截至2022年4月,中国已建成5G基站数超过150万个。与此同时,全国“5G+工业互联网”项目达2400个,工业设备连接数量达到3072万套,工业App数量突破22.5万个。经过长期的探索和积累,5G在以工业为代表的行业应用领域,发挥了越来越重要的价值,为各个行业数字化转型提供了强有力支撑。
中兴通讯是5G网络全球领导者,从5G网络全球商用部署之初就在积极探索和行业应用相结合的产业落地实践。早期的行业实践使用和ToC网络相同的硬件和技术,验证了5G网络对行业的可用性,是专网1.0时代。然而通用的5G产品和硬件并不能满足行业企业对部署条件、可靠性、综合成本的要求。随着5G赋能行业的深入,5G ToB行业专网已经进入到一个全新阶段,行业迫切需要一个满足行业特质的新型网络。5G从提供基础连接能力的公用网络1.0演进到全新的专网2.0时代:具备场景适应性;增强了网络接入能力,超高带宽、更广覆盖;提升了网络确定性,确定性时延抖动、极致高可靠和极简本地运维。
网络场景适应性增强
中兴通讯通过与行业龙头企业合作,摸索形成场景化的解决方案,实现从1到N的快速推广,辐射10多个行业方向,包括电力、煤矿、制造、港口、钢铁、石化、轨交、商超、医院、校园等。
中兴通讯无线核心原子能力如图1所示。
图1 中兴通讯无线核心原子能力
在无线侧,中兴通讯开发了高频设备、防爆/本安设备等硬件形态设备,创新提出了Qcell链形组网、免pBridge直连方案,提供极简边缘算力NodeEngine、边缘视频网关、游牧式基站等创新设备。
在核心网侧,中兴通讯提供全系列轻量化的行业5G核心网产品,包括通用型iCube、紧凑型iCube、单机型i5GC(industry 5G Core)。最简场景下一台2U服务器即可部署一套5G核心网,以极小空间、极低能耗提供极简的5G网络。
在运维管理方面,中兴通讯ToBeEasy方案提供一站式集成云网运维,五合一网管助力实现云网一体端到端高效交付、即插即用轻量化部署,轻松实现行业应用的可视可管,使行业客户可以像操作光猫一样自主运维无线网络。
针对无线专网规划,中兴通讯面向各行各业差异化的场景,从网络需求、规划、设计、建设、维优等多方面,构建针对垂直行业特定场景的5G专网解决方案,总结沉淀出一定的共性,包括视频回传、远程控制、机器视觉、云化PLC、AGV等典型业务,在电力、矿山、港口、钢铁、制造、轨交、化工、商超等多个行业,通过和行业龙头联合进行实践,积累经验,进而复制辐射到其他企业,推动5G应用从1到N的落地,为后续行业解决方案的复制和推广提供指导方向。
网络接入能力增强
中兴专网2.0方案通过在i5GC基础上叠加iIMS(industry IMS)网络能力,以云网柜为载体,提供“数据+语音”双擎专网,依托中兴通讯在ToC领域大规模商用VoNR的经验,复制应用到ToB领域,帮助行业客户在矿区内实现高清语音及视频通话,全面实现井上井下5G一张网,数据语音全覆盖,并能够和第三方语音调度厂家进行调度系统的对接,充分将5G网络融入矿山专网,加速矿山智能化升级改造。
通过下沉轻量化i5GC和iIMS网络到专属园区(矿区),客户可以使用包括固定和移动终端在内的多种类型的终端进行语音通话,可以实现内部短号互通,支持自动/人工台服务以及二次话务分发等专网语音服务。同时,轻量化专用iIMS可以对接运营商大网IMS,实现专网号码和外部大网号码之间的互通,通过专网和大网的协同,充分发挥专网优势,提供增强语音能力。
针对行业客户大量使用到的Voice-Centric语音优先的商用终端,在没有部署IMS的场景下无法接入网络的痛点,中兴通讯在5G专网2.0中推出AnyDevice创新解决方案。方案在i5GC中内置代理组件、增强接入引擎、优化鉴权逻辑,行业客户可使用任意商用终端无感知接入ToB行业数据专网,实现零感知接入、零硬件新增、零终端限制,极大增强了行业专网的适用场景。
在ToB的场景下,业务的上行数据量往往远大于下行数据量,中兴通讯提出1D3U干扰协同方案,用户可以灵活配置上下时隙配比,提供更多的上行接入能力。SuperMIMO技术可大幅提升统一区域多用户的上行容量,最多总吞吐量可以提升四倍。
行业客户的应用分布越来越广,在远海和低空也具有网络连接需求。中兴通讯定制的超远覆盖产品可以实现在海面上最远100km的覆盖,为渔船、养殖等行业提供网络保障;1+X立体覆盖方案,可以解决300m以下空域的立体覆盖,为无人机的推广应用提供了可能性。
网络确定性增强
随着5G逐步深入到工业企业的核心层业务,企业对于5G网络的确定性要求越来越高,一个超低时延、超高可靠的5G确定性专网将持续赋能工业核心流程,提升企业生产效率。
5G TSN(Time Sensitive Networking)和URLLC是5G深度赋能工业控制的关键技术,中兴专网2.0发布了TPC(Time Promised Communication)时间可承诺通信解决方案。方案可提供基于3GPP Release 16定义的5G TSN、5G LAN、URLLC、SLA精准控制等一系列新能力、新特性,以及无线核心网超融合等在内的新架构,通过对5G系统端到端的架构创新和调度优化,提供确定的可承诺的时延抖动,从根本上保障工业企业的精准工业控制。
为满足行业差异化的高可靠需求,中兴专网2.0率先对行业专网的可靠性进行分级,提供4级高可靠机制。
- 1级可靠:通过自愈、重生和迁移机制,故障发生时本地快速恢复,适用于对业务中断要求不高的场景;
- 2级可靠:采用1+1硬件冗余,无硬件单点故障,服务器、交换机、防火墙双网双平面,双物理端口备份;行业商用推荐场景,适用大部分行业专网;
- 3级可靠:1+1热备,会话级同步,故障时终端不掉线、业务不中断;
- 4级可靠:3GPP R16 URLLC端到端双PDU会话冗余、FRER(Frame Replication and Elimination for Reliability)双发选收超高可靠冗余。
中兴通讯目前已携手全球90多个运营商、500多个合作伙伴开展了广泛的5G创新应用探索,形成了大量行业创新应用用例。秉承价值为本、问题驱动,中兴通讯在深度上“量体裁衣,端到端开掘”,在专网设计之初就直击行业痛点,让企业一键贯穿端网业,弥合跨界鸿沟,轻松实现高效运维;在广度上“需求多变,点到面拓展”,以5G原子能力的灵活组合,打造可快速复制、定制的行业模板,在行业合作中拓展广度;在远度上“统筹联动,多面体延展”,加强推动跨部门、跨行业、跨领域标准化重要事项的统筹联动。未来中兴通讯将持续在这三个维度纵深推进,加速产业升级进程。
作为5G网络设备的重要提供者,也是网络服务于行业数字化转型的积极实践者,中兴通讯以“做最懂行业的网、助全面数智的业”为奋斗目标,面对千行百业千差万别的需求,化繁为简,和而不同,为行业精准赋能。