一、汽车制造5G网络服务保障需求
5G/5G-A技术在汽车制造中具有重要价值,能够提升生产柔性化水平、生产效率、产品质量和服务水平,助力汽车制造业数字化、网络化、智能化转型升级。由于5G+汽车制造应用场景丰富,业务需求千差万异,众多场景对网络指标提出了个性化需求,因此需要针对场景及需求的特殊性和复杂性,提供符合场景需求的网络资源适配及服务等级(SLA)保障。
二、汽车制造领域5G/5G-A典型业务及指标
汽车制造生产环节涉及冲压、焊装、涂装、总装及电池等车间,5G/5G-A应用场景多达上百种,典型场景包括5G+AGV等运输控制类、5G+机器视觉类、5G+PLC等生产控制类、5G+视觉引导机器人、5G+VR/AR等辅助生产类、安防监控类、信息采集类等。典型业务质量参数包括生产节拍、工件型号、响应时间、识别精度、产线运动速度、切换稳定性、图像/视频分辨率、色彩模式、视频编码方式、视频码率、帧率、视频路数、模型数据量、光学方案、视场角、头部追踪的自由度、渲染显示光学方案、应用数据量、通信周期CT、生存时间ST、0宕机时长、单连接NRT带宽、组态节点密度和车间节点密度等。
三、面向汽车制造领域典型场景的5G/5G-A网络需求
典型业务场景涉及的网络指标包括用户体验数据速率、5G通信时延、单包可靠性、用户容量。业务参数到网络指标映射关系如下:
- 用户体验数据速率:通过应用数据量、传输周期测算。
- 5G通信时延:5G网络的通信时延,不包含业务层及其相关接口的处理时延。
- 单包可靠性:5G承载的单个业务包的可靠性。
- 用户容量:每小区范围内容纳的无线终端数量。
典型场景业务质量参数及网络SLA需求转译案例包括:
- 产线生产节拍分析案例:通过部署无轨导航无人叉车,实现专有物料在各区域自动点对点运输,提高物流效率和物流准确率。
- 5G+AGV网络SLA需求转译案例:基于“PROFINET OVER EoGRE OVER 5G”方案,实现基于5G的AGV调度,使AGV掉线率从15%降低到了5%。
- 5G+机器视觉网络SLA需求转译案例:通过部署工业相机或激光器扫描仪等质检终端,实现产品质量的实时检测与自动报警。
网络指标验证及规划流程包括:在需求转译平台中输入或自动获取业务需求及部署参数等,自动计算出5G网络指标需求,并对应到标准化的分级分档网络;基于5G网络+工业场景的实验室测试验证能力,针对转译平台输出结果进行效果评估;根据验证结果,评估该能力是否可达成;根据转译平台建议,评估对业务的影响程度,调整组态配置;在业务运行阶段提供可视的业务级SLA感知及保障,按需进行精准的网络资源分配和优化保障。
四、面向汽车制造领域的5G/5G-ASLA保障技术
- 网络高可用保障技术:通过单板级、链路冗余、网络节点级、网络级等冗余备份手段来提升网络可用性。
- 低时延高可靠保障技术:采用5GuRLLC低时延增强和高可靠增强技术,以及UPF下沉、边缘计算、5G与TSN融合等技术进一步降低数据传输时延。
- 速率保障技术:引入3U1D帧结构、上行载波聚合、补充上行等三种增强技术来提升大上行的能力。