【中国联通】2023面向制造业的5G专网运营白皮书_74页_27mb

报告摘要

北京郵電大學、西南交通大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、香港中文大学（深圳）及多家企业联合发布《面向制造业的5G专网运营》白皮书

核心内容

本白皮书聚焦于制造业数字化转型背景下，5G专网的部署、运营及未来发展方向。随着5G技术的成熟与应用，制造业对定制化、安全性、可靠性、性能等提出了更高的要求。5G专网作为推动制造业智能化、绿色化、高端化发展的关键基础设施，正在成为制造业转型的重要支撑。白皮书从研究背景、机遇与挑战、部署及建设、运营、AI赋能等方面全面分析了5G专网在制造业中的应用前景。

主要观点

制造业数字化转型：制造业的数字化转型已进入关键阶段，需依靠5G专网实现高效、智能、安全的运营模式，推动从“流程级”向“生态级”发展。
5G专网的优势：5G专网具备低成本、性能可靠、高安全性、高定制化等优势，成为制造业转型升级的首选网络方案。
5G专网的三大类型：包括5G虚拟专网、混合专网和独立专网，分别适用于不同场景，如数据隔离、本地化处理和高安全需求。
关键技术支撑：5G专网的部署和运营依赖虚拟化、网络切片、移动边缘计算等核心技术，以满足制造业对低时延、大带宽、高并发等性能需求。
运营商角色：运营商在5G专网建设中具有天然优势，提供资源、技术与运营支持，推动制造业数字化转型。
AI赋能运营：人工智能技术，如智能感知分析、根因定位、故障预测、知识图谱和联邦学习等，正在提升5G专网的智能化运营能力。

关键信息

5G专网部署与建设

5G专网类型：
- 5G虚拟专网：基于公网资源，通过切片技术实现业务隔离与SLA保障。
- 5G混合专网：实现数据不出园区，支持部分物理资源独享。
- 5G独立专网：采用专用频段，实现物理隔离，保障高安全性与可靠性。
关键技术：
- 虚拟化技术：实现资源的灵活配置与网络服务的多场景适配。
- 网络切片技术：根据业务需求，实现端到端的网络服务定制。
- 移动边缘计算（MEC）：提升数据处理能力，支持本地化服务与低时延。
部署要点：
- 频段选择：需根据场景需求选择适合的频段，如中低频段适合广覆盖，毫米波适合高带宽和低时延。
- 核心网配置：根据业务需求，部署独立或共享的UPF与MEP平台，实现资源隔离与灵活调度。
- 资产模式：制造业可选择自建或租赁模式，根据自身需求进行网络资源的配置。

5G专网运营

运营要点：
- 资源管控：需综合考虑资源关联、管理、编排、协同等多方面能力。
- 性能保障：关注接入性、保持性、移动性、完整性、业务感知、利用率等关键指标。
- 可靠性保障：包括无线侧与核心网侧的可靠性方案，如RB资源预留、频率隔离、容灾机制等。
- 安全保障：需实现终端、网络、数据传输等多层级的安全防护，包括VLAN、FlexE、数字证书、动态防火墙等。
- 能力开放：推动5G专网与AI、区块链等技术结合，实现能力共享与生态协同。
性能提升方法：
- 降低传输时延：通过预调度与免调度技术优化资源分配，减少信令交互时间。
- 基站节能技术：采用符号关断、通道关断、载波关断等手段降低能耗，提高资源利用率。
- 质差对象聚焦法：聚焦关键设备和时段，实现问题快速定位与解决。
可靠性保障分级：
- L1级：本地快速恢复，适用于对业务中断要求不高的场景。
- L2级：硬件冗余，适用于大部分行业专网。
- L3级：热备机制，适用于核心网高可靠需求的场景。
- L4级：双频组网与端到端帧复制技术，适用于超高可靠需求的场景。

AI赋能制造业5G专网智能运营

智能感知分析：基于5G网络功能和架构，实现业务快速发布、网络状态实时感知、故障自动定位、流量预测等能力。
根因定位分析：通过数据分析，快速识别网络故障的根本原因，提升处理效率。
故障预测与处理：利用AI算法进行历史数据学习，实现故障的预测和自动处理。
知识图谱建设：构建行业知识图谱，提升网络与业务的智能化管理能力。
联邦学习：实现数据隐私保护下的跨行业学习与优化。
区块链：保障数据完整性与业务可信，支持安全、高效的网络运营。

未来展望

5G专网是制造业未来发展的核心方向，预计到2025年，其收入将占整个蜂窝连接的25%~40%。
随着5G R18和R19标准的发布，5G专网在制造业的应用将更加广泛。
5G专网将与AI、区块链等技术深度融合，推动制造业向智能化、生态化发展。

编委会与编写单位

编写单位：中国联通研究院、中国联通重庆市分公司、中国联通云南省分公司、北京邮电大学、香港中文大学（深圳）、北京炎强通信技术有限公司、华南理工大学、西南交通大学、大连理工大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、沈阳航空航天大学、武汉大学、东华大学、西南大学、重庆长安汽车股份有限公司、OPPO（重庆）智能科技有限公司、隆鑫通用动力股份有限公司、重庆美利信科技股份有限公司等。
编委名单：涵盖多个高校与企业专家，共同推动5G专网在制造业中的应用与发展。