矿用5G网络切片技术研究

网络切片是5G网络的一项重要技术,现有矿用5G研究主要集中于系统架构及应用场景,缺乏对切片技术具体实现方案的研究。针对该问题,通过分析矿用5G网络的基本结构及智能矿山的应用需求,提出利用FlexE的通道化功能实现传输网的资源分配及业务隔离,从而在同一网络基础设施上构建多个按需定制的专用逻辑网络,即网络切片。根据当前矿用信息通信系统及智能矿山应用情况,提出矿用5G网络基础切片划分+基于带宽权重的传输资源分配方法,将网络划分为低时延业务、大带宽业务、工业环网业务、特定业务（无人化协同控制）及预留业务5类切片,并通过进一步的虚拟专用网（VPN）划分方法,设计差异化的带宽权重,以确保充足的传输资源,避免信道拥塞。根据不同业务对时延、带宽的要求,定义具体的5G QoS标志符（5QI）,并根据5QI进行业务映射及隔离,为各类业务提供所需的服务级别。在实验室条件下,对矿用5G网络系统的业务调度时间和端到端时延2项指标进行测试,结果表明：网络切片与传统的尽力而为服务模型相比,能够实现更加高效的业务调度,在高负载的场景下,平均调度时间减少了10.9%;在同一业务切片内,矿用5G网络的平均端到端时延为10...     

基于门控循环神经网络的网络时延预测模型

在信息中心网络ICN与5G融合的新型网络架构下,现场增强名字解析系统通过确定性时延名字解析服务来应对工业物联网IIoT等新应用对确定时延的挑战,其节点结构划分和维护需要测量节点间的时延。精确的网络时延预测可以减少测量代价,比简单移动平均方案更好地应对网络时延的变化。本文设计并实现了一种基于门控循环神经网络的网络时延预测模型,并基于亚马逊公司异地机房之间的真实时延数据进行了验证。实验结果表明,所提模型的预测精度比传统模型平均提高了20%以上,能够在业务场景中得到应用。     

5G动态异构场景下无线回程优化算法

为解决面向5G动态异构场景的无线回程问题,提出一种考虑时延抖动的无线回程优化算法。对5G动态异构场景下的时延和时延抖动问题进行了系统的分析,建立了优化指标,进一步构建了基本回程模型。在此基础上,考虑时延优化需求,引入时延约束构建改进模型1;考虑网络超载情况,松弛信道个数分配变量构建改进模型2,进而提出相应分层算法进行快速求解。仿真结果表明,与三类已有无线回程优化算法相比,所提算法具有更优的时延抖动性能。     

面向多业务通信调度的优先级排队模型研究

互联网业务的快速发展为数据的高效传输提出了挑战,需要一种有效的数据包调度方案来满足各项业务的 QoS需求。基于数据包的时延敏感性、长度等属性,采用优先级排队模型研究各种调度策略的性能,指出非抢占式短 包优先策略能提供最小的总体时延;在此基础上对时延敏感业务和非时延敏感业务采用不同的策略,设计最优化传输 性能的业务调度多优先级排队模型o NS-2平台下的仿真实验证明了所提模型的优越性,并演示了不同流量下的数据 包排队特性,以及包交付率、吞吐量、时延等指标的变化规律,从而为性能的优化提供了参照。     

工业互联网5G传输专网设计方案的研究

为了满足工业互联网网络多场景下的业务性能要求，文章基于系统分析和实地调查，研究业务传输的需求场景，充分分析和论证5G技术在该场景的应用和部署条件，提出5G传输专网的场景化设计方案、组网部署方案、技术要求，以期为工业互联传输专网的设计和技术实现提供工程设计方案参考。     

基于用户无感知的5G 移动性管理

5G移动通信系统将提供独立于无线技术的移动性管理,无论用户位置如何改变,都能确保业务和通信质量的 连续性。本文首先分析了5G移动通信系统在移动性管理的设计目标：低时延、低功耗、高可靠性和灵活性;其次,分析了5G移 动性管理的三个主要场景,分别是分布式移动性管理场景、集中式移动性管理场景、分布集中混合式场景;最后,对5G移动性 管理的网络控制切换和终端自动控制切换两种解决方案进行了对比分析。     

F5G工业光环网通信技术及其在煤矿的应用与展望

矿井传统有线通信网络存在带宽固定、有效利用率低、时延较高、系统配置不灵活等问题,无法满足矿井智能化业务发展需求。矿用5G及WiFi6无线通信存在巷道衰减大、可靠性不及有线通信的问题。针对F5G（第5代固定网络）工业光环网通信技术的特点,指出F5G工业光环网通信技术是矿井有线通信的发展趋势。介绍了F5G工业光环网的2个关键技术：10 Gibit/s PON（无源光网络）技术、数智光分配网（DQ ODN）技术;比较了F5G工业光环网与传统有线网络在网络时延、电气安全、业务安全、施工安全、维护安全等方面的优势。结合F5G工业光环网通信技术在煤矿井下应用的需求特点及建设实例,分析了F5G工业光环网通信技术在井下工业远程控制、高清视频回传、工业网络迁移、远程故障诊断、无线网络信号回传等场景的具体应用,指出F5G工业光环网通信技术在矿井应用的不足与前景：(1)基于F5G工业光环网通信技术的矿用设备种类较少。(2)在不同场景的适应性、不同业务种类的适配性方面有待提升。(3) F5G工业光环网通信技术在系统接口与协议方面与传统以太环网通信接口相同,终端设备无需更改适配即可接入使用,是未来煤矿场景工业网...     

基于MEC的5G虚拟专网在家电企业应用研究

随着国家提出新基建的要求,未来以数字基建为核心的“新基建”也为5G网络及相关应用的建设按下了“快进键”,家电制造业具备工业制造80%的属性,因此5G在家电制造领域有着广泛的应用。针对家电企业制造低时延生产场景要求,结合移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)具备使计算/存储等业务运营靠近客户能力的特点,组建5G虚拟专网,有效解决工业制造企业信息孤岛,促进运营技术(OT)与信息技术(IT)相融合。利用5G结合移动边缘计算,为某家电制造企业打造集终端、平台、网络、应用一体化的端到端整体方案,解决高时延问题的同时,保证企业数据安全。     

基于风险均衡度的电力5G通信链路自动选择方法研究

为有效自动选择通信链路，降低通信全局风险度，提出了一种基于风险均衡度的电力5G通信链路自动选择方法。首先，以最低全局风险度、最高业务通道可用性为目标函数，以通道带宽、时延与丢包率为约束条件，建立电力5G通信链路自动选择模型。以业务风险度与网络业务风险均衡度等为指标，评估业务风险度。按照风险度大小，由低至高排序通信业务，利用通信链路自动选择模型，优先为风险度较低的业务选择链路。通过量子遗传算法求解通信链路自动选择模型，获取最低全局风险度与最高业务通道可用性值，完成通信链路自动选择。实验证明：该方法可有效获取各通信业务风险度，自动选择通信链路，降低全局风险度，提升业务通道可用性和通道带宽，减少通道时延与丢包率，风险均衡效果较优。     

基于镜头竞争力的多模态视频场景分割算法

为了能快速、有效地进行视频场景分割,论文提出一种基于镜头竞争力的多模态视频场景分割算法,充分考虑视频中多模态之间的时序关联共生特性,通过对视频物理特征的提取、融合计算出镜头间相似度,结合镜头竞争力的判定思想分割出视频场景.实验结果表明,该算法能较为高效地进行视频场景分割,查全率和查准率可达82.1％和86.7％.