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5G工业网络E2E运维

5G工业网络的端到端(E2E)运维是一个复杂的过程,涉及到网络的规划、部署、监控、优化和维护等多个方面。以下是一些关键的步骤和策略,以及相应的工具和平台,可以帮助实现5G工业网络的E2E运维:

  1. 网络规划与部署

    • 利用3D激光扫描建模、版本/参数预装等工具进行网络规划,以实现客户免规划的部署模式。
    • 采用中兴通讯提出的“三免自服务”方案,包括客户免规划、现场免调测、业务免运维,以实现极简的网络端到端部署运维。
  2. 网络监控与优化

    • 使用专业的网管系统,如中兴通讯的UME R88专业网管,实现无线、核心网等设备的集中管理,并提供端到端的统一运维。
    • 利用网络质差智能分析及端到端网络全景监控服务,助力专网主动运维,提前发现风险点,实现专网运维自动化与智能化升级。
  3. 故障定位与恢复

    • 开发多种功能强大的运维工具,能够智能定界定位,快速恢复故障,以提高网络的可靠性和稳定性。
  4. 安全保障

    • 采用5G网络的数据加密和完整性保护机制,保护企业传输的数据,防止信息泄露,提高企业安全性。
    • 利用5G网络切片技术创建逻辑分离的虚拟网络,以创建不同的安全边界。
  5. 业务支撑能力

    • 5G现场网的算力可以按需内置云化PLC、视频优化、定位平台等业务应用,也可开放给第三方应用集成,基于5G算网一体的能力为行业客户提供网云业一站式部署方案。
  6. 技术实践与测试

    • 采用Keysight综测仪UXM和TSN测试仪Novus测试5G-TSN方案在同步精度和时延等方面的表现,确保网络性能满足工业应用的需求。
  7. 跨域业务协同融合

    • 研究工业5G跨域业务协同融合方案,以支持工业协议在5G网络中的传输,实现工业自动化领域的“即插即生产”。
  8. 终端模组与网络切片

    • 加速终端模组的供给,利用5G网络切片技术,为不同的工业物联网应用提供专门的支持。
  9. 合作实践

    • 与各行各业合作,推动行业龙头企业打造高技术高5G含量的工业互联网,如中兴通讯南京滨江工厂采用5G制造5G的实践。

通过上述步骤和策略,结合相应的工具和平台,可以有效地实现5G工业网络的端到端运维,提高网络的可靠性、安全性和业务支撑能力,从而推动工业自动化和智能制造的发展。

在5G工业网络的运维中,常见的故障和相应的解决方案包括:

  1. 可靠性和稳定性问题:工业场合对网络的可靠性和稳定性要求较高,而无线传输相比有线方式可能存在劣势。解决方案可能包括使用5G技术,通过引入URLLC技术和TSN边缘网关,增强时延、抖动、可靠性方面的性能,为生产域核心业务提供低时延、低抖动、高可靠的确定性保障。

  2. 刷新速度问题:工业系统对数据刷新速度要求高,而无线通信可能难以实现高速刷新和大量终端的同时在线连接。解决方案可能包括优化网络架构和升级网络设备,以支持更高速的数据传输和更多终端的连接。

  3. 网络安全问题:无线网络被入侵和干扰的风险较高,需要加强网络安全措施。解决方案可能包括采用5G网络切片技术,为不同工业互联网业务提供差异化服务,同时提供网络化协同、个性化的安全定制。

  4. 传感器无线供电问题:无线网络缩短了通信线路,但供电线问题仍未解决。解决方案可能涉及研究和开发无线供电技术,尽管这目前仍是一个难以产业化的问题。

  5. 无线工业领域协议及标准问题:无线工业领域的协议和标准需要重新定义,以适应新的技术变革。解决方案可能包括参与和推动相关标准的制定,以促进工业无线网络的规范化和标准化。

  6. 电磁辐射和干扰问题:无线网络可能产生电磁辐射,特别是在特殊行业如石油、井工矿等,需要考虑防爆和隔爆的特殊要求。解决方案可能包括使用特殊的无线网络设备和材料,以及采取额外的屏蔽和防护措施。

  7. 网络故障:可能包括网络连接中断、网络延迟过高、路由错误等。解决方案可能包括检查物理连接、重启网络设备、检查网络配置、验证DNS设置、检查防火墙设置等。

  8. 服务器故障:可能包括硬件故障、操作系统崩溃、服务崩溃等。解决方案可能包括重启服务器、检查硬件、检查服务和进程、分析日志等。

  9. 数据库故障:可能包括数据库服务器崩溃、数据库连接错误、数据损坏等。解决方案可能涉及检查数据库服务器状态、确保数据库连接正确、修复或恢复数据等。

  10. 配置错误:可能导致网络服务异常。解决方案可能包括仔细检查和调整网络配置,确保其正确无误。

  11. 网络拥塞:可能导致服务质量下降或服务中断。解决方案可能包括优化网络流量管理、增加网络带宽或优化网络架构。

  12. 软件错误:可能导致服务异常或中断。解决方案可能包括修复软件bug、更新配置或升级软件版本。

  13. 安全漏洞或攻击:可能导致系统遭受恶意行为。解决方案可能包括加强安全防护措施、定期进行安全审计和漏洞扫描。

  14. 存储故障:可能导致数据不可用或文件损坏。解决方案可能包括使用冗余存储系统、定期备份数据。

  15. 5G NAS身份验证问题:可能包括MAC故障、同步失败、拥堵、UE安全功能不匹配等。解决方案可能涉及检查和更新USIM卡、网络配置以及确保UE和网络之间的安全能力匹配。

针对这些故障,运维团队需要具备相应的技术知识和工具,以便快速定位和解决问题。同时,预防性维护和定期的网络健康检查也是确保5G工业网络稳定运行的关键措施。

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