5g mec技术在智慧园区的应用

在处理机场拥挤时段的进场与离场情况时，航空公司应优先制定协同进场容量优化模型，对等处理进场与离场问题，在转换容量的基础上保证需求与提高容量的匹配度，充分减少延误问题的发生频率。在表示进场容量时，应采用飞机对在跑道入口的间隔时间加权值进行计算，当最小间隔小于前机跑道占用时间时，应及时将其调整为前机跑道的占用时间。同跑道上进场与离场情况混合，且之间相互作用，在设置进场、离场之间的间隔时应充分满足空管规则，针对性建立单跑道进场与离场的容量模型。比如应根据机场重型、大型以及小型飞机的机队情况确定进场与离场的间隔时间，且保证间隔不违反最小间隔规定。当进场流饱和时，应增加适当的离场航班数目，此时进场航班可以优先使用跑道，此时跑道进场容量保持最大值，为了增加更多的离场航班，应有效拉大航班的时间间隔，此过程见图1所示。

除此之外，在机场的拥挤时段，相关工作人员还应做好航班流的进场与离场优化处理工作，在保证机场流最大化的基础上，降低航班延误的发生频率。且还应在流量管理角度分析进场与离场问题，在减少地面等待时间的基础上使用容量转化策略，确保每种进

离场混合方式均具备一个容量对，即进场容量与对应的离场容量，充分保证合理性。

图1 混合容量中起飞与进场容量关系

4.结束语

随着空中运输流量的日益增加，应切实保证空中交通运输的安全性与有效性，采用先进关键的技术进行流量管理。期间，相关部门也应积极配合，在深入探究分析的前提下，为协同式交通流量管理技术的应用制定更多的管理制度与流程，切实提升空中交通的运行效率。目前大部分园区主要采用WIFI有线技术作为信息监控共享等相关应用的数据传输方式，但存在抗干扰差、组网复杂、维护成本高、时延高、私密性差等难点问题无法解决限制了园区内智能信息化应用的发展。本研究将采用5G网络代替WIFI，可解决上述难点问题，并通过采用将5G网元MEC与本地工业云业务平台结合的网络架构，实现工业4.0时代所要求的机器和设备相关生产数据的实时分析处理和本地分流，形成低时延、超带宽、大连接、高可靠性、高安全性、可管可控的数据传输能力，促进园区实现各项智能信息化应用的创新发展。

引言：URLLC（Ultra Reliable & Low Latency Com-munication，低时延高可靠）场景、eMBB( Enhanced Mobile Broadband，增强移动宽带)和mMTC（massive Machine Type of Communication，海量机器类通信）是3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作计划）定义的5G三大场景，而目前热门的智能制造中的智能抄表是URLLC业务最典型的应用(大量的电表也涉及mMTC业务)，高清视频监控则是eMBB的典型应用。智能制造中的智能抄表为了实现低时延与高可靠性，特别倚靠URLLC短时延平台来进行调度与控制，因此，URLLC与MEC（Mobile Edge Computing，移动边缘计算）平台结合是未来URLLC的必然趋势。而园区管理者摆脱中控屏幕，可以直接通过手机查看各个监控实时图像，则需要eMBB大带宽的能力。突破传统的wifi网络，依托于5G大带宽、低时延、高可靠等特性，在三一重工园区内为园区的生产和办公提供智能信息化创新应用。通过5G网络和业务平台完成基础信息的自动监控、采集、传输、分析、管理，有指向性地进行网络资源的连接和信息融合，在网络互联和信息共享的基础上，开发电表数据采集监控、场景的统一AP方案、高清视频监控、智能视频分析、安全的视频会议及大型的档案分享等信息智能化应用，实现园区内各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作。

5G MEC技术在智慧园区的应用

2.项目方案

本项目将在三一重工园区内实现5G网络覆盖，并将其作为各项业务应用的信息传输承载网络。考虑业务应用对数据本地实时处理的各项要求，项目采用将5G网元MEC与本地工业云业务平台结合的应用系统搭建方式。2.1 5G网络覆盖

采用室内协同覆盖的策略，园区室外区域建设5G宏基站，厂房内采用5G有源室分系统进行部署，具体完成包括

中通服咨询设计研究院有限公司 臧荣堂

1.项目现状

三一重工期望引入面向5G的智能制造和创新生产应用，

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ELECTRONICS WORLD・技术交流AAU、DU/CU、pRRU等设备的安装开通，实现5G网络连续覆盖。

图1 三一重工智能信息应用系统框架图2.2 MEC部署

MEC作为5G演进的关键技术和架构，具备无线网络信息API交互功能，以及计算、存储、分析功能的IT通用平台；依托MEC可将传统外部应用拉入移动网络内部，更贴近用户，提供本地化服务，从而提升用户体验，发挥边缘网络的更多价值。

（1）MEC硬件平台架构

MEC平台支持COTS IT架构，即通用X86服务器硬件架构，建议硬件规格如下：

Processorx86, Dual Socket 2x12 cores

(Haswell/Broadwell processor family)DiskSSD (2x800 GB) or 2x 1TB (HDD)

HW

NICIntel only SRIOV and/or DPDK compatible NICPorts

1x 1GB OAM port for Host2x 10GB port for vMEC

平台针对电信级需求所设计的数据中心解决方案，同时具备IT云硬件的设备通用性及电信运营商需求的低时延和高可靠性。

（2）MEC平台软件架构

MEC平台软件采用虚拟化架构，软件根据实现的功能不同分为四个垂直独立的服务组，分别为网络功能、平台服务、应用服务及平台管理，根据网络接入的需要，客户可以选择不同的服务组组合。每项虚拟化服务依照AppFactory流程都有自己的发布版本号。比如多角度视频直播EVO就是其中的一项微服务。

MEC部署在面向5G的全云化虚拟化软件环境，仅透过增加VNF，同一套AirFrame云平台即可提供未来无线云相应VNF网元，包含未来的云化基站和小站控制器，可说是5G技术4G化的最好实现，为未来5G全云化架构做好准备。

（3）三一重工MEC组网部署

MEC位于LTE/5G及企业server之间，企业专用用户通过MEC直接本地分流至企业内部网，所有企业内部机密数据皆无需绕经公网。同时，核心网络进行鉴权和定义访问内部网络的权限，电信级别的网络防护，无需第三方平台，将网络受攻击的可能性降低到最低。

传统的用户访问企业应用服务器需要同过NGC方式，部署MEC后，用户访问企业网，不需要经过NGC，直接通过MEC访问企业网，这样可以减少时延，同时增加网络的安全性。2.3 智能信息应用接入

（1）电表接入应用

基于5G网络室内小站覆盖，部署MEC提供企业网接入，

保证三一重工园区厂房内生产线设备的电表接入，成本优于传统WiFi接入，节省网络建设成本；通信设备统一维护，节省维护成本。不仅保证低时延接入，而且满足自动化对电表数据监控回传的需求。

（2）基于场景的统一APP方案应用

结合场景、方案，可将多种应用集成至统一平台入口；基于内容卸载流量、分流，降低流量成本；基于内容管理，易管控。

不用重新部署新网络；通过极低流量费用功能，吸引客户专网和APP推广；可与园区系统对接，提供更完善的厂区服务；后期扩展业务能力强，收益潜力巨大。

（3）园区高清视频监控应用

园区管理者摆脱中控屏幕，可以直接通过手机查看各个监控实时图像，应急过程中，意义重大厂区内无线监控直接将图像信号传输至企业内部服务器可结合物联网做对象追踪，安防管理，消防预警等。

应急过程中，管理者可随时随地查看园区实时影像，可靠性好；安全性高：所有企业内部机密数据皆无需经过公网；视频采集和视频调用都不会有传统数据费用；时延更短，时效性更高。

（4）安全的视频会议及大型档案分享应用

之前企业内部档案分享需求大，许多档案内容太大无法使用电子邮件分享，安全性关系也不适合放在公共云分享；视频会议或分享屏幕质量不佳，时延太大，且无法满足终端移动或切换的需求，采用MEC组网不仅不耗用流量，而且分享大型档案安全性高；办公区域内室内或邻近户外皆可享受低时延高质量视频会议。

3.项目创新性和设计独特性

对比较与传统wifi系统，本项目有如下创新和独特性：

1）低时延。内部数据传输通过MEC智能判断，直连服务器平台，缩短路由，降低时延，满足工业自动化要求。

2）超带宽。本地部署相关应用服务，不受其他应用及核心网带宽限制，MEC峰值吞吐量(上行加下行)达3Gbps。

3）大连接。本地工业控制器、扫码枪、平板、摄像头等多种终端接入，汇聚MEC，内容汇整增强，减少传输负荷。

4）高可靠性。MEC支持高可靠性AiO硬件配置方式，透过两台相同硬件的服务器，提供热备份，一旦有任何问题发生即切换到另一台服务器，确保服务可靠性。

5）高安全性。所有专网用户内部机密数据皆无需经过公网，对于专网用户，核心网络进行鉴权和定义访问内部网络的权限，电信级别的网络防护，无需第三方平台，将网络受攻击的可能性降低到最低。

6）低成本。运营商提供独特的企业5G接入解决方案，快速、安全、优质覆盖，移动性好，摆脱传统有线、无线WI-FI等繁杂组网及后期维护困难问题，降低企业TCO成本。

4.结束语

本项目将采用5G网络代替WIFI，并通过采用将5G网元MEC与本地工业云业务平台结合的网络架构，实现工业4.0时代所要求的机器和设备相关生产数据的实时分析处理和本地分流，形成低时延、超带宽、大连接、高可靠性、高安全性、可管可控的数据传输能力，促进园区实现各项智能信息化应用的创新发展，助力企业提档升级。

作者简介：臧荣堂（1982—），男，2009年6月毕业于南京邮电大学，硕士，中级工程师，主要从事通信工程咨询、设计工作。

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