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2021/9/30 14:02

邬贺铨:千兆上行满足5G行业刚需,赋能工业高质量发展

C114通信网  陈宦杰

C114讯 9月30日消息(陈宦杰)近日,在北京举行的“第三届5G千兆网产业论坛”上,中国工程院院士邬贺铨发表了题为《开发5G2B特色构建企业网新格局》的演讲。他表示,5G企业网新架构和新型工业网关相协同,将构建工业互联网新格局,在此基础上,提供千兆上行,满足5G行业的刚需,将有效推进产业数字化转型,赋能工业高质量发展。

开发新型可信工控网关,推动企业网扁平化IP

为应对新经济时代的各种挑战,国内部分大中型企业较早启动信息化进程,这导致其内网并非一张白纸。历经十多年的发展,原有的企业网已经很难与以云计算、智联网、人工智能、区块链、IPv6为代表的等新一代信息技术相融合

除此之外,层次多,层间协议不同;接口标准碎片化,难兼容;IT与OT共存带来融合难题;大量工控产品源自进口,协议不开放,缺乏自主可控;不适应更高的带宽和更严的时延需要等痛点都制约了现代企业的发展。

举例来说,在我国机械行业已投入使用的大中型工控系统产品中,95%的PLC、75%的小型PLC、49%的DCS、70%的高端SCADA 来自国外,安全漏洞令人担心。邬贺铨指出,开发新型可信工控网关势在必行,通过集成新一代IT技术的新型5G工业CPE协同鸿蒙OS改造企业内网,同时嵌入OPC-UA兼容现有企业网,将有力推动企业网扁平化IP化。

据介绍,5G+工业互联网是企业网升级的难得机遇,需要开发针对企业网特点的5G2B架构,构建工业互联网新格局。邬贺铨表示,5G2C网络架构可用于企业外网及部分企业内网,但大中型企业内网5G2C并非合理模式。5G2B需要轻型网络架构,可采用5G专网或公网上逻辑切片方式支持5G2B的新架构。具体而言,适应企业内网特点的网络架构应该包括八大特征:

一是可星型或树状接入(含D2D接力)或无线总线;二是D2D可能成为较常用模式(信令经核心网);三是云化基站(或BBU),可具有UPF和部分UGC功能,可移动,可集成边缘计算,缩短时延;四是核心网下沉到企业,主要业务终结在车间;五是上行业务需更大带宽,并敏感时延与确定性;六是无需考虑漫游与计费,越区切换也很少;七是更重视安全和高可靠,必要时可牺牲频谱与带宽利用率保安全可靠;八是车间可能只有单基站,但仍需提供室内精准定位。

企业网有上行千兆的刚需

邬贺铨介绍,5G的优异性能将开创两化(数字化智能化)转型新业态,推动两化(信息化工业化)融合新应用。企业网与公众网相比,对5G有着特殊的要求,主要可以分为四个方面:

在超宽带方面,企业网需要达到1Gbps的大上行。这可以通过在网络侧感知下行链路状态,抵消上下行间干扰,灵活配置上下行带宽,并采用网络辅助全双工和终端半工等方式实现。

在低时延方面,企业网需要端到端4ms的全链路低时延。这要求网络扁平化、基站集成核心网部分功能、数据通信本地化、NR-Sidelink即D2D。

在精定位方面,企业网需要厘米级、ms级时延的单基站定位。这要求设置多AP点,在企业内设置定位参考点及标志信号。

在可靠性方面,企业网不仅需要高可靠、高安全,还希望免运维。一个车间可能仅单基站,可采用多信道冗余、蜂窝小区多AP点避免各信道性能同质化,对控制/安全信道及高可靠业务预留专用载频或设置永远在线切片。

5G商用两年多来,在产业界各方的共同努力下,5G商用发展成效显著,实现了从0到1的突破,我国5G融合应用已迈进规模化发展的关键期。作为行业融合应用深化行动的重要领域,5G在智慧港口、智慧矿山的应用,有效改善劳动条件,提高生产效率,是推进5G赋能千行百业的重要里程碑。

针对上述应用场景,邬贺铨强调,千兆大上行正成为企业网的刚需。“在岸桥吊和轨道吊设置30路摄像头,每个带宽30M,汇合到5G CPE,约千兆传送到控制中心;矿山井下4K视频监控30Mbps,综采面240m巷道需布放30至40个摄像头,集合到5G CPE,共需上行带宽0.9至1.2 Gbps。”

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