(CWW)當前,加快新型基礎設施建設和產業數字化已經成為國家重要戰略發展方向。5G作為信息基礎設施的典型代表,已在國內ToC領域大規模商用部署,為經濟社會數字化轉型注入了新的動力。千行百業正在加速推進5G應用場景的落地,全國 5G應用創新案例覆蓋 22個國民經濟重要行業,在工業制造、礦山、鋼鐵、港口、醫療等多個領域加速規模落地,5G賦能效果逐步顯現。
【資料圖】
5G網絡主要面向三大領域:eMBB,URLLC和mMTC,其中eMBB主要用于5G專網初級階段,為消費者或者行業客戶提供基礎連接和高帶寬服務。隨著5G深入千行百業,5G專網將進入2.0時代,URLLC和mMTC逐步成為5G ToB專網領域的主要應用場景,網絡的超低時延、超高可靠和超大連接特性成為必需。
面向“十四五”數字經濟發展規劃,中興通訊5G核心網從專網1.0時代邁向專網2.0時代,推出5G核心網專網2.0解決方案,提供超低成本、物理隔離、安全可靠、持續演進的新型云網一體5G專網(見圖1)。中興通訊5GC專網2.0聚焦4個層面的創新:數據&語音雙擎專網、極致可靠性保障、ICE (Industrial Communication Engine,工業通信底座)、全系列化產品體系,助力行業高質量發展,持續引領行業數字化轉型。
圖1 中興通訊5GC專網2.0架構
雙擎專網,構建數據&語音一張網
5G專網賦能行業應用,不僅應用于數據業務,對于傳統的語音業務,同樣存在巨大的市場空間和應用場景。在典型的行業場景如煤礦領域,語音呼叫和語音調度能力已經成為礦山信息化的重要組成部分。
中興通訊5GC專網2.0方案通過在i5GC(industry 5G Core,中興通訊輕量化行業5G核心網)基礎上疊加iIMS(industry IMS)網絡能力,以云網柜為載體,提供“數據+語音”雙擎專網,將中興通訊在ToC領域大規模商用VoNR的經驗復制應用到ToB領域,幫助行業客戶在礦區內實現高清語音及視頻通話,全面實現井上井下5G一張網,數據語音全覆蓋,并能夠和第三方語音調度廠家進行調度系統的對接,充分將5G網絡融入礦山專網,加速礦山智能化升級改造。
通過下沉輕量化5GC和IMS網絡到專屬園區(礦區),客戶可以使用固定、移動終端等多種類型的終端進行語音通話,并實現內部短號互通,自動/人工臺服務以及二次話務分發等專網語音服務。同時,輕量化專用IMS可以對接運營商大網IMS,實現專網號碼和外部大網號碼的互通,通過專網和大網的協同,充分發揮專網優勢,提供增強語音能力。
針對行業客戶大量使用到的Voice-Centric語音優先的商用終端,在沒有部署IMS的場景下無法接入網絡的痛點,中興通訊推出AnyDevice創新解決方案,在i5GC中內置代理組件,增強接入引擎,優化鑒權邏輯,行業客戶可使用任意商用終端無感知接入ToB行業數據專網,實現零感知接入、零硬件新增、零終端限制,極大增強了行業專網的適用場景。
極致可靠專網,保障企業安全無憂生產
隨著5G逐步深入到企業的核心業務,企業對5G網絡的可靠性要求越來越高。中興通訊5GC專網2.0根據行業差異化的可靠性需求,率先對行業專網的可靠性進行分級,提供“4+1”高可靠機制。
● 1級可靠:通過自愈、重生和遷移機制,故障發生時本地快速恢復,適用于對業務中斷要求不高的場景;
●2級可靠:采用1+1硬件冗余,無硬件單點故障,服務器、交換機、防火墻雙網雙平面,雙物理端口備份,適用于大部分行業專網,商用部署主推;
●3級可靠:1+1熱備,會話級同步,故障時業務不中斷,適用于對核心網有高可靠需求的行業應用場景;
●4級可靠:通過引入雙頻組網和端到端FRER技術(Frame Replication and Elimination for Reliability,幀復制與消除),在兩個5G網絡間實現業務流的雙發選收,有效降低端到端時延、抑制報文抖動并提升端到端可靠性,適用于對端到端5G系統有超高可靠需求的行業應用場景;
●下沉核心網輕量化應急控制面:公網專用場景下UPF內置輕量化應急控制面,當園區到公網的鏈路中斷時,本地業務慣性運行,終端可自動接入應急控制面并快速恢復業務,實現網斷業不斷。
確定性工業通信底座,賦能工業全連接
為匹配最新工業戰略需求,提供一個確定性的5G網絡是5G專網應用于工業領域的核心能力。傳統的電信網絡是盡力而為的轉發模式,時延和抖動都是不確定性的,而確定性是工業連接設計中的關鍵考量因素。工業控制和自動化應用往往需要以特定的時間間隔來發送和接收數據,一旦數據沒有在規定的時間點送達將會認定為異常,引發嚴重后果。
傳統的工業以太網雖然已經普遍應用到工業互聯網領域,如EtherCAT、PROFINET等,但工業以太網協議眾多,標準混亂,不同協議之間無法互通,難以在工業互聯網領域形成統一的標準。時間敏感網絡TSN (Time Sensitive Networking)的出現,為5G+工業互聯網提供了統一的解決方案。5G TSN標準是3GPP R16開始引入,在R17和R18進行持續增強,為工業互聯網提供確定性的統一標準奠定了基礎。
中興通訊5GC專網2.0,引入面向工業互聯網的ICE工業通信底座,為5G+工業互聯網提供Ethernet PDU會話、5G LAN、TSN、無線核心網超融合等在內的一系列新架構、新特性、新能力,通過支持高精度時鐘同步,支持按流定義的轉發模型,以及核心網智能調度數據轉發及隊列管理等技術,提供端到端的確定性時延抖動。
2021年10月,中興通訊和中國移動、南瑞繼保在中國國際信息通信展覽會上聯合發布業界首個端到端5G TSN確定性網絡。該網絡可以有效解決網絡延遲和傳輸沖突引起的網絡抖動問題,結合網絡切片技術和分離轉發與控制技術,從根本上保證了網絡的可靠傳輸和確定性時延,從而保證網絡的安全穩定運行。2022年巴塞羅那世界移動通信大會期間,“基于5G TSN的綠色電網解決方案”榮獲GTI Awards“市場開拓獎”。
全系列專網產品體系,釋放5G強大動能
中興通訊提供從Mini版到全量版的四個系列的專網核心網產品:Mini5GC、標準i5GC、iCube、Common Core,靈活滿足不同行業不同場景的部署需求。
中興通訊i5GC是面向行業的輕量化核心網產品,支持部署在中興通訊全新一代R5300 G4X服務器之上,最簡僅一臺G4X服務器即可提供一套獨立的4G/5G全融合的輕量化核心網,助力企業低成本快速建網。截至目前,基于R5300 G4/G4X服務器系列的標準i5GC產品已廣泛應用于各行各業,助力5G和行業的深度融合和效能提升。
為滿足工業現場級柔性組網,以及礦山等井下安全作業需要的低功耗及隔爆需求,中興通訊于2022年8月發布基于U9101服務器系列的Mini5GC產品,業界同等性能下尺寸最小。Mini5GC采用云原生容器架構、超小機箱設計、上電即插即用,整機功耗低于100W,可部署于對尺寸、組網、功耗有嚴格限制的特定行業應用場景。
中興通訊iCube云網柜一站式集成云、網、業、維,以輕量級云底座TCF為基,按需加載i5GC、iIMS、BBU、MEP、OLT、預置典型應用以及第三方APP,可靈活下沉至企業園區或移動接入機房,打通礦山、智能制造、港口、交通等行業客戶“最后一公里”的網絡連接和算力需求(見圖2)。
在2022巴塞羅那世界移動通信大會期間,中興通訊iCube 5G專網即服務解決方案榮獲GTI Awards 2022“創新移動業務與應用獎”和“卓越獎”,彰顯了中興通訊在移動業務創新、商業模式創新以及可持續發展方面所作出的卓越貢獻。
圖2 中興通訊iCube 5G專網即服務解決方案
中興通訊全量版Common Core,專為大型行業園區設計,復用公網核心網,為行業客戶提供高性能、全特性、強安全的大型行業獨立核心網,滿足復雜場景下的行業應用場景需求。
結束語
隨著5G賦能行業的深入,行業迫切需要一個滿足行業特質的新型網絡。5G從提供基礎連接能力的公用網絡演進到全新的具備超高帶寬、確定性時延抖動、極致高可靠和極簡本地運維的行業專用核心網。中興通訊5GC專網2.0正是順應了行業發展需求,在國家“十四五”規劃和揚帆計劃的指引下,持續為行業數字化轉型做出貢獻。