体化基站赋能中小企业数字化转型技术及场景探索

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源自:通信世界网
  通信世界网消息(CWW)工业4.0时代,数据的安全性和保密性对企业来说至关重要。因此,在企业数字化转型过程中,如何保障核心生产数据不出园区,成为5G网络服务企业园区的最基本需求。
  当前,如何真正发挥5G对企业数字化转型的驱动作用,成为5G在垂直行业领域核心价值体现的重要挑战,需要业界深入探索行业生产流程,挖掘不同用户、不同应用场景的差异化需求,打造真正匹配行业需求的技术解决方案。随着国内外5G专网的规模落地,以及AI、云计算、大数据等新兴技术的广泛应用,行业对5G专网的需求也在向云网业协同融合的方向演进。
  云网业一体化基站,打造精细化企业园区专网
  云网业一体化基站已得到了业界的广泛认可,中兴通讯推出的NodeEngine产品就是典型代表,通过“连接+算力+服务”一体化部署,不仅提供基础网络连接能力,同时基于一站式IaaS、PaaS、SaaS实现丰富的能力开放和严选应用部署,提供一体化核心增值服务。
  在网络能力方面,云网业一体化基站提供业务隔离与保障、本地数据不出园、业务精细化QoS保障、园区内终端互通、高精度定位、自服务管理等能力。支持本地流量直接转发,低成本、快速满足数据不出园安全隔离需求;分级网络能力不仅提供超级上行、超低时延、超高可靠等极致性能,还提供多个等级的速率、时延、可靠性以及确定性保障能力,精确匹配不同场景、不同业务的差异化SLA保障要求。
  在云服务能力方面,一站式IaaS、PaaS、SaaS平台不仅为边缘业务部署提供本地算力,还可封装多种网络能力组件、IT通用能力组件、行业特色应用组件,并通过MEP统一网关实现网络能力对外开放,赋能行业应用。
  在业务集成服务方面,云网业一体化基站可支持第三方行业APP定制和预集成,如面向工业提供AGV导航、PLC远程控制,面向矿山行业提供数据采集、视频监控等应用,总体实现业务预集成和一体化服务。
  5G超边缘计算网关,保障业务“所见即所得”
  超高清视频是5G专网的典型业务,可实现低时延、高可靠传输是关键。5G超边缘计算网关Smart Edge 9102(以下简称“SE9102”)设备,将音视频的编码从摄像头移到计算网关上,通过强大的硬件编码及低时延视频算法,降低端侧的视频处理时延,同时能够根据无线信道的质量自适应调整传输速率,传统视频业务与超低时延视频业务对比如图1所示。通过部署在NodeEngine云网业一体化算力基站上的低时延视频服务软件,实现多路视频解码、高速分发与并发,配合视频软硬件播放端,极大降低了视频的端到端传输时延。
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  图1 传统视频业务与超低时延视频业务对比
  NodeEngine云网业一体化基站搭配SE9102边缘网关,可实现5G专网下高清视频和控制信号的低时延传输,满足远程操作控制系统、设备控制系统、工业AI视觉和生产控制业务系统间数据的高效传递需求。
  云网业一体化基站搭配超边缘计算网关,打造福建奔驰5G智慧园区
  福建移动携手中兴通讯在奔驰青口园区打造5G智慧园区工程。通过NodeEngine云网业一体化基站,结合5G超边缘计算网关、本地分流、双发选收等新技术,实现数据不出园区、层二网络设备互访以及数据的选收、去重及转发等创新功能,可使工厂业务无改动地切换到5G网络上,满足新一代生产设备对高效、柔性化、高容量连接的需求,支撑车辆检测工具的5G远程专家指导、5G“安全监控+电子围栏”的数据回传与控制,以及5G机器视觉装配、5G智能仓储等典型业务落地应用。云网业一体化基站采用“1+N+∞”总体架构,如图2所示。
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  图2 NodeEngine云网业一体化基站架构
  其中“1”代表一块单板,只需在现网基站上新增一块NodeEngine算力单板(以下简称“NE算力单板”),即可通过本地分流方式构建即插即用的本地专网,无需工勘、无需新增机房空间,且一跳直达本地服务器,具有先天的时延优势;“N”代表可提供N维服务,涵盖SLA业务质量保障、高精度定位、自服务门户、低时延视频等各个领域,全面贴合行业用户多样化、个性化转网使用需求;“∞”代表可通过能力开放功能实现网络能力无限扩展,从而把云网业一体化基站打造为集“网络连接+算力+能力开放”的新型云网业信息化基础设施,为后续支持无限多种应用场景提供可能。
  奔驰工厂专网试点即采用了NE算力单板叠加SE9102边缘网关的一体化构建方案,总体组网架构如图3所示。
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  图3 奔驰智慧工厂园区网络拓扑
  基于先进的架构和产品性能,本方案具备以下各个维度的突出能力,很好地贴合了奔驰智慧工厂多样化需求。
  重点功能一:园区内终端互通能力
  通过eBridge服务提供的层二/层三隧道功能,实现了园区终端和园区网络无线互联互通,如图4所示。原有终端和园区服务,不必改变原有的配置和工作机制,即可实现终端主动访问园区服务、园区服务主动访问终端,以及5G终端与园区各类内网终端之间的互通访问,真正实现5G无线无缝替代有线或WiFi方案。
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  图4 奔驰智慧工厂园区内层二/层三互联互通
  在实际测试中,已完成了业务本地分流的应用,终端与服务器之间可以良好互通,平均时延11ms左右;终端与终端之间也可以良好互通,平均时延23ms左右。
  重点功能二:数据业务双发选收
  奔驰园区中使用的双发选收方案(如图5所示)主要可实现以下优势。
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  图5“NE+SE9102”双发选收功能拓扑架构
  一是较“AR路由器+双CPE”方案,使用更少的设备,网络结构更简单,设备故障结点更少,可节省两端的VxLAN交换机,降低时延,提升可靠性。
  二是可提供40ms时延、99.999%可靠性的业务质量保障,单项时延指标可达到10ms。
  三是SE9102设备防护等级IP66,可满足园区中多种室外应用场景的需求,同时可直接接入各类应用终端,业务时延更低,网络性能更优。
  在奔驰园区测试中,打开双发功能前后,下挂终端ping包本地服务器20000包数据,测试统计结果见表1。
  表1 奔驰园区数据测试结果
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  典型业务应用一:低时延视频应用
  视频类业务是to B应用中最常见的业务类型之一,在奔驰智慧工厂园区中,视频会议、远程驾驶、远程专家故障检修、园区监控等几类应用中均有涉及。
  超低时延传输功能是由边缘计算网关SE9102和NE算力单板配合完成的。SE9102具备先进的视频编码优化技术以及出色的网络自适应能力,可提供流畅的实时视频播放体验;同时,通过NE算力单板搭载的创新音频/视频流处理分发算法,可使端到端传输时延降低到80ms以内,降幅达80%以上,园区低时延服务应用场景,如图6所示。
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  图6 园区低时延服务应用场景
  典型业务应用二:业务精细化QoS保障应用
  智慧工厂园区存在大量高网络要求应用场景,如车间中的机械臂车床装配、园区数据采集、实时机器视觉检测等。不论是物之间的生产协同还是管理系统的调度控制,均需要网络提供相对稳定的带宽、时延,以支持工控设备和应用的正常运转。
  NE算力单板的EdgeQoS服务可从园区控制台获知业务要求及业务特征,以及哪些终端UE连接到此企业APP应用,并根据APP业务QoS要求,通过AI学习计算分析得到业务特性后,转换为无线网络的QoS策略,向基站下发调整QoS控制,从而对业务的处理作出调整,以满足工业应用业务场景的要求,QoS保障服务应用场景如图7所示。
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  图7 园区QoS保障服务应用场景
  随着5G应用在垂直行业的不断深入,云网业融合已经成为产业的技术趋势。云网业一体化基站的多方试点验证了市场预期,不仅得到了行业认可,同时引领了产业的演进方向,并致力于为企业用户打造一个面向垂直行业应用、按需构建的本地智能边缘节点,加速5G应用在园区的孵化,推动行业园区数字化转型升级。
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