《運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書（21頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書（21頁）.pdf（21頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、目錄前言行業需求分析運營商5G行業虛擬專網優勢分析5G行業網無線能力體系5G行業案例分享總結和展望主要貢獻單位P1P2P3P4P14P18P19I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書1I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書前言經濟社會的數字化轉型進程正在加速，并呈現出“五縱三橫”的新特征。5G作為“新基建”之首，將有效使能行業的數字化轉型，5G與行業的融合也必將成為數字經濟發展的主戰場。行業要求5G網絡能夠承載多域多類業務、實現分域隔離的數據保障，建設成本足夠低，可以簡單自主

2、的運維。我國正在積極建設5G網絡，目前三大運營商已在全國建設50萬5G基站，初步實現了全國所有地級及以上城市的覆蓋?；谶\營商頻率的5G行業網具有優質頻率資源、極致專網性能、專業網絡部署、高性價比、成熟運維5點優勢，可快速為行業提供最高性價比的網絡和運維服務，將成為行業5G數字化轉型的首選。無線網是5G行業網的核心，是為行業提供優質服務的關鍵。面對5G行業場景化、差異化、高端化、個性化的需求，無線網需要具備怎樣的能力體系？能夠提供怎樣的差異化服務？這是產業界急需解答的問題。本白皮書系統梳理和闡述運營商5G行業虛擬專網無線能力體系，并從多樣化網絡部署、分級的網絡能力和自主的服務支撐能力三方面展開

3、介紹，給出了各種技術手段組合達到的效果以及可能的應用場景。本白皮書一方面為5G行業無線網的發展和技術攻關指明了方向，有利于廣泛凝聚運營商和設備商等通信產業的共識，持續提升行業網能力；另一方面為垂直行業呈現運營商5G行業虛擬專網能力，加深行業對5G的了解，增強行業客戶引入5G的信心；通過匹配行業需求和網絡能力，將更好的促進通信產業和垂直行業的融合發展，充分發揮我國頻譜集中、產業完備等優勢，加速運營商5G行業虛擬專網成熟，助力我國5G的全面引領。2I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書近年來，全球數字經濟蓬勃發展，數字經濟對GDP的整體帶

4、動作用日益凸顯。同時，行業數字化轉型升級成為全球各國戰略布局的關鍵，美國、英國、德國、歐盟、日本等多個國家和地區紛紛加大支持力度，大力推進產業數字化變革。在此背景下，我國更是面臨著發達國家高端產業回流、低端產業向第三世界搬移等多重挑戰，加速各行業數字化、網絡化、智能化轉型，提升我國各類產品的全球競爭力，更顯迫切。5G技術不僅面向公眾消費場景，更面向行業生產場景，在速率、時延、可靠性、業務保障、安全等關鍵能力方面均有顯著提升，作為“新基建”之首，將有效使能行業的數字化轉型，5G與行業的融合也必將成為數字經濟發展的主戰場。行業對5G網絡的需求可歸納出以下四點1： 第一，5G網絡要能夠承載多域多類業

5、務。多域指的是包含廣域業務和園區局域業務，不僅要覆蓋工業園區內的業務，也要能夠覆蓋工業園區外的廣域業務，比如園區間的物流，供應鏈的協同等。多類指的是不同類型的業務，如大帶寬的高清視頻檢測、低時延的機器人控制、大連接的設備信息采集等，不同業務對網絡性能的要求不同，這就要求5G網絡要能夠同時滿足多類業務的傳輸需求。第二，5G要能夠實現分域隔離的數據保障。為了提高同一地區5G 網絡的利用率，降低5G網絡的使用成本，5G在為公眾用戶提供服務的同時，也要為行業提供服務，那么5G網絡要能夠將公網業務和企業業務安全隔離開，實現雙方的互不混淆。此外，一般行業企業都有信息域（IT）和生產控制域（OT），生產控制

6、域業務主要在園區內進行，涉及企業核心業務較多，因此對安全保障要求較高，如核心業務不出園區等；信息域業務包括園區內信息傳遞和園區外信息交互，相對于生產業務，其安全級別相對較低。5G網絡要能夠滿足IT和OT的安全隔離要求，將兩種不同的業務獨立安全傳輸，比如：對于電網來說，5G網絡就要能夠實現信息大區和生產大區業務安全隔離的傳輸。第三，5G網絡建設成本足夠低。隨著行業信息化程度不斷提高，滿足網絡互聯需求的通信網絡成本越來越高。通信網絡成本包括網絡設備成本、網絡建設成本、網絡運營運維成本（包括流量資費成本、網絡維護成本）以及原有網絡的改造成本（硬件和軟件）等?？紤]到行業業務對網絡升級的需求，通信網絡系

7、統需保障兼容性和擴展性，這也直接提高了網絡的整體成本。因此，這就要求5G行業網支持靈活、差異化的部署策略，充分利用或者復用運營商的公網網絡，通過網絡共建共維、通信資源共享、業務本地化處理以及運營商的規模性效益等能力，有效降低行業客戶的通信網絡成本。行業需求分析3I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書第四，行業企業要能夠簡單自主的運維5G網絡2。行業企業希望對部署在企業內部的網絡有一定的運營管理權限，一方面能根據自己的業務需求隨時調整網絡，另一方面，也能夠實時查看網絡的運行質量和終端運行狀態，在網絡突發異?；蛟O備無法正常運轉時，可以第一

8、時間對網絡做出反應，及時調整生產策略，最大限度的保證生產的連續性。但是目前5G的網絡運維過于復雜，對于行業企業中非專業5G網絡運維人員來說，操作難度極大。這就需要運營商將復雜的網絡運維過程進行屏蔽，滿足行業用戶對企業網絡簡單運維的要求。運營商5G行業虛擬專網優勢分析4G時代，我國建設了全球規模最大的精品4G網絡，有力的支撐和促進了移動互聯網的蓬勃發展。5G時代，我國三大運營商也正在積極建設5G網絡，目前全國已經建設超過50萬基站，實現了全國所有地級及以上城市的覆蓋，網絡規模和用戶規模全球領先。5G網絡從設計之初就充分考慮了垂直行業的需求，支持“一網雙用”，即5G網絡既可以滿足公網用戶的需求，也

9、能很好的承載行業應用?；谶\營商網絡服務垂直行業具有以下5點優勢： 優質頻率資源：運營商豐富頻率資源及高效的頻率協同管理機制，明顯優于窄帶行業頻譜和非授權公共頻譜。由運營商統一提供服務，可以有效避免寶貴的頻譜資源碎片化，提升頻譜資源利用率； 極致專網性能：運營商多頻段多級別技術打造專屬安全專網，滿足移動、廣域及局域、室外及室內、特殊覆蓋等多種場景需求； 專業網絡部署：運營商豐富的光纖資源和專業的極端環境部署經驗滿足各類行業客戶個性能需求； 高性價比：依托公網，運營商多年打造的端到端產業鏈不僅能夠快速提供一站式綜合解決方案，并且集采規模有效平攤客戶成本； 成熟運維：運營商長期運營管理全球最大蜂窩

10、網絡，網絡監管、故障處理、能力開放等基礎良好，可快速為行業提供運維保障。因此，運營商的5G行業網是垂直行業的首選。但傳統的運營商網絡主要面向公眾用戶，為了更好的滿足行業場景化、差異化、高端化、個性化需求，需要進一步完善面向行業的5G能力體系，為行業提供場景化的分級的業務保障。4I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書5G行業網無線能力體系3.1 分級無線能力體系從第一章節描述的4點行業對5G網絡的需求中，可以提煉歸納出以下幾點行業對無線網絡的需求： 復用公網需求：為了提供低建設成本的5G網絡給行業客戶，對無線網絡提出了復用公網設備和頻段

11、的需求 資源和業務隔離需求：為了提供分域隔離的數據保障，對無線網絡提出了資源和業務隔離的需求 確定性網絡體驗需求：為了提供分域隔離的數據保障，同時滿足多類業務的體驗保障需求，無線網絡需提供確定性網絡體驗能力 多樣化網絡部署需求：為了滿足行業業務的多域分布，無線網絡需提供廣域覆蓋、局域覆蓋等多種網絡部署方式 差異化網絡能力需求：為了滿足多類業務的差異化網絡需求，無線網絡需提供差異化的網絡能力 網絡能力開放需求：為了滿足行業客戶自主運維的需求，無線網絡需開放網絡能力，結合無線網絡狀態、業務信息等，聯合優化業務體驗圖3-1 行業需求和行業對無線需求的映射關系針對上述5G無線網絡所面臨的需求和挑戰，本

12、白皮書提出了分級無線能力體系：5I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書 多樣化的網絡部署：針對不同的場景，通過復用公網和定制建網兩種方式，為行業客戶提供優質的網絡覆蓋，奠定網絡基礎性能。復用公網提供廣覆蓋、低成本網絡，定制建網提供高性能、定制化網絡。 分級的網絡能力：通過引入系列增強技術，提升網絡的上行能力，降低網絡的空口時延和傳輸時延，提升網絡的可靠性，通過不同技術的靈活組合，為行業客戶提供分級的網絡能力，滿足行業個性化、高端化需求；通過引入QoS、切片、資源專用（接入控制）等技術，面對不同客戶不同業務，提供不同等級的體驗保障，增強

13、網絡性能的確定性，實現不同業務的差異化保障。 自主的服務支撐能力：在多樣化的網絡部署、分級的網絡能力的基礎上，結合大數據、人工智能等手段，提供基礎資源開放、網絡信息開放、無線能力定制等。圖3-2 分級無線能力體系3.2 多樣化的網絡部署基于優質的頻譜，運營商提供的公專融合5G行業網不僅性能領先，還能共享公網產業鏈有效降低成本，是5G垂直行業的首選。對于廣域場景和普通局域場景，可通過復用公網來提供廣覆蓋、低成本的優質專網；對于部分局域場景，可通過定制建網提供高性能、高確定性的精品專網。根據與5G公網的無線資源共享程度不同，5G無線行業網可分為虛擬專網、混合專網、物理專網三種網絡部署模式3。 虛擬

14、專網：行業網完全復用基站和頻率等公網無線資源，利用QoS、端到端切片等方式保障專網業務數據與公網數據邏輯隔離，部署快、成本低，主要適用于隔離度、敏感度要求不高的行業應用6I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書場景，如廣域物聯網采集、云游戲、車聯網等。圖3-3 虛擬專網架構 混合專網：行業網與公網共享無線基站，但占用單獨頻率資源，可結合本地分流技術實現公網和專網數據的高度隔離，網絡的安全性、可靠性大幅提升，覆蓋成本略高，主要適用于能源、工業等園區行業應用場景。圖3-4 混合專網架構 物理專網：行業網采用專用無線設備和頻率資源，與公網完全

15、隔離，網絡安全性、確定性極高，但成本也較高，主要面向可靠性、私密性要求極高的行業應用場景，如礦山、核電站等。圖3-5 物理專網架構7I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書虛擬專網、混合專網、物理專網三者靈活選用，可為行業客戶提供多樣化的網絡部署，滿足行業對無線網絡的多樣化部署需求和低成本建設需求。3.3 分級的網絡能力不同行業客戶不同類型業務對網絡能力的要求存在較大差異，主要體現在速率、時延、可靠性三個維度。同時，行業客戶對網絡的確定性有較高要求，希望能夠充分保障業務體驗。因此，通過分級上行能力、分級時延能力、分級可靠性能力、分級的體

16、驗保障能力四個方面提供分級的網絡能力，滿足行業需求。3.3.1 分級上行能力與公網業務下行流量為主不同，行業應用普遍存在大上行需求，部分場景上行峰值速率要求較高，如工廠機器視覺質檢業務，單終端上行速率可達1Gbps；部分場景終端密度大上行速率高，如港口龍門吊遠程作業，上行容量可達500Mbps以上。為滿足行業客戶對上行峰值速率、上行容量、上行邊緣速率的高要求，5G行業網可引入3U1D幀結構、上行載波聚合、補充上行（SUL，Supplementary Uplink）技術等三種增強技術。1、3U1D幀結構5G網絡采用靈活幀結構設計，行業網可按需采用上行時隙配比多的幀結構。以中國移動為例，行業網如采

17、用3U1D幀結構，上行資源較公網典型配置增加3倍，可顯著提升網絡的上行速率和上行容量，現網實測單載波上行峰值可達747Mbps。圖3-6 2.5ms 3U1D幀結構2、上行載波聚合載波聚合（CA，Carrier Aggregation）是4/5G增強技術之一，通過將多個載波聚合起來同時傳輸，大幅提升上下行性能。CA包括頻帶內和頻帶間，R16協議進一步增強，支持非同步的載波間聚合和終端1T到2T間的天線輪發。以中國移動為例，2.6GHz頻段共有160MHz帶寬，兩載波聚合上行理論8I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書圖3-7 頻段內C

18、A方案示意圖峰值速率可達400Mbps，2.6G+4.9G跨頻段載波聚合上行理論峰值速率可達500Mbps，通過更多頻段的載波聚合還可進一步提升性能。3、SUL5G網絡基礎覆蓋采用中高頻段，可能出現上行覆蓋和速率受限的問題，通過SUL技術可以實現上下行頻率解耦，充分利用存量低頻率頻譜資源，有效提升上行邊緣速率，通過引入新的全上行頻段，還可大幅提升上行峰值和小區容量。圖3-8 SUL方案示意圖3U1D幀結構、上行CA、SUL等增強技術已日趨成熟，可根據業務需求和網絡能力，分場景分頻段靈活組合使用，向行業提供分級的大上行能力，舉例來說，網絡上行能力可以分為下述四檔：表3-1 上行網絡能力分檔示意9

19、I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書3.3.2 分級時延能力部分行業業務，尤其是嵌入生產環節的控制類業務，對網絡時延要求極高。如車聯網、遠程醫療要求的端到端雙向時延在10ms以內，AR/VR游戲要求達到“身臨其境”的用戶體驗，則端到端雙向時延要小于10ms。5G網絡端到端時延主要包括兩部分，一部分是空口時延，一部分是傳輸時延，可分別引入增強技術來提升。1、空口時延降低方案：針對URLLC場景，協議引入了免調度、mini-slot、URLLC業務搶占等一系列增強技術。其中上行免調度技術通過基站提前分配上行傳輸資源，有效節省調度等待時延

20、，主要適用于周期性較強且包大小固定的控制類業務；mini-slot技術將數據調度和傳輸時間單位由時隙縮短為符號，有效節省時延，主要適用于工業控制、物聯網等數據包大小極小的場景。此外還可針對業務需求，進行幀結構、SR周期、上行預調度等算法參數和功能開關的聯動配置，通過多種技術的靈活組合，形成分級的空口時延能力。2、傳輸時延降低方案：通過引入邊緣計算，可以實現數據的本地疏導和處理，有效降低傳輸時延。5G內生支持邊緣計算，核心網數據面網關（UPF）可靈活下沉部署。作為UPF下沉方案的有益補充，基站分流方案通過在基站中集成IP地址識別及路由轉發功能，通過無線網關配置分流策略，無需核心網和傳輸網改造，僅

21、需基站開啟功能即可快速實現本地業務分流，實現授權行業終端低時延訪問本地服務器，成本低、易部署，尤其適用于N4接口不解耦、UPF下沉困難或成本極敏感等場景。經在工廠實測，基站分流方案可將往返傳輸時延降低60-72ms。圖3-9 傳輸時延降低方案10I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書將靈活幀結構等多種空口時延降低方案和基站分流等傳輸時延降低方案結合使用，可提供分級的時延能力，滿足工業控制等行業應用的極低時延要求。結合網絡能力和多樣化的業務需求，可將網絡往返時延分為以下四檔：表3-2 時延能力分檔示意3.3.3 分級可靠性能力工業控制、

22、車聯網等業務在對時延有要求的同時，對網絡可靠性也有極高的要求，如工業控制業務要求網絡可靠性達到99.9999%。為了提高可靠性，5G空口進行了一系列增強設計，以冗余資源換取高可靠性。物理層通過引入重復傳輸、小負荷DCI格式、低CQI/MCS表格等技術提高了調制解調的容錯性和數據傳輸的可靠性，PDCP層通過引入PDCP復制等技術提高數據的冗余，從而提高數據傳輸的可靠性。通過結合使用重復傳輸、PDCP復制等冗余傳輸技術和小負荷DCI格式、低CQI/MCS表格等降低編碼效率技術，向行業客戶提供分級的可靠性能力。結合網絡能力和多樣化的業務需求，可將網絡可靠性分為以下四檔：表3-3 可靠性能力分檔示意3

23、.3.4 分級的體驗保障能力分級上行能力、分級時延能力、分級可靠性能力可以有效的滿足單業務的網絡性能需求，但針對多業務場景，如公專網業務混合場景、專網多終端多類型業務場景，還需進一步引入分級的體驗保障11I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書能力。1. QoS保障通過將不同的業務映射到不同的5QI承載上，基于QoS調度優先級機制，可以在網絡資源共享的基礎上，實現特定業務的優先調度。針對行業保障業務可以建立GBR承載或高優先級Non-GBR承載，并按需配置相關保障速率參數。QoS保障效果隨小區內用戶數增多而下降，但對網絡資源使用效率影響

24、較小，具有普適性，尤其適用于廣域場景。2. 切片資源預留通過對無線資源進行預留，可以實現無線資源在不同切片間靈活地隔離和共享，提供切片級用戶體驗保障。針對特定的一組切片，可以為其預留一定比例的PRB資源，并可細分為專用、優先和共享三個資源池4： 專用資源：僅切片用戶組內用戶可用，即使有資源剩余也不能被其他切片用戶組用戶或普通切片用戶使用； 優先資源：該部分PRB資源優先保障切片用戶組內用戶使用，當有資源剩余時，其他切片用戶組用戶或普通切片用戶也可以使用； 共享資源：該部分資源為所有用戶共享，所有切片用戶組/非切片用戶組用戶可公平競爭。圖3-10 PRB資源預留方案圖示切片資源預留的保障效果不受

25、其它切片用戶的業務影響，但隨小區內相同切片的用戶增多而下降，對資源使用效率有一定影響，尤其是專用資源部分，主要適用于高價值場景。12I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書3. 專用頻率保障小區級資源專用針對部分有極嚴格安全隔離要求和極高網絡確定性要求的場景，如港口、礦山等，通過為其建立專用小區實現頻率專用，完全避免受其它用戶影響，但容易造成資源使用效率下降。目前，可通過單獨PLMN、TA白名單、UAC、CAG等技術手段實現接入控制，避免公網用戶接入專網小區。通過按需引入QoS、切片資源預留、頻率專用等保障手段，可實現承載級、切片級到小

26、區級的用戶體驗保障，實現差異化的行業客戶體驗，確保高優先級業務不受網絡擁塞等影響。三種業務保障手段隔離和性能保障等級逐步提升，但對網絡與普通用戶的影響也逐步增大，需要綜合具體業務需求與網絡開銷確定業務保障等級。在上行速率、時延、可靠性、體驗保障四個維度分別形成分級能力的基礎上，四個維度間的不同等級增強方案也可靈活組合，形成更為豐富的整體分級網絡能力，滿足行業多樣化的業務需求和數據保障需求。3.4 自主的服務支撐能力除了基本的連接服務外，行業客戶對專網也存在較強的掌控需求，希望能自主運維，如自主監控網絡狀態、控制業務體驗，此外還希望獲取網絡特色信息，拓展和優化業務。運營商通過進一步開放網絡能力，

27、探索更加智能化的閉環管控方式，以及連通上下游各企業實現網業協同，向行業用戶拓展更多的自主服務支撐能力。無線云網絡采用更加IT化和開放化的網絡架構，有利于運營商以CT優勢為抓手，通過多層級的能力定制和開放提供多樣化業務服務。其中，無線智能控制器RIC作為無線網中的數據分析單元，可提供網絡狀態預測、業務質量感知及無線增值服務三大類數據分析能力，助力三個層次的無線網絡能力開放：1，基礎資源開放：基站和邊緣計算共平臺部署時，可實現IaaS層資源共享，行業客戶可在MEC平臺上按需靈活部署行業應用，在提供優質網絡的基礎上，進一步提供高性價比的云服務。2，網絡信息開放：將無線特色信息，如位置信息、無線網絡狀

28、態信息，通過API的方式開放給客戶，拓展多種增值服務： 定位服務。5G對基站定位能力進行了增強，經過仿真評估，R16的定位技術預計可提供室外510m和室內3m的定位精度。通過開放位置信息，可進一步拓展員工考勤、危險區報警、客流分析等一系列增值應用。 網絡狀態監控服務。RIC可通過基站無線信息采集和策略控制接口采集無線網絡狀態信息，實13I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書時性達10100毫秒量級，結合用戶級的網絡連接質量信息，實現網絡狀態的實時監控。 業務質量監控服務。對于特定的業務，終端體驗變差時其業務數據在網絡中的傳輸情況通常也

29、有區別，比如數據包平均長度、數據包個數、網絡傳輸抖動等。通過對照上下行數據，結合傳輸信道相關參數的分析，基于AI算法，可分析和預判業務質量變化，實現業務故障與告警。 業務聯合優化服務。將無線信道條件、QoE評估信息、業務指標等聯合優化，從而實現基于網絡狀態的業務優化，達到網業協同的效果。3，無線能力定制：允許用戶靈活配置業務需求，RIC自動實現業務需求到網絡需求的映射，對應到相應分級網絡能力，并基于QoE監測結果，實現自動化的閉環網絡管控。3.5 小結本章節詳細闡述了面向行業的5G無線網絡能力體系，提供了多樣化的網絡部署、分級網絡能力和自主的服務支撐能力，其中多樣化的網絡部署奠定了行業網的基礎

30、，分級的網絡能力保障了行業多樣化的業務體驗，自主的服務支撐能力可更好的為行業提供自主運維的服務，無線能力體系和行業需求的對應關系如下圖。圖3-11 無線能力體系與行業需求的對應關系 14I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書5G行業案例分享4.1 智慧港口傳統港口中存在以下幾個痛點問題： 工作環境差：高空作業（龍門吊30m，橋吊60m）危險且夏天悶熱、冬天陰冷 職業病高發：操作行為固定導致職業病高發，如頸椎病、腰椎病 改造升級成本高難度大：部分新建港口場橋（輪胎吊）光纖易磨損 性能欠佳：少數信息化港口采用WiFi 或LTE-U，但可靠

31、性、時延、速率等性能欠佳為解決上述痛點問題，2019年中國移動與寧波港就5G智慧港口項目展開深度合作，針對智慧港口港機遠程控制、智能理貨、集卡自動駕駛等業務特性，提出港口5G專網解決方案，旨在將5G與港口生產業務深度融合，提升港口自動化水平，實現降本增效。圖4-1 寧波舟山港目前5G專網主要承載港機遠控等核心生產業務，業務需求如下表：表4-1 港口業務需求15I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書圖4-2 龍門吊和港區內自動集卡港口網絡架構如圖所示，案例整體采用SA組網。圖4-3 寧波舟山港5G混合專網架構為了滿足港口的上述業務需求，

32、采用了前述無線能力體系的系列保障方案。 多樣化網絡部署方面：港口非傳統公網覆蓋區，且有較高的安全隔離和性能需求，為此采用基于運營商優勢頻譜的定制建網覆蓋模式，且采用頻率專用基站共享的混合專網模式。 分級網絡能力方面：港口龍門吊遠程操控等業務對網絡性能有較高要求。針對上行容量和上行16I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書邊緣速率高的特點，現階段采用2.6G+4.9G雙頻組網，儲備驗證3U1D幀結構和SUL大上行方案；針對時延低的特點，采用UPF下沉園區方案，同時空口采用中檔時延方案，開啟上行預調度等增強特性；針對可靠性要求高的特點，采

33、用中檔可靠性方案，開啟低目標BLER等增強特性；針對大型機械的遠程控制，對網絡的確定性和可靠性有較高要求，不允許受公網業務影響導致業務中斷等，采用最高等級的頻率專用保障方案。 自主的服務支撐方面：開放定位能力，提供輔助定位服務；后續進一步開放業務質量監控和閉環管控能力。目前中國移動5G行業網已完成多個堆場連續覆蓋，滿足港口對速率、時延、可靠性、安全隔離等方面的需求，進入批量投用階段，助力寧波港的港口自動化發展。4.2 智慧工廠傳統制造業工廠在生產制造中存在以下痛點： 工廠內部網絡多樣化：協議眾多，層間集成度不高，難以融合互通； 難以實現柔性生產：有線方式部署困難，影響產線柔性； 工業 WiFi

34、 存在眾多弊端：其可靠性不高、覆蓋范圍有限；現有網絡對高帶寬、低時延類應用支撐不足； 數據采集不暢：控制多部署在現場，設備間協同不足。為克服上述不足，江蘇創勵安工廠積極將5G引入到工廠內網，基于MES（Manufacturing Execution System）提供整個車間制造過程的優化，打通企業管理層系統，實現企業信息的全集成。MES與數據采集層之間用5G連接，實現了工廠數據的傳輸，初期落地設備周期維護（PM）與遠程指導兩個應用。17I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書圖4-4 創勵安工廠整體架構1.設備周期維護（PM）MES提

35、供廠內車間管理功能，設備周期維護（PM）為MES中的內置業務功能模塊，基于此模塊實現車間內周期性設備維護的工作。系統分為PC Web端與移動端。5G移動端提供了維護人員的操作界面，提供維護提醒，維護操作指導，故障上報等功能。PM的移動應用和AR結合起來，利用AR技術的虛擬現實增強技術，將PM過程通過AR設備疊加顯示設備運行狀態信息，參數信息，操作步驟等，可以實現設備參數的可視化，操作規程的可視化，業務對網絡上行帶寬有一定要求，單個設備對上行速率的需求為50Mbps。2.遠程指導遠程指導是在設備維護過程中，遇到現場難易解決的問題，但對時效性要求又很高的場景下，通過AR設備呼叫遠程服務，遠程專家提

36、供實時的現場指導。該業務對時延的需求為小于20ms。從上述工廠業務需求分析可以得到，現階段對網絡性能的需求總體不高，但對成本相對較為敏感。因此側重低成本低時延打造5G行業網： 多樣化網絡部署方面，采用低成本的擴展型皮站進行虛擬專網部署，降低工廠網絡投入成本。 分級網絡能力方面，采用基礎等級的速率和可靠性增強方案，時延方面空口配置中檔方案，開啟上行預調度等功能，并采用低成本的基站分流方案，實現低成本易部署的生產數據不出場；后續按18I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書需引入3U1D等大上行增強方案；采用QoS保障方案，為遠程指導應用建

37、立高優先級承載。 自主的服務支撐方面，后續進一步拓展業務質量預測和閉環管控服務。目前5G行業網已在創勵安工廠落地實踐，并基于基站分流實現了設備周期維護和遠程指導兩個應用的本地化，后續還將進一步豐富場景，逐漸引入遠程控制、遠程維護、工業視覺、云化AGV等多個業務，實現生產過程的全可視化，最終實現高水平智能制造，提升自動化水平，降低勞動成本?？偨Y和展望行業對5G網絡的需求包括承載多域多類業務、實現分域隔離的數據保障、建設成本足夠低、行業企業要能夠簡單自主運維四個方面，本白皮書梳理和提煉得到的分級5G行業網無線能力體系可以很好的滿足需求。通過多樣化的網絡部署模式，疊加分級的速率、時延、可靠性、體驗保

38、障等分級網絡能力，為客戶提供高性能、高保障、低成本、高隔離的優質專網，并依托自主的服務支撐能力，進一步提供邊緣云、自運維、創新應用等豐富的增值服務，助力千行百業數字化轉型。目前該無線能力體系已在智慧港口、智慧工廠等多個行業場景中落地驗證，得到了廣泛認可。隨著5G垂直行業拓展的深入和通信技術、協議的演進，5G行業網無線能力體系的范疇和內容也將進一步豐富和完善，網絡成本將更低、網絡能力將更強、智能化水平將更高、可開放能力將更多，期待與產業界進一步攜手，助力我國5G行業網、5G垂直行業取得更大的成功。參考文獻：1、工業和信息化部信息通信發展司司長聞庫，探5G融合奧秘，尋行業轉型發展指之道主題演講，2020.2、中國信息通信研究院，AIA虛擬專網架構白皮書, 2020.3、中國移動，中國移動5G行業無線專網白皮書, 2019.4、3GPP，TS 28.541, www.3gpp.org19I M T - 2 0 2 0 ( 5 G ) 推 進 組運營商5G行業虛擬專網無線能力體系白皮書主要貢獻單位中國移動研究院、中國信息通信研究院、中國電信股份有限公司研究院、中國聯通研究院、中興通訊股份有限公司、大唐移動通信設備有限公司、銳捷網絡股份有限公司、鼎橋通信技術有限公司