【中国移动】2023年5G工业UPF（OT_UPF）白皮书_44页_4mb

中国移动 5G工业UPF (OT UPF) 白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由中国移动研究院发布，旨在阐述5G工业UPF在工业数字化转型中的关键作用，提出其四种部署模式和**“三个全面”设计理念**，并梳理了十大技术要点，形成23项关键技术能力。白皮书还探讨了工业UPF在工业通信、工业应用、工业网络、双碳战略等方面的技术需求与发展方向，期望通过与合作伙伴的协作，推动“5G+工业互联网”的深入发展与生态繁荣。

主要观点

• 5G+工业互联网是推动工业数字化、网络化、智能化转型的重要基础。
• 工业UPF是5G与工业网络融合的关键节点，作为用户面功能，在确定性通信、算力融合、网络保障等方面发挥核心作用。
• 针对工业场景的多样性，工业UPF支持工厂级、车间级、产线级、融合式部署四种模式，以满足不同层级的业务需求。
• 白皮书提出“三个全面”设计理念：
  • 面向工业通信的全面连接
  • 面向工业应用的全面服务
  • 面向工业网络的全面保障

关键信息

1. 工业UPF部署模式

2. 工业UPF“三个全面”设计理念

面向工业通信的全面连接

• 便捷泛在的通信连接：支持多种协议和灵活转发方式，实现工业设备与5G网络的无缝融合。
• 时延有界的确定连接：支持高精度时间同步和动态QoS适配，满足实时性业务需求。
• 冗余叠加的可靠连接：支持双发选收和热备容灾，提升网络稳定性。

面向工业应用的全面服务

• 本地交互的网络服务：支持本地化定位和能力开放，满足工业定位和网络信息获取需求。
• 灵活多样的算力服务：支持多规格硬件形态和多样算力底座（如FPGA、GPU），满足不同工业场景的算力需求。
• 一站融合的应用服务：支持生产运行应用联合部署和工业辅助应用智能集成，如AI视觉质检、远程诊断、预测性维护等。

面向工业网络的全面保障

• 稳定运行：支持惯性运行、热备容灾和无损升级，保障工业网络连续性。
• 安全防护：具备访问控制安全、敏感数据防护和安全态势感知能力。
• 便捷运维：支持集中运维、本地运维和自运维门户，实现“三免自服务”（免规划、免调测、免现场）。
• 节能降碳：通过单位比特能耗优化和内生智能资源调度，实现绿色低碳发展。

技术要点与能力体系

工业UPF十大技术要点与23项关键技术能力

演展与产业诉求

• 标杆案例：中国移动联合青岛海尔、华为等单位，在中德滚筒洗衣机工厂中实施5G确定性通信方案，实现拖链系统优化，提升生产效率。
• 产业协同：推动OT、IT、CT技术深度融合，形成统一技术路径，促进工业互联网标准化演进。
• 技术演进方向：
  • 强基融智：持续吸纳新技术和标准，保持技术开放性。
  • 凝核聚算：强化算力融合，提升工业应用智能化水平。
  • 常试常新：通过多层级部署推动工业UPF技术规范迭代，实现体系化发展。

编制单位

• 牵头单位：中国移动通信研究院
• 参与单位：包括爱立信、华为、飞腾、高通、紫光展锐、中兴等多家国内外企业。

参考文献

• 工业和信息化部：“5G+工业互联网”系列科普问答
• 中国工业互联网研究院：全球工业互联网创新发展报告
• 工业和信息化部：5G全连接工厂建设指南
• 工业互联网产业联盟（All）：5G全连接工厂建设白皮书
• 中国移动：5G确定性工业生产网白皮书
• 3GPP TS 23.501、TS 29.564等标准文档

总结

本白皮书系统地总结了工业UPF在5G与工业融合中的作用，提出了四种部署模式和三个全面的设计理念，明确了工业UPF在通信连接、算力服务、网络保障、绿色低碳等方向的技术要点与能力要求，为工业互联网的标准化、智能化和高效化发展提供了技术支撑与发展方向指引。