董鹏程 周健 杨彬 刘松 吴冰冰

5G作为“新基建”时代的领头羊，其特有的大带宽、高速率、低时延特性能完美契合智慧矿业，为传统矿业数字化转型赋能。基于“5G+智慧矿业”技术实现矿井下有轨电车无人驾驶，能有效改善井下人员作业环境、降低员工劳动强度、提高有轨运输效率、提升矿山安全管控水平，以此实现井下矿山智能化、无人化目标。

1.引言

金安矿地底矿业5G ToB业务需求在六安尚属首次，本文围绕金安矿地下信号覆盖及有轨电车无人驾驶需求，从项目需求、现场勘查、方案图纸设计、现场施工、信号覆盖、网络测试、项目交付等问题形成一套完善流程，并利用MEC、UPF、BBU、A2传输下沉及参数优化等技术保证无人驾驶低时延、高带宽需求，并举一反三支撑后期金日晟、开发矿、六钢等矿业公司ToB业务发展。

2.方案设计

霍邱金安矿业-410米位于六安市霍邱县范桥乡光明路，占地面积约450W平方米。本次业务需求重点覆盖矿下410米矿区有轨矿车运行区域，面積约4W平方米。通过多轮会审研讨本次覆盖霍邱金安矿业-410米矿区有轨矿车运行区域，共使用1台BBU、16台外置HUB、37台外置PRRU。覆盖方案如下图所示。

3.技术应用

金安矿业地下410米有轨矿车无人驾驶需重点关注低时延、大带宽等特性，经多轮研讨计划采用边缘MEC+UPF下沉、BBU+A1传输设备就近接入，保证业务端到端时延达到行业标准;考虑矿底环境复杂、维护难度大等问题，通过双路由来保证网络健壮性、业务不间断。

3.1 MEC下沉

为满足有轨电车无人驾驶业务低时延需求，计划在金安矿业部署边缘MEC平台。MEC部

署在基站BBU和核心网之间，靠近工厂数据中心的位置。

★缩短时延：数据不需要经过核心网到因特网，传输路径变短，时延减小。

★缓解传输：数据直接汇聚到工厂数据中心，无需回传运营商网络，节省带宽。

★数据安全性：数据直接发送给本地网络，减少在互联网的传输，数据更安全。

3.2 UPF下沉

在金安矿本地机房内下沉部署一套电信自研UPF，通过该UPF连接省内5GC网络;为进一步缩短时延，本次项目中将BBU+传输设备也同步就近接入到矿业机房。

对于5G+智慧矿业场景，特别是对的低时延场景下，边缘下沉部署UPF。SMF通过选择策略，选择本地UPF。基于UL CL、LADN或Multi-homing方式进行分流，本地流量走本地UPF锚点卸载。MEC as a AF 与5GC CP（NEF或PCF）接口，交互路由与策略控制信息。Local DN的边缘应用策略路由应用触发到MEP平台;MEP以AF影响路由策略，通过N5口将消息发给PCF;PCF将分流策略下给SMF;SMF再将分流策略下给UPF。

3.3双路由保护

鉴于地下矿底环境复杂、维护难度大等问题，一旦传输线路故障将导致整个地底有轨电车无法正产工作，严重耽误生产。通过传输双路由（冗余备灾）方案来保证网络健壮性，当主线路发生故障时，切换至备用线路来保证业务不间断，确保有轨电车无人驾驶正常运行。方案架构如下图所示。

4.总结

5G+智慧矿业是当前比较热点的ToB行业应用，有效改善井下人员作业环境、降低员工劳动强度、提高有轨运输效率、提升矿山安全管控水平，实现井下矿山智能化、无人化目标，帮助企业提升自动化管理水平。本文以六安市金安矿底轻轨电车无人驾驶项目需求，详细梳理了为满足金安矿矿底有轨电车无人驾驶业务应用进行的技术应用与探讨并进行经验总结，为后期六安政企争取金日晟、开发矿、六钢等矿业公司ToB业务订单提供帮助。

作者简介：董鹏程，1988.11，男，汉，籍贯：安徽合肥，硕士，研究方向：无线通信