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我国联通唐雄燕:完成光网与5G协同 赋能工业互联网
发布时间:2022-10-03 07:56:38 来源:球王会怎么样 浏览次数:4433 [返回]

   

  5月31日举行的“2022我国光通讯高质量展开论坛”上,我国联通研讨院副院长、首席科学家唐雄燕表明,完成光网与5G协同,方能更好赋能工业互联网!应捉住工业互联网展开机会,发挥光通讯优势,展开工业PON等工业光网技能创新,推动光纤到机器和光网络技能在工业互联网中的使用,完成工业光网与工业以太网、5G等技能交融组网,夯实工业算网根底。

  “工业互联网”是网络强国与制作强国战略的重要抓手,得到我国政府的高度重视,从2017年以来接连5年写入政府工作报告。工业互联网也为光通讯发明了新的展开空间。在唐雄燕看来,工业级光网络是光通讯融入工业互联网展开大潮的重要机会。

  现在,工业互联网网络面临多方面应战:一是工业园区、工作、出产等不同区域和环节的网络分隔,体系和信息孤立;二是传统组网方法不行灵敏,网络调整、晋级、扩展受限;三是网络运维和管控缺少智能,网络、核算和使用的管控体系不一致;四是工业环境杂乱,工业使用场景多样,部分场景电磁搅扰大,无线接入手法难以习惯。

  “传统工业互联网网络亟需革新,而要构建面向工业互联网使用场景的高品质网络设施需求具有五大特质。”唐雄燕表明,一是超大衔接,完成海量工业设备接入;二是超低时延,确保端到端低时延通讯,满意工业操控要求;三是算力增强,经过增强网关的算力完成边际核算和算网交融;四是边云协同,赋能工业大数据和工业智能;五是安全牢靠,构建高安全和高牢靠的工业网络与体系。

  工业光网是工业网络与光网络的结合,选用光网络技能互联工业企业全出产要素,完成出产操控、厂区监控、 工作事务的一致接入,完成人、机、物的全方位高质量互联。唐雄燕着重,工业互联网既需求5G也需求光网络,二者相得益彰,各有优势和适用场景。

  在工业光网中,工业PON、工业OTN和工业光总线都是比较要害的技能。特别工业PON能够广泛使用于工业园区、工厂和现场,具有多方面优势:

  大衔接大带宽,很好满意工业互联网中人机物的大数量衔接需求以及3D机器视觉等大带宽事务需求;低时延低颤动,工业PON下行的播送机制能够确保安稳的低时延传输,下行时延能够低于100微秒,上行时延能够低于200微秒,并且经过技能创新还能够进一步将时延减低至10微秒;高牢靠高安全,光接入天然具有抗电磁搅扰和高安稳等特性,能够满意工业互联网安全牢靠要求;灵敏性和扩展性,PON体系接入带宽和用户数能够灵敏扩展,并且在传输才能外,还能够经过算力增强,完成算网协同,更好承载工业使用。

  由于工业PON具有的共同多项优势,我国联通希望打造超大衔接、超低时延、安全可信的工业PON网络,经过大衔接、低时延的工业PON根底技能,联接与核算交融的工业算网体系和增强的安全牢靠保障机制来构筑工业互联网展开的坚实底座。

  作为2021年国家重点研制方案项目的负责人,唐雄燕承担着“超低时延、超大衔接、安全可信的工业无源光网络架构与体系研讨及使用演示”项目研讨。

  据介绍,该项目聚集PON在工业互联网场景下的使用,研讨提出超大衔接、超低时延、安全可信的新一代光接入网架构,研制低成本光接入体系器材、模块、设备,打造边云协同的工业光网运维管控体系,展开使用演示,推动PON从电信级到工业级的拓宽。该课题将在如下范畴展开技能创新。

  一是经过TDM+WDM+SDM多维复用构建超大衔接光接入网络。工业PON干流的10G TDM-PON技能,技能老练度高,产业链完善,1台OLT设备可完成大于10000台终端的衔接,满意工业互联网超大衔接需求。一起根据工业互联网需求还将向50G PON晋级,满意更高带宽事务的需求。WDM是PON进一步晋级的重要方向,具有展开潜力,产业链也在逐步老练,WDM-PON具有更大的衔接才能和带宽才能,未来经过多载波与多芯光纤的结合,完成波分空分多维复用,单PON口可完成上千台ONU的衔接。

  二是完成超低时延工业PON体系。经过FBA固定带宽机制,缩短上行突发(burst),带外开窗等机制下降PON体系时延,完成下行时延75微秒,上行200微秒。一起项目还在研讨超低时延的工业PON体系,经过选用波分和相干技能能够将PON的时延操控到10微秒以内。

  三是构建高牢靠高安全PON网络。PON具有完善的维护倒换,如PON 光链路维护能够选用 TYPE D 方法(OLT 双 PON 口,ONU 双 PON 口,主干光纤、光分路器和配线光纤均双路冗余),确保体系的高牢靠性;PON体系中OLT发送的信号能够被一切ONU接收到,需求经过完善的ONU接入安全机制和加密算法来确保体系和数据的高安全。

  四是研制新式算网交融工业网关。针对工业通讯数据接口多样、协议冗杂、互不兼容等特色,规划根据ONU边际核算才能的多协议转化体系,完成跨传输层的数据通明传输。针对确定性低时延和低颤动承载需求,将边际核算才能下沉到现场ONU。工业PON交融网关的要害技能包含:单帧多突发低时延技能,气密、防腐蚀及电磁阻隔技能,根据虚拟化/容器化的算力增强ONU硬件架构,根据ONU边际核算才能的多协议转化。

  五是完成工业PON灵敏切片。工业PON网络具有网络切片才能,一台物理OLT设备能够虚拟化为多个逻辑OLT设备切片,每个切片之间的网络资源分配、体系办理权限彼此独立。在完成物理资源共享的前提下,完成事务的独立管控承载。

  六是构建云边端协同的工业算力网络。云边端协同的工业算网能够接受各类工业使用,满意工业场景多样化的需求,成为工业互联网的根底技能底座。

  七是增强工业网络智能管控才能。引进人工智能技能增强工业网络的智能管控,完成对网络故障的快速定位及猜测,并将第三方工业互联网使用渠道归入管控体系,完成工业互联网使用的快速集成。

  从建造场景上看,适用于工厂新建网络和工厂网络晋级改造;从建造的掩盖规划上看,工业光网的建造规划可掩盖企业/园区内的工业出产网络、企业信息网络以及企业/园区外的主干传输网络,然后构建端到端的全光网络互联体系。

  工业PON能够使用于五花八门的工业范畴。如在矿业场景中,经过布置OLT主备维护,能够完成高牢靠的工业ONU衔接;工业PON网络能够完成多事务混合承载;经过预衔接ODN能够完成快速施工,下降操作难度和危险性。

  在制作车间场景中,工业PON能够有用处理离散制作业的接入终端品种繁复、数量巨大问题;处理现场级的实时数据收集问题;处理不同场景下的数据传递、交互问题;处理杂乱环境下的电磁搅扰问题。

  工业PON已开端得到规划使用。在河北某企业集团事例中,该集团经过布置高速、交融、安全的工业PON网络,完成了高清视频监控、工业信息收集、智能制作、云服务、海量数据603138)交流的一致承载;在山东某住建局才智工地,面临完成包含扬尘主动办理、视频监控+智能AI、长途塔吊、职工个人智能监管、工地智能安全体系、企业云渠道等多场景需求,经过PON+5G的才智工地处理方案,大大提升了工地运营及办理的场景化、定制化才能;在浙江某环保智能监测站项目中,需求处理远端站点运维难、安全性低、自然环境杂乱、站点多以及数据收集传输等问题,经过使用工业PON技能,使用光纤的高抗搅扰特性和工业级PON的高牢靠性机制,很好满意了对环境习惯性的要求。

  从工业PON技能展开来看,工业PON1.0主要是供给根底组网功用,PON设备集成以太网、RS232/485、CAN等多种工业接口,完成“光纤到机器”的接口互联;工业PON2.0完成协议转化、数据收集,集成各种干流的工业协议,具有工业数据收集/上传才能,完成“光纤到机器”的协议互通。唐雄燕指出,下一步向工业PON3.0跨进,将愈加重视体系及使用的互操作,完成PON设备与工业云渠道对接,支撑MEC、TSN、网络AI、工业安全等新一代工业互联网功用,并适配工业APP,完成“光纤到机器”的使用互操作。

  “完成光网与5G协同,赋能工业互联网!”讲演的最终,唐雄燕向职业倡议,捉住工业互联网展开机会,发挥光网络的大带宽、低时延、高牢靠、高安全等确定性网络优势,推动光网络技能在工业互联网中的使用,展开工业PON、工业OTN/WDM等工业光网技能创新,完成工业光网与工业以太网、5G、WiFi、TSN等技能交融组网,构筑工业算网,推动光纤到机器(FTTM)。

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