2023-09-10-中国联通-2023面向制造业的5G专网运营白皮书_74页_27mb

北京郵電大學、西南交通大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学等高校及企业联合发布《面向制造业的5G专网运营》白皮书

核心内容概览

本白皮书由北京邮电大学、西南交通大学、西北工业大学、哈尔滨工业大学、东华大学、隆鑫通用动力股份有限公司等多家高校与企业联合编写，聚焦于制造业领域中5G专网的部署、建设与运营，旨在通过5G技术推动制造业的智能化、数字化与高端化发展。

主要观点

• 5G专网的重要性：5G专网具备低成本、高性能、高安全、高定制化等优势，是推动制造业转型的关键技术。
• 5G专网的三种类型：5G虚拟专网、5G混合专网和5G独立专网，各自具有不同的部署方式和性能特点。
• 关键技术支撑：包括虚拟化技术、网络切片技术、移动边缘计算（MEC），这些技术是实现5G专网在制造业中高效应用的基础。
• 部署与运营要点：从频段选择、核心网配置、资产模式等多个方面提出了制造业5G专网的部署建议和运营策略。
• 性能与可靠性保障：通过性能指标的监控与优化、资源预留、可靠性分级等手段，保障5G专网的高效与安全运行。
• 安全保障体系：涵盖终端安全、网络安全、边缘接入安全、数据传输安全等多个层面，确保专网的运行安全。
• 能力开放与智能化运营：通过AI技术实现5G专网的智能感知、故障预测、自动优化等功能，提升运营效率和用户体验。

关键信息

1. 制造业发展现状与挑战

• 我国制造业增加值规模持续增长，2022年达33.5万亿元，占全球比重近30%，连续13年位居世界首位。
• 面临外部技术封锁、劳动力成本上升、人口结构变化等挑战，推动制造业数字化转型成为关键。

2. 5G专网产业政策支持

• 工信部及地方政府出台多项政策推动5G与工业互联网融合，包括“5G+工业互联网”512工程、5G应用“扬帆”行动计划等。
• 2023年工信部提出推动制造业高端化、智能化、绿色化发展，加快数字化转型。

3. 制造业对5G专网的需求

• 需求包括：承载多类业务、数据安全隔离与保护、独享网络资源、自主运维、5G专网与公网融合。
• 5G专网在制造业中主要用于自动化控制、高清视频传输、高并发数据处理等场景。

4. 5G专网部署类型与特点

• 5G虚拟专网：基于运营商公网资源，通过切片技术实现逻辑隔离，满足特定SLA要求。
• 5G混合专网：实现数据不出园区，支持业务本地处理和公网互通。
• 5G独立专网：采用专用频段和设备，实现物理隔离和高安全需求。

5. 5G专网关键技术

• 虚拟化技术：实现资源灵活调度，提升网络效率。
• 网络切片技术：提供差异化网络服务，满足不同业务需求。
• 移动边缘计算（MEC）：支持本地化数据处理，降低时延，提高响应速度。

6. 5G专网部署要点

• 部署频段：需根据业务场景选择适合的频段，包括中低频段、毫米波频段、低频段等。
• 核心网配置：需根据业务需求配置不同的网络切片策略，包括共用切片、独立逻辑切片、独立物理切片等。
• 资产模式：包括自建模式与租赁及服务模式，需根据企业需求选择。

7. 5G专网性能提升

• 性能关键指标：包括接入性、保持/稳定性、移动性、完整性、业务感知、利用率等。
• 典型方法：包括无线传输时延降低技术、基站节能技术、质差对象聚焦法等。
• 典型案例：通过分析视频卡顿、天车运行中断、TCP承载建立指标过低等问题，优化网络性能，提升用户体验。

8. 5G专网可靠性保障

• 无线网侧保障：通过QoS、RB资源预留、频率预留等方式实现数据隔离与传输可靠性。
• 核心网侧保障：包括预警体系、容灾节点部署、业务倒换、无感知业务升级等手段。
• 可靠性分级：L1至L4级，满足不同行业对网络可靠性的需求。

9. 5G专网安全保障

• 终端安全：采用数字证书、一机一密、双向认证等技术提升终端安全。
• 网络安全：通过GBA认证、切片安全隔离、动态防火墙等手段保障网络运行安全。
• 边缘接入安全：提供电信级安全防护，包括边缘机房防护、漏洞扫描、主机安全防护等。
• 数据传输安全：通过安全协议、RBAC、数据不出园等措施保障数据传输安全。

10. 5G专网能力开放

• 制造环节智能化开放：通过5G网络实现工业机器人、设备巡检等场景的智能化。
• 端到端数据开放：实现网络资源与业务数据的统一管控与开放。
• 应用能力开放：构建开放共享的应用生态，促进智能制造的融合发展。

结论

本白皮书全面分析了制造业在5G专网应用中的机遇与挑战，提出了从部署、建设到运营的完整解决方案，并强调了AI与数智化技术在提升5G专网运营效率和智能化水平中的重要作用。未来，随着5G技术的不断发展，制造业将依托5G专网实现更高水平的数字化与智能化转型，推动我国制造业高质量发展。