Réseau 5G : l’automatisation au service de l’industrie
L’autonomisation et l’amélioration de l’efficacité du réseau privé 5GC 2.0 stimulent le développement de haute qualité de l’industrie.
À l’heure actuelle, l’accélération de la construction de nouvelles infrastructures et de la numérisation industrielle est devenue une importante direction de développement stratégique de la Chine. En tant que représentant typique de l’infrastructure d’information, la 5G a été déployée pour une utilisation commerciale à grande échelle dans le domaine de la ToC (table of contents) domestique, donnant un nouvel élan à la transformation numérique de l’économie et de la société. Des milliers d’industries accélèrent la mise en œuvre de scénarios d’application 5G.
Les cas d’innovation d’applications 5G en Chine couvrent 22 industries importantes de l’économie nationale. Le réseau 5G accélère la mise en œuvre dans la fabrication industrielle, l’exploitation minière, l’acier, le port, les soins médicaux et d’autres domaines. L’effet d’autonomisation de la 5G devient plus évident.
Le réseau 5G est principalement orienté vers trois grands domaines: eMBB, URLLC et mMTC. eMBB est principalement utilisé dans la phase préliminaire des réseaux privés 5G pour fournir une connectivité de base et des services haut débit aux consommateurs ou aux clients de l’industrie. Avec l’approfondissement de la 5G dans des milliers d’industries, le réseau privé 5G entrera dans l’ère 2.0.
L’URLLC et le mMTC deviendront progressivement les principaux scénarios d’application dans le domaine des réseaux privés 5G B2B, et les fonctionnalités de latence ultra-faible, de fiabilité ultra-élevée et de connexion ultra-large du réseau deviennent nécessaires. Orienté vers le 14e plan quinquennal pour le développement de l’économie numérique, le réseau central 5G de ZTE évolue d’un réseau privé à l’ère 1.0 à un réseau privé à l’ère 2.0. ZTE a lancé la solution de réseau central 5G 2.0, fournissant un nouveau réseau privé 5G intégré au réseau cloud avec un coût ultra-faible, une isolation physique, une sécurité et une évolution.
Le réseau privé ZTE 5GC 2.0 se concentre sur quatre niveaux d’innovation : réseau privé à double moteur de données et de voix, garantie de fiabilité extrême, ICE (moteur de communication industrielle, qui est la base de la communication industrielle) et une série complète de systèmes de produits, facilitant le développement de haute qualité de ces industries et mener en permanence leur transformation numérique.
Réseau privé à double moteur pour construire un réseau de données et de voix
Le réseau privé 5G renforce les applications industrielles, non seulement pour les services de données, mais également pour les services vocaux traditionnels. Dans les scénarios industriels typiques tels que les mines de charbon, les capacités d’appel vocal et de répartition vocale sont devenues des éléments importants de l’informatisation des mines.
Basée sur les capacités de réseau 5G Core (i5GC) et IMS (iIMS) de l’industrie, la solution de réseau privé 2.0 de ZTE 5GC utilise des armoires cloud pour fournir un réseau privé à double moteur «données et voix» et reproduit l’expérience de ZTE dans les applications à grande échelle VoNR commercial du domaine B2C au domaine B2B.
Cette solution aide les clients de l’industrie à mettre en œuvre des appels vocaux et vidéo haute définition dans les zones minières et à mettre pleinement en œuvre le réseau 5G avec une couverture complète des données et de la voix. De plus, elle peut être interconnectée avec des fournisseurs de répartition vocale tiers pour intégrer pleinement le réseau 5G dans le réseau minier privé et accélérer la mise à niveau et la reconstruction intelligentes des mines.
En déployant des réseaux 5GC et IMS (sous-système multimédia IP) légers dédiés sur des campus privés (zones minières), le client peut utiliser plusieurs types de terminaux tels que des terminaux fixes et mobiles pour passer des appels vocaux, mettre en œuvre une distribution automatique/manuelle des appels et proposer d’autres services vocaux aux entreprises.
De plus, l’IMS privé peut être interconnecté avec l’IMS public de l’opérateur pour mettre en œuvre l’interfonctionnement entre les numéros d’entreprise privés et les numéros de téléphone publics. Grâce à la coordination entre le réseau privé et le réseau public, les avantages du réseau privé peuvent être pleinement exploités pour fournir des capacités vocales améliorées. Pour résoudre le problème des terminaux commerciaux avec Voice-Centric, largement utilisés par les clients de l’industrie, qui ne peuvent pas accéder au réseau dans le scénario où aucun réseau IMS n’est déployé, ZTE lance la solution innovante AnyDevice.
Le composant P-CSCF est intégré dans i5GC pour améliorer le moteur d’accès et optimiser la logique d’authentification, puis les clients de l’industrie peuvent utiliser n’importe quel terminal commercial avec la capacité Voice-Centric pour accéder au réseau privé de données de l’industrie B2B sans prise en charge IMS complète, réalisant ainsi zéro accès de perception, ajout de matériel zéro et restriction de terminal zéro, améliorant considérablement les scénarios d’application du réseau privé industriel.
Réseau privé ultra-fiable pour garantir la sécurité de l’entreprise
À mesure que la 5G pénètre plus profondément dans les services de base des entreprises, les entreprises ont des exigences plus élevées en matière de fiabilité du réseau 5G. Selon les exigences de fiabilité différenciées de l’industrie, le réseau privé ZTE 5GC 2.0 prend la tête de l’évaluation de la fiabilité du réseau privé de l’industrie et fournit le mécanisme de hautes fiabilités «4 + 1».
– Fiabilité de niveau 1 : grâce aux mécanismes d’auto-guérison, de renaissance et de migration, la récupération locale est rapide en cas de défaillance. Il s’applique au scénario où les exigences d’interruption de service ne sont pas élevées.
– Fiabilité de niveau 2 : le mode de redondance matérielle 1+1 est adopté, il n’y a donc pas de panne matérielle unique. La solution offre une double mise en réseau avec deux serveurs, commutateurs et pare-feu, ainsi qu’une sauvegarde à double port physique. Il s’applique à la plupart des réseaux privés du secteur et est recommandé pour un déploiement commercial.
– Fiabilité de niveau 3 : mode chaud/sauvegarde 1+1 et synchronisation au niveau de la session. Les services ne sont pas interrompus en cas de panne. Ce mode est applicable aux scénarios d’application industrielle où le réseau central a des exigences de fiabilité élevées.
– Fiabilité de niveau 4 : grâce à l’introduction de réseaux 5G à double fréquence et de technologies FRER (Frame Replication and Elimination for Reliability) de bout en bout, fournissant des mécanismes d’identification et de duplication des trames pour permettre des transmissions redondantes, réduisant efficacement la latence de bout en bout, en supprimant la gigue des paquets et en améliorant la fiabilité de bout en bout. Il s’applique aux scénarios d’application industrielle où les systèmes 5G de bout en bout ont des exigences de fiabilité ultra-élevées.
– Chargement des fonctions de plan de contrôle léger du réseau central dans UPF : dans les scénarios d’application dédiés du réseau public, les UPF ont un plan de contrôle d’urgence léger intégré. Lorsque la liaison entre le réseau du campus et le réseau public est interrompue, les services locaux sont inertes, et les terminaux peuvent être automatiquement connectés au plan de contrôle d’urgence et récupérer rapidement les services, de sorte que la déconnexion du réseau ne soit pas interrompue.
Déterminer la base de communication de l’industrie pour permettre une connexion complète de l’industrie
Pour répondre aux dernières exigences stratégiques industrielles, un réseau 5G déterministe est le noyau central du réseau privé 5G dans le domaine industriel. Les réseaux de télécommunications traditionnels sont configurés en modes de transfert au mieux.
Le retard et la gigue sont incertains, et le déterminisme est un facteur clé dans la conception des connexions industrielles. Les applications de contrôle et d’automatisation industrielles ont souvent besoin d’envoyer et de recevoir des données à des intervalles spécifiques, et une fois que les données ne sont pas livrées à un moment précis, elles seront considérées comme anormales, entraînant de graves conséquences.
Bien que l’Ethernet industriel traditionnel ait été largement utilisé dans le domaine de l’Internet industriel, comme EtherCAT et PROFINET, il existe de nombreux protocoles Ethernet industriels et les normes sont confuses.
Différents protocoles ne peuvent pas être interconnectés et il est difficile de former une norme unifiée dans le domaine de l’Internet industriel. TSN (Time Sensitive Networking) fournit une solution unifiée pour l’Internet industriel 5G+. La norme 5G TSN a été introduite par 3GPP R16 et est continuellement améliorée dans R17 et R18, jetant les bases pour fournir des normes unifiées déterministes pour l’Internet industriel.
Le réseau privé ZTE 5GC 2.0 introduit la fondation de communication industrielle ICE orientée vers l’Internet industriel. Il fournit une série de nouvelles architectures, de nouvelles fonctionnalités et des capacités réseau, y compris l’hyperconvergence des sessions Ethernet PDU, le LAN 5G, le TSN et le réseau central sans fil pour l’Internet industriel 5G+.
Il prend en charge des technologies telles que la synchronisation d’horloge de haute précision, les modèles de transfert définis par flux et le transfert de données de planification intelligente du réseau central et la gestion des files d’attente pour fournir une gigue de latence déterministe de bout en bout. En octobre 2021, ZTE, China Mobile et NR Electric ont lancé conjointement le premier réseau TSN 5G déterministe de bout en bout du secteur à PT Expo China.
Ce réseau peut résoudre efficacement le problème de gigue du réseau causé par le conflit entre le retard du réseau et le conflit de transmission. En utilisant la technologie de découpage du réseau et la technologie de transfert et de contrôle séparés, le réseau assure fondamentalement une transmission fiable et un retard déterministe du réseau, garantissant ainsi un fonctionnement sûr et stable du réseau.
Lors du Mobile World Congress de Barcelone en 2022, «Green Grid Solution Based on 5G TSN» a remporté le Market Development Award des GTI Awards. Système de produit de réseau privé de série complète pour libérer une dynamique et une puissance 5G puissantes ZTE propose quatre séries de produits de réseau central privé (Mini5GC, i5GC standard, iCube et Common Core) de la version Mini à la version complète, répondant de manière flexible aux exigences de déploiement dans différents scénarios dans différents secteurs.
ZTE i5GC est un produit de réseau central léger orienté vers l’industrie. Il peut être déployé sur le serveur de nouvelle génération R5300 G4X de ZTE. Un seul serveur G4X peut fournir un réseau central léger intégré 4G/5G indépendant, aidant les entreprises à créer rapidement des réseaux à faible coût.
Jusqu’à présent, les produits i5GC standard basés sur la série de serveurs 5300 G4/G4X ont été largement utilisés dans diverses industries, facilitant une convergence en profondeur et une amélioration de l’efficacité de la 5G et des industries.
Afin de répondre aux exigences de la mise en réseau flexible au niveau du site industriel, ainsi qu’aux exigences de faible consommation d’énergie et d’antidéflagrant des opérations de sécurité souterraines telles que les mines, ZTE a lancé le produit Mini5GC basé sur la série de serveurs U9101 en août 2022, qui a la plus petite taille avec les mêmes performances dans l’industrie. Mini5GC utilise l’architecture de conteneur native du cloud, la conception de châssis ultra-petits et la technologie plug-and-play. La consommation électrique de l’ensemble du système est inférieure à 100W. Mini5GC peut être déployé dans des scénarios d’application industriels spécifiques avec des restrictions strictes sur les dimensions, la mise en réseau et la consommation d’énergie.
Les produits d’armoires cloud et réseau ZTE iCube sont intégrés au cloud, au réseau, à l’industrie et à la dimension dans un mode à guichet unique. Basées sur la fondation cloud légère TCF, les armoires cloud peuvent être configurées avec i5GC, iIMS, BBU, MEP, OLT et des applications typiques prédéfinies ainsi que des applications tierces à la demande.
Les armoires cloud et réseau peuvent être placées de manière flexible dans les campus d’entreprise ou les salles d’équipement d’accès mobile pour répondre aux besoins de connexion réseau et de puissance de calcul du «dernier kilomètre» des clients de l’industrie tels que les mines, la fabrication intelligente, les ports et les transports.
Lors du Mobile World Congress 2022 à Barcelone, ZTE a remporté le GTI Awards 2022 Innovative Mobile Service and Application Award and Excellence Award pour son réseau privé ZTE iCube 5G en tant que solution de service, démontrant sa contribution exceptionnelle à l’innovation des services mobiles, à l’innovation du modèle commercial et au développement durable.
La version complète de Common Core de ZTE est conçue pour les campus industriels à grande échelle. ZTE fournit des réseaux centraux autonomes de hautes performances, complets et hautement sécurisés pour les industries à grande échelle, répondant aux exigences des scénarios d’application de l’industrie dans des scénarios complexes. Parallèlement au développement profond que la 5G permet à l’industrie, cette dernière a un besoin urgent d’un nouveau réseau qui réponde à ses caractéristiques.
La 5G évolue d’un réseau public, qui fournit des capacités de connexion de base, à un nouveau réseau central dédié à l’industrie qui fournit une bande passante ultra-élevée, une gigue de latence déterministe, une fiabilité ultra-élevée et une O&M locale ultra-simple. Sous la direction du 14e plan quinquennal de la Chine et des stratégies nationales 5G, la solution de réseau privé 2.0 de ZTE 5GC continue de contribuer à la transformation numérique de l’industrie.
Sanae Raqui / Les Inspirations ÉCO
