5G:使能垂直行业,开启数字平台

  5G部署正在全球拉开序幕,其巨大潜力受到了全球的瞩目。

 

  5G不仅能提供速度更快的移动宽带,更代表着网络架构的升级,5G将颠覆移动网络的建网方式,并且这一架构所拥有的特性能够带来诸多商业价值。凭借端到端的网络虚拟化、网络切片、海量物联网通信、超低时延及移动边缘计算等特性,5G网络能够作为技术平台,帮助企业降低成本、提升客户体验、提高安全性,并创造新的收入来源。

 

  5G潜能蓄势待发

 

  目前,5G部署正在全球各区域加速开展。手机厂商纷纷推出新款5G手机,消费者也开始体验超过100Mbps的移动下载速率。5G不但能够提供大容量连接,缓解高峰时段的网络拥塞,提升普通消费者的移动宽带体验,还将改变网络架构。

 

  众所周知,5G带宽最高可达10Gbps,而同等速率目前只有专用光纤网络才能实现。除了支持大容量连接以外,5G还将推动运营商网络转型。无线接入网和核心网的虚拟化是5G网络的一项关键特性,其能够实现网络功能云原生、整合人工智能,并实现网络自动化。

 

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  尽管5G及其在企业领域的应用潜力受到广泛关注,但来自GlobalData的调查数据显示,目前仍有多达60%的IT领导者表示他们并不了解5G有哪些价值。

 

  5G提供万物互联的基础设施

 

  除了能够提升移动宽带速率,5G也为企业和政府提供下一代物联网解决方案的基础联接。目前,单个4G/LTE物联网基站能支持数千个传感器接入,而5G站点能实现更大容量的海量物联网通信(mMTC)。基于mMTC的解决方案将成为智能公用事业、智能制造和动态交通控制等智慧城市概念的底层技术,并将在预测性运营与维护领域获得广泛应用。

 

  此外,mMTC能帮助企业减少业务中断、增加资产利用率、保障安全生产,最终降低生产生活的单位成本。未来全球工业4.0和智慧城市项目的成功都离不开这些技术。

 

  网络切片提供灵活的应用体验

 

  5G不仅能连接工厂的机器设备和传感器,还将改变传统企业的网络架构。移动网络在过去并未被视为接入企业广域网的主流方式,但随着5G的蓬勃发展,越来越多的5G标准和特性在运营商网络中的发展和成熟,企业开始考虑将5G作为不可或缺的组成部分纳入下一代广域网解决方案中。

 

  随着5G网络的日趋成熟,它还将具备一些新的特性。其中,网络切片特性预计将在未来几年成为5G的标配。网络切片指对同一底层物理基础设施进行逻辑切割,将其划分为不同的虚拟网络。以企业广域网的应用为例,IT管理员能够根据带宽、服务质量等要求,为不同的应用创建不同的网络切片。同时,还可对网络进行分区。由于5G具有mMTC的特性,能同时支持IT系统和运营技术,因此,安全和合规对网络切片的需求将越来越明确。

 

  超低时延带来应用创新

 

  5G演进带来了另一关键特性为超低时延移动服务。目前,4G/LTE网络支持最低50毫秒的网络时延,这一指标虽能满足许多业务的需求,但还不足以应对自动驾驶汽车、实时视频分析及远程手术等下一代解决方案带来的挑战。5G的最低时延目标为1毫秒,目前许多运营商和设备商、合作伙伴在真实的网络环境下已经实现了低于30毫秒的时延,比人类的反应速度还要快10倍,这无疑为工业、医疗乃至消费领域的应用创造了无限可能。

 

  5G移动边缘计算(MEC)是实现5G网络超低时延应用的关键。在边缘端,终端设备对数据进行收集和传输,而作为技术平台的MEC,将传统数据中心和云端的计算和存储功能移到了边缘端,使实时数据分析和处理成为可能。与其他形式的边缘计算不同,MEC平台原生支持5G网络,这也是实现超低时延应用的一项关键因素。基于MEC,企业能够快速作业,无需在现场安装服务器,也无需将数据发送至云端或数据中心进行处理。凭借这一特性,人工智能模型能够更快、更高效地运行,从而推动人工智能在自动化等领域的应用。

 

  EC还能提升安全性。将计算资源直接部署在5G基站或附近位置,意味着敏感数据无需远距离传输就可进行处理。这对金融、医疗、航空及政府等受到严格监管的行业来说至关重要。

 

  从全球范围来看,目前许多企业已经在使用混合云服务,即同时使用公有云、私有云和本地计算环境。5G将有助于推动边缘技术在这一领域的应用,因为该技术可以更加精细化地优化应用的运行位置。

 

  整合5G特性,充分释放5G潜能

 

  5G具有增强型移动宽带、海量物联网通信、网络虚拟化和切片、超低时延及移动边缘计算等诸多特性,但只有将其中两项或多项、乃至全部特性相结合,才能真正释放出5G的潜力。最强大的5G解决方案和应用场景将同时利用5G的多种特性,如自动驾驶汽车、面向一线作业人员的增强现实(AR)/虚拟现实(VR)和混合现实应用、用于资产跟踪和预测性维护的密集传感器监测应用,以及用于改善工作场所健康与安全、实时视频分析、多租户网络环境和触觉互联网等应用的可穿戴设备。

 

  目前,全球各地都在开展技术试验,助力行业充分释放5G的潜力。许多运营商都在忙于解决当前所面临的实际问题,即提升高峰时段的下载速度以及缓解网络拥塞。例如,部分运营商面向企业和家庭推出的固定无线接入(FWA)服务。移动运营商们正积极构建可视化的核心网、传输网和无线接入网(RAN),为迎接5G的到来做准备。一些更具前瞻性的运营商正与合作伙伴携手试点更高级的5G服务。总之,运营商们希望利用5G技术,将提供联接服务的移动网络改造成支持企业解决方案的数字化平台。

 

  案例一:振华重工、中国移动携手华为打造5G智慧港口

 

  振华重工与中国移动和华为合作打造了智慧港口解决方案,以帮助提升港口运营的自动化程度、改善工人安全,以及提高货物处理的效率。

 

  该解决方案整合了高速、超低时延、网段划分和移动边缘计算等5G的关键特性。5G智慧港口解决方案由以下两部分组成:

  

  5G+MEC园区网络

 

  中国移动、振华重工和华为合作构建的5G智慧港口基于5G+MEC的园区网络打造而成。港口园区内安装的5G基站能同时提供公网和园区专网服务。中国移动定义了独立的公共陆地移动网络(PLMN),并为港口配备了单独的SIM卡。公用和专用网络用户将分别接入不同的子PLMN网络,并与公用5G核心网和港口的本地5G-MEC(UPF)建立路由。

 

  5G智慧港口应用场景

 

  遥控起重机:港口起重机上安装的摄像头通过5G网络将所拍摄的1080p视频图像传送至控制中心,起重机操作员根据现场传来的视频图像进行远程操作。根据起重机的不同尺寸,安装的摄像头一般为6到27个不等。5G网络可提供30Mbps到120 Mbps的上行带宽和30毫秒的低时延。

 

  智能导引车:虽然某些自动化港口引入了4G自动导引车,但它们无法判断周围的路况。而在车身安装了摄像头和传感器的智能导引车,可通过5G网络将收集到的详细路况信息传送至移动边缘计算平台。每辆智能导引车需要发送8路1080p视频图像,占用约40Mbps的上行带宽,时延要求为20毫秒。智能导引车时速可达40km/小时,是自动导引车的两倍,端到端的运输效率可提升至自动导引车的2.5倍。自动驾驶集装箱卡车也可采用相同的技术来实现,从而降低劳动力成本。

 

  其他应用:智慧港口还有许多其他应用,如智能视频监控和AR远程维护等,这些应用都依靠5G和MEC来提供联接和计算能力。

 

  案例二:中国东方航空、中国联通携手华为打造5G智慧机场

 

  中国联通和华为携手中国东方航空为新建的北京大兴机场部署了5G网络,使其成为世界上最大的5G机场,以及首座将5G引入民航业务流程的机场。

 

  这套5G智慧出行解决方案旨在改善客户体验,推动地勤服务自动化,提高航班准点率,减少机场Wi-Fi网络拥塞,部署低时延的AI应用及面向未来的网络环境。

 

  该解决方案整合了高速、超低时延和移动边缘计算等5G关键特性。

 

  中国联通在机场部署了3000多个5G LampSite小基站和80多个室外5G有源天线单元(AAU),为大兴机场提供了全面的网络覆盖。

 

  该网络支持海量数据传输,助力中国东方航空为客户提供各类个性化服务。同时还可满足每天10TB的网络容量需求,并支持灵活扩容,网速可超过1.2Gbps,为旅客提供卓越的5G体验。

 

  得益于网络容量大、覆盖范围广的优势,该网络除了为机场内部服务外,还可为旅客提供公用网络。在大兴机场,大多数应用场景都是基于5G室内网络实现的,但也利用了现有的3G和4G基础设施,避免了构建两张共站网络,有助于提升网络运营效率,并降低成本。

 

  中国东方航空基于5G网络实现了如下三种服务:利用边缘AI应用,实现自助值机和面部识别等旅客服务;旅客和东方航空员工的行李跟踪和管理;为旅客提供个性化沟通服务。

 

  5G智慧出行服务于2019年9月开始商用,旨在实现如下目标:

 

  20分钟完成值机手续到登机。旅客无需再出示身份证件或扫描二维码,只需刷脸便可完成从购票、值机、安检到登机的所有手续;空乘人员可以使用面部识别系统引导旅客入座;东方航空员工将穿戴支持面部识别功能的5G增强现实眼镜,快速识别并协助旅客。

 

  便捷的无纸化行李服务和端到端可视化行李托运服务。合作伙伴基于全球首个射频识别永久电子行李牌,开发了5G行李跟踪解决方案,使旅客在手机APP上即可查看行李托运状态。由于5G网络可提供更大的上行容量,大兴机场将使用高清视频对行李进行监控,并可在行李处理不当时提醒工作人员。这将有利于更好地管理行李,确保将行李准确运至目的地,并避免航班延误。

 

  提供个性化服务和改善旅客体验。包括行前提醒、值机、登机、登机口变更、行李领取和转机等,并可根据旅客的位置、会员等级和时间要求等提供定制化服务。例如,当旅客在机场内走动时,可在智慧显示屏上查看个人航班信息;为保护隐私,系统通过面部识别旅客身份后,个人航班信息将以匿名的方式展示;在贵宾室候机的VIP旅客还可以享用基于5G的高清会议和云服务。

 

来源:华为技术观察

创建时间:2021-06-30
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