5G优化案例:5G-2B场景应用案例.docx
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5G2B场景应用案例
XX
目录
一、 问题描述 3
二、 分析过程 4
三、 解决措施 5
四、 经验总结 17
5G2B场景应用案例
XX
【摘要】XX百色华润水泥厂客户是XX电信首个5G2B用户。
华润水泥厂客户要求电信公司在百色田阳厂区的水泥厂、粉末厂、矿ft部和采矿区及传送带提供SA组网的5G信号覆盖,便于客户实现基于5G网络的智能生产系统等移动设备的视频回传、远程控制、实时监测等2B功能。
XX电信结合厂区实际情况,因地制宜的开展5G2B网络的建设,并引入UPF下沉、超级上行的关键技术,实现用户需求。
【关键字】2B、水泥、UPF下沉、超级上行
一、问题描述
XX百色华润水泥厂的需求有以下几项:
(1)、移动终端接入无法进行有线部署,且移动终端网络实时性要求高
矿车需安装监控摄像头,用于疲劳驾驶监管,无法有线部署;矿车通过监控实现防瞌睡报警和管理,涉及工地安全,要求实时性保障。
而数字矿ft的发展,如矿车自动驾驶、挖掘机远程操控等,也需要更高带宽、低时延的高性能无线网络支持。
(2)、Wifi网络设备无法满足位置灵活变更及网络大带宽需求
开采区域周期性推进,Wifi网络也需要频繁随之更换位置、重新搭建;Wifi网络需部署AP,AP覆盖面积小,大量部署成本较高且维护困难;当接入设备较多时,Wifi信道抢占,带宽降低到几十Mbps;而矿区300路720P视频监控需要300Mbps带宽保障。
(3)、企业专网成本高且难以满足视频带宽要求
企业专网使用行业1.8G频段,终端侧需增加背夹装载特殊SIM卡,成本较高;预留带宽低,不能满足视频带宽要求。
XX电信将将建设一个5G2B网络,实现华润水泥田阳基地矿ft、厂区、办公等区域的全面、高质量无线网络覆盖,以打造水泥行业5G+智能制造标杆,帮助企业进一步实现提质、降本、增效、绿色、安全。
二、分析过程
我们将水泥厂需求换算成无线网路资源需求如下:
百色华润水泥厂5G2B项目,投入的有5G信号需求的终端设备分为监控设备,无线终端(手机,平板)、定位设备、无人机巡检等,总共投入1163个设备。
覆盖需求方面,具体需覆盖4大区域,11个子区域,其中地坑需用室分覆盖,其它区域均采用宏站覆盖。
带宽需求方面,1163个设备总体带宽需求上下行最大值各为2915Mbps,时延需求方面,客户投入设备主要为速率要求,并未明确时延需求,与客户协商后,按端到端需求为20ms进行网络设计。
具体如下表:
华润水泥厂一期二期设备带宽容量需求
总计
设备
数量
单设备带宽要求
下行带宽需求
上行带宽需求
矿山+粉磨厂+熟料场
监控个数
(个)
155
上行带宽:
2Mbps~
5Mbps,
310~755Mbps
310~755Mbps
下行带宽2Mbps~5Mbps
终端设备
432(手机+平板)
上行带宽:
2Mbps~
5Mbps,
864~2160Mb
ps
864~2160Mb
ps
下行带宽2Mbps~5Mbps
定位设备
576
大于0.5kb,小于1kb,每60秒上传1次
288kbs~576kbs
288kbs~576kbs
总计
1174~2915M
bps
1174~2915M
bps
本次华润水泥田阳厂区项目5G建设项目,电信公司采用5GSA网络+MEC(多业务边缘计算)为架构,无线接入方式,分为5G终端直接接入和非5G终端通过CPE接入。
三、解决措施
3.1无线组网规范
通过对现场的查勘,制定了无线网络建设方案,包含15个宏站和8个室分。
清单如下:
序
号
规划基站
经度
纬度
覆盖区域
1
NTH田阳华润粉磨站O
106.78495
2
23.74480
2
粉磨厂生产区域和办公区域
2
NTH田阳华润粉磨站传送带O
106.78367
7
23.74231
3
粉磨厂堆棚区和传送带
3
NTH田阳华润水泥厂主厂区东北O
106.77943
1
23.74002
7
堆棚区域和传送带
4
NTH田阳华润水泥厂中控楼O
106.77929
23.73718
4
中控楼、堆棚区域和综合楼
5
NTH田阳那坡尚兴村卫东屯O
106.78156
23.73653
2
综合楼区域和环保楼区域
6
NTH田阳华润水泥厂主厂区北O
106.77736
7
23.73898
1
堆棚区域
7
NTH田阳华润水泥厂主厂区西北O
106.77570
9
23.73764
3
堆棚区域和传送带
8
NTH田阳华润水泥厂主厂区西南O
106.77596
3
23.73552
3
堆棚区域和传送带
9
NTH田阳华润水泥厂传送带1O
106.77426
3
23.73534
3
传送带
10
NTH田阳华润水泥厂传送带2O
106.77340
5
23.73147
7
传送带
11
NTH田阳华润水泥厂传送带3O
106.77445
1
23.72656
3
传送带
12
NTH田阳华润水泥厂传送带4O
106.77669
8
23.72190
1
传送带
13
NTH田阳华润矿山部办公区O
106.78192
2
23.71337
7
矿山办公区、碎石口和采矿区
14
NTH田阳华润矿山部采矿区O
106.77595
2
23.71180
1
矿山采矿区、碎石口和传送带
15
NTH田阳华润矿山部采矿区后山O
106.77724
9
23.70620
6
矿山采矿区
16
NTH田阳华润水泥厂石灰石地坑I
106.77597
5
23.73660
3
石灰石地坑传送带
17
NTH田阳华润水泥厂低硅破碎地坑I
106.77625
23.73739
7
低硅破碎地坑传送带
18
NTH田阳华润水泥厂高硅破碎地坑I
106.77645
5
23.73735
4
高硅破碎地坑传送带
19
NTH田阳华润水泥厂煤均化地坑I
106.77929
7
23.73847
7
煤均化地坑传送带
20
NTH田阳华润水泥厂办公楼I
106.78136
5
23.73828
1
煤均化地坑传送带
21
NTH田阳华润水泥厂食堂I
106.78178
4
23.73789
1
煤均化地坑传送带
22
NTH田阳华润水泥厂中控楼I
106.77934
1
23.7372
煤均化地坑传送带
23
NTH田阳华润水泥厂环保楼I
106.77940
6
23.73647
2
煤均化地坑传送带
(a)粉磨厂区
粉磨厂区规划2个5G基站,重点覆盖生产楼、办公区域、粉磨厂堆棚区和部分传送带。
(b)主厂区
主厂区是重点保障覆盖的区域,本项目规划6个5G基站进行覆盖。
其中田阳那坡尚兴村卫东屯基站为存量4G基站,对现有相关配套改造升级后安装5G设备提供信号覆盖。
其余5个基站则是重新选址,完全新建基础配套后安装5G设备。
同时,对综合楼、中控楼、环保楼和食堂进行5G室分覆盖。
(c)传送带
田阳华润水泥厂主厂区至矿ft部碎石口的传送带长度达3000米,传送带依ft势架空建设。
由于厂方对传送带区域没有太高的覆盖要求,传送带露天敷设,基站信号覆盖主要用于无人机巡查数据回传,终端数量较少,对流量要求也不高。
所以项目规划在传送带中部新建4个5G基站,满足基本的信号覆盖。
基站布点如下图所示:
(d)矿ft部
矿ft部由办公区、碎石口和采矿区组成。
根据数字化矿ft的建设要求,矿ft部办公区要对采矿区内工程车辆进行定位调度,对矿区和传送带进行无人机巡查监测。
本项目在办公区附近ft坡新建1个5G基站,重点保障矿ft办公室和碎石口的信号覆盖。
同时在采矿区边缘ft包新建2个5G基站,对采矿区和传送带进行覆盖。
(e)地下传送带
地下传送带位于华润水泥厂主厂区,由4段8小段组成,总长度约300米。
4段地下传送带分别位于石灰石地坑、低硅破碎地坑、高硅破碎地坑和煤均化地坑。
每个小段建设一套室分。
3.2传输组网规范
本期拟在田阳县局机房新增1对华为B2设备,在田阳那坡接入网机房新增1个A2设备和3个BBU设备。
新建基站至田阳那坡接入网机房BBU需要新建16KM光缆;田阳那坡接入网机房新增的A2设备通过原有光缆回至田阳县局机房新增的华为B2设备。
3.3核心网MEC组网规划
无人摄像采集的视频流在本地汇聚
MEC下沉部署到汇聚机房(支持三层网络),并且为厂区终端规划独立DNN,MEC根据DNN进行数据分流至本地服务器。
传输链路基站打通IPRAN传输链路到2台CE6865TOR,具体端口数根据实际流量规划,
端口间业务负载分担。
MEC出接口对接TOR设备分别处理维护、业务、存储信息;另外还需要一个GE接口用户对设备进行硬件管理
业务分流方式:
配置目的IP地址、专有DNN方式(根据源IP地址划分)。
MEC由3台华为2288V5服务器组成,配置一对交换机做为TOR设备和FW。
组网简易图如下:
3.4建设进度
华润水泥厂5G基于业务和覆盖仿真规划15个宏站和8个室分,所有基站均已开通,
从首站点开通调优到所有基站开通并完成单验达成不到一个月时间。
所有基站单验均达标。
3.5验收测试
电信、华润开展联调测试:
(a)矿ft办公区域测试情况:
(b)粉磨厂区测试情况:
(C)主厂区测试情况:
(D)传送带测试情况:
(五)超级上行特性、增强上行容量和覆盖
园区业务场景区域分布多样化,如原煤均化堆棚水泥墙体40CM墙体衰减大、ft间传送带区域路损大等存在5G体验感知风险,根据XX电信、水泥厂需求,开通超级上行特性,通过超级上行3.5G和2.1G高低频上行全时隙调度,增强上行覆盖和容量,整体提升客户5G速率感知。
超级上行建设方案:
●参数
●NRTDD3.5G
●超级上行3.5G+2.1G
●终端型
号
●MateX10.1.0.22
●上行带
宽
●100MHz
●3.5G100MHz+2.1G
20MHz动态频谱共
享
●上下行
时隙配比
●7:
3
●NA
●基站天
线
●64R
●4R
●基站功
率
●60W
●60W
●终端天
线
●2T4R
●3.5G2T+2.1G1T
●26dBm
●3.5G26dBm+2.1G
射功率
23dBm
●频率范
围
●3400~3500MHz
●1920~1940MHz
组网情况:
5GSA开通3.5GNR+2.1GSUL验证设备:
MateX+PHU/probe
1、特性占用成功验证方式:
MateX终端侧速率提升+后台信令跟踪确认;
超级上行特性生效验证方式
Probe无线测量参数SRSPower(SUL)有数值
SRSPower(SUL)显示为上行2.1载波占用成功,功能生效
统计本小区的平均基于时频融合的上行增强用户数不为0
不同场景对比:
近点测试超级上行增益百分比为32.2%,远点测试:
超级上行开通后增益百分比为23.4%。
(2)园区拉网测试:
超级上行开通前平均上行速率140.5Mbps,开通后191.4Mbps,速率增益48.9Mbps,增益百分比34.3%.
(3)模组摄像头联调测试
为应对水泥厂园区内复杂多变的工作环境,如矿ft作业区,原有有线监控施工难度高、布线复杂,且维护难度大。
结合5G网络高带宽、低时延的特性,通过应用华为5G摄像头部署调测,成功实现厂区内视频监控实时回传,视频监控无卡顿。
四、经验总结
覆盖效果汇总:
序号
区域
覆盖率
平均下载速率Mbps
平均上传速率Mbps
时延ms
1
矿ft
100%
533
112
17
2
主厂区
98.36%
534
113
19
3
粉磨站
99.36%
820
122
16
4
传送带(3.9公里)
98.67%
553
80
17
华润水泥智能制造田阳试点项目5G建设项目通过建立无线5G专用网络,使5G无线网络信号覆盖主厂区、粉磨站厂区,矿ft开采区域及矿ft办公区域,在无线网络信号所覆盖的任何一个区域,任何一个终端设备都能通过无线网络访问华润水泥智能制造系统及相关的配套系统;利用5G信号传输容量大,超高可靠低时延的特点,把现场的一些监测、检测
设备、移动终端设备、车载设备、视频监控等配套系统实现数据无线传输、集成,实现实时采集生产工艺、安全环保、质量检测、实时在线分析等生产数据,实现生产过程透明化管理,提升生产管理水平,并通过MEC(边缘计算)数据不出厂区,生产网络与公众网络分离,保障数据安全。
华润集团计划继续联合华为与XX电信,将该试点成果向全XX14个水泥生产园区推广,并争取国家5G工业创新项目。
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