中兴通讯DetCore,筑基工业互联数智化

发布时间:2023-03-23 作者:中兴通讯 王刚

        5G是驱动工业互联网蓬勃发展的关键技术之一,而工业互联网也是加快5G商用规模部署的重要突破口,二者相辅相成。而运营商作为基础网络提供者,正在深入探索工业互联网商业价值,积极推动5G+工业互联网融合创新发展。

        工业互联网中,最核心的是同步、实时控制类业务,其广泛存在于机器人操控、自动化控制、视觉检错等应用中。网络确定性是5G向工业智造领域拓展的核心能力,确定性网络能够促成IT网络和OT工业网络融合,为运营商网络全面进入万物智联时代提供有力支撑。因此,工业互联网亟需将可承诺的确定性及可保障的差异性SLA引入5G网络。

 

5G确定性技术从1.0迈向3.0,加速赋能工业互联

        3GPP针对5G网络的确定性功能分三个阶段逐步演进,目前处于确定性2.0阶段。要构建完整的5G确定性网络,还需要整合其它通信技术,如URLLC、5G LAN、切片、QoS保障技术,以及承载网的Flex-E、专线、MPLS TE、SRv6等技术。这些技术需要实现融合协同,并最终形成端到端整体确定性网络的能力。

        - 确定性1.0阶段(5G与TSN互通,R16,2022):与TSN的融合,促进5G进入行业应用新领域,该阶段主要满足AGV柔性产线、港口矿山远控、数字化工厂、远程医疗、机器视觉&AI、智慧电网等低时延场景需求。该阶段主要指标包括:E2E时延≤10ms,可靠性满足99.9%,支持双发选收,支持米级定位精度。

        - 确定性2.0阶段(5G内生确定性,R17,2023—2024年):5G内生可承诺,全面拓展行业移动应用市场。该阶段主要满足无人驾驶辅助、全无线工厂/园区、跨园区协同、广域巡检和视觉识别(智慧政务/园区/交通/农林)等低时延、高可靠场景。该阶段主要指标包括:E2E时延≤5ms,可靠性达到99.999%,支持多路径冗余,支持亚米级的高精定位。

        - 确定性3.0阶段(5G广域确定性,R18,2025以后):5G对接固网和各类专网,构成无所不在的泛在可承诺网络。该阶段主要满足1ms的精密控制、国家级工业(行业)互联网、车联网、全域现场采编直播-XR/VR元宇宙等超低时延、超高可靠场景。该阶段主要指标包括:E2E时延≤1ms,可靠性大于99.999%,支持低功耗的高精定位。

 

中兴通讯高阶确定性DetCore方案,助力5G专网9大能力提升

        中兴通讯高阶确定性DetCore(Deterministic Core)方案,从服务保障、联接增强、泛在接入三个维度助力5G专网9大能力提升,支持5G网络分阶段完成确定性技术的迭代(见图1)。

        DetCore提供“零”抖动、E2E低时延(1~10ms)、高可靠(99.9~99.999%)、切片&协同四大服务保障能力;支持“微秒”级抖动和高精授时,保障精准控制;高可靠能力保障业务永不掉线;软硬隔离,提升专网安全防御;切片闭环协同,提供E2E差异化SLA保障。DetCore还支持5G LAN L2/3通信、高精定位(亚米/米级定位精度)、NPN专网三种联接增强能力;联接增强打造区域+广域互联局域网,支持远程配置/性能监控等增强。DetCore支持固移融合、多接入两种泛在接入能力,泛在接入可简化工业互联网网络结构,部署成本更优,使能工业互联。

        DetCore解决方案提供三种专网部署方式,满足差异化的ToB需求:

        - DetCore V型(虚拟化部署):DNN(Data Network Name)+网络切片+多租户网络隔离,快速匹配差异化业务需求;适合工业互联网非生产类业务,如企业办公/园区监控。

        - DetCore M型(混合部署):用户面网元按需下沉,本地应急接入网断业不断,打造高可用专网;适合工业互联网生产监控类/远程控制类/数据采集类业务。

        - DetCore D型(独立部署):云网业维一体化集成交付,本地自主管理,助力高质量安全生产;适合高价值企业自主管理、业务本地闭环场景。

 

中兴通讯5G工业互联网合作实践

        《工业互联网创新发展行动计划(2021—2023年)》提出5G+工业互联网目标,计划到2023年在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。中兴通讯积极与行业龙头企业合作,推动工业互联网DetCore落地部署。中兴通讯助力湛江宝钢5G工业远程控制应用创新,部署首个独立5G DetCore专网,提供最高安全保障、最优网络效能。中兴通讯南京滨江工厂采用5G制造5G,通过5G DetCore网络将车间生产设备参数接入工业互联网平台,联合国内PLC企业在江苏南京滨江智能制造基地,成功部署国内首条基于5G+云化PLC控制的自动化产线,并正式投产服务于中兴通讯5G设备的生产。2022年,巴塞罗那世界移动通信大会期间,“基于5G TSN的绿色电网解决方案”荣获GTI Awards“市场开拓奖”。

        中兴通讯为我国3年打造30个5G全连接工厂的行动计划拉开了序幕,相信在整个产业链共同努力下,我国工业互联网创新将进入新的发展阶段。