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面向全连接工厂实时业务的5G差异化低时延高可靠技术方案研究

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成果主要完成人

郭宇,仲思睿,吴梦晗,屈洋,刘博文,吕晗笑,许靖华

项目概况

(一)研究背景 随着5G工业互联网行业应用的快速发展,5G智能制造业务场景对5G专网能力提出了更高的要求。全连接工厂的业务特点是包含众多控制类实时性应用场景,这些场景的业务核心诉求是业务端到端时延及可靠性,关注不同用例中业务可接纳的最大时延值是评估当前产品能力是否能够匹配业务诉求的关键。5G技术具备的超低时延高可靠这一典型特性,可以应用于上述实时业务场景,解决全连接工厂对于网络高需求的痛点。 本成果从全连接工厂实时业务场景、低时延高可靠关键技术、低时延高可靠端到端专网能力以及已落地成功案例组网方案特点进行全面研究,切实让5G智能制造解决方案从辅助生产类业务走向核心生产业务。 (二)主要创新点 1、采用5G先进技术: 超低时延高可靠技术作为5G全连接工厂实时场景专网不可或缺的一部分,有效推动行业快速发展及端到端应用落地。低时延有效降低数据传输时延,提高工业控制系统的实时性;工业控制系统中传输的数据往往涉及到生产安全、质量控制等问题,高可靠技术为工业控制系统提供了安全性和可信性。 项目基于对低时延高可靠敏感业务的分析,明确低时延高可靠关键技术如:预调度、PDCP乱序递交、Mini-slot调度、双发选收、PDCP冗余传输、slot聚合等,并对组网方案及其可行性进行研究,输出满足低时延高可靠的面向5G全连接工厂实时业务的技术方案。 2、创新端到端业务交互差异化方案: 方案提出了创新性的面向全连接工厂实时场景的5G低时延高可靠专网解决方案,可基于工业互联网中不同场景不同业务对低时延高可靠的差异化需求,进行精准适配时延要求,充分发挥5G专网现有能力,孵化与业务场景强相关的端到端差异化专网定制解决方案。 3、高商业价值、可落地推广: 目前方案成果在很多工业互联网项目中已经得到广泛应用,实现根据客户具体业务时延可靠性需求在实际方案设计时采取不同的技术手段和组网方案。该方案可持续迭代,为更多的工业行业客户带来优质服务,真正实现5G与行业客户的深度融合。 (三)经济社会效益 成果方案成功应用于施耐德跨域独享专网、三一重工专网、燕山石化专网项目等,为北京联通带来较为可观的经济效益。成果大力推进5G专网解决方案使能产业,助力行业数字化转型;同时响应国家号召,大大节约了人力、物料等社会资源和环境资源,为企业树立“绿色”标杆,有效树立了北京联通匠心网络的优秀口碑,提升品牌价值。