2024年5G-5G-A專網智能優化及運營白皮書

香港中文大學(漂制)北京部電大學MeagtalreniyatuaTelenunle北京部電大學MeagtalreniyatuaTelenunle西業工薰大學北京理工大學亞信科技再g彩北京理工大學亞信科技再g彩ShenzhenResearchInstituteofBig隨著5G網絡的成熟商業運營和5G-A技術從標準走向商用，5G/5G-A已成為推動經濟和社會發展的重要引擎。工業和信息化部通過《“十四五”信息通信行業發展規劃》《5G應用“互聯網”融合應用先導區試點建設指南》等一系列規劃和政策，推進5G/5G-A網絡演進升級、專網建設，豐富拓展5G/5G-A專網應用場景，指導在產業數字化、網絡化、智能化的轉型浪潮推動下，各行業對定制化、穩定性、安全性更高的5G/5G-A專網需求日益增長。5G/5G-A專網為各細分場景提供差異化、定制化網絡服務的同時，其高性能要求、高可靠保障、高安全防護的需求，使得5G/5G-A專網的優化和運營尤為重要。如何有效保障不同場景下的專網的有效運行、提供穩定可靠的服務成5G/5G-A專網作為通信網絡的重要組成部分，受益于新質生產力，將迎來全新的發展前景。新質生產力將推動并賦能5G/5G-A專網知識圖譜建設、專網故障預測、專網智能感知分析，并通過大模型、深度強化學習、隱私計算、語義通信、數字孿生等技術，賦能5G/5G-A專網智能優新質生產力為5G/5G-A專網的創新應用、智能運營提供了廣闊的空間和機遇。同時，新質生產力與5G/5G-A專網的融合，將有效支撐網絡中國工程院院士劉韻潔中國聯通研究院：李紅五、葉曉煜、唐雄燕、程新洲、晁昆、徐樂西通訊、關鍵、劉喜卿、成晨、王鑫、周詩雨、岳毅、邢震、夏蕊、董潤莎、赫欣、曹麗娟、趙振橋、李潔、高潔、楊子敬、王天翼、張恒、賈玉瑋、王云云、楊斌、李貝、狄子翔、汪悅、謝志普、吳洋、曹曉冬、呂非彼、肖天、田園、魯華偉云南聯通：張云勇、李海彬、林雨濃、周游、賀光宇、李永偉、萬鳳仙吉林聯通：畢強、郭忠志、張冠楠、朱亞鵬、楊玲、吳彥濤山西聯通：王曉剛、王健北京郵電大學：王衛東、姚海鵬、王富、張琦、孫松林、吳勝、許曉東、王程、崔高峰、王朝煒、胡欣、秦曉琦、董辰、王碧舶、楊少石、邢穎、趙曉燕、蔡松淞、梁栗銘電子科技大學：梁應敞、龍睿哲、陳瑤、汪晶、肖悅、秦臻、趙志為、東南大學：王承祥、許威、李春國、潘存華、朱鵬程、沈弘亞信科技(中國)有限公司：歐陽曄、王首峰、邊森、尤雪亮、馬麗萌、張聯華、郭建超、李赟浪潮通信技術有限公司：林巍、武帥、高嫻、北京炎強通信技術有限公司：梅曉兵、佟勝友、佟明君、王雷大連理工大學：趙楠、張吉發、鄧娜南京郵電大學：桂冠、劉蕾蕾、王禹、王琴武漢大學：曹越、胡鈺林、林海、陳治宏、范志潔、夏正偉沈陽航空航天大學：趙亮、孫云鶴、林娜、關云沖、石峻嶺東北大學：畢遠國西南交通大學：戴元順、李天瑞、龔勛、滕飛、肖靜、吳曉、邢煥來、王紅軍、馮力、張新有哈爾濱工業大學：賈敏、張宏莉、楊柱天、李博、陳波、孔慶磊、孟士堯、唐周豪、徐小川香港中文大學(深圳)、深圳市大數據研究院：尹峰、朱光旭、李航、蔡智捷沈陽工業大學：彭曦霆、張笑宇浙江工業大學：盧為黨、韓會梅、徐燕青、王倩重慶郵電大學：王汝言、劉媛妮、袁軍西南大學：吳松、霍譽文第1章5G/5G-A專網介紹1115G/5G-A專網標準化進程11.25G/5G-A專網架構及分類61.2.15G/5G-A虛擬專網61.35G/5G-A專網關鍵技術71.45G/5G-A專網行業發展現狀101.6政策和扶持計劃18第2章5G/5G-A專網性能優化及可靠性保障20 2.15G/5G-A專網關鍵性能指標202.25G/5G-A專網網絡性能提升技術242.2.15G/5G-A專網接入性能提升技術242.2.25G/5G-A專網保持性能提升技術252.2.35G/5G-A專網容量保障技術262.2.45G/5G-A專網無線傳輸時延優化技術282.2.55G/5G-A專網速率提升技術302.35G/5G-A專網可靠性保障方法及策略302.3.3用戶網絡/VAS自服務管理能力322.3.4增強系統組網可靠性、保障端到端高業務可靠性332.45G/5G-A專網容災備份及安全防護352.4.15G/5G-A專網容災備份352.4.25G/5G-A專網安全防范技術362.55G/5G-A專網性能優化及可靠性保障案例382.5.2MEC初始上下文建立異常案例382.5.35G工業路由器異常掉網案例392.5.4PLC業務操控中斷問題優化案例412.5.5傳輸資源不可用故障導致車聯網終端掉線案例42第3章5G/5G-A專網故障監控分析及根因診斷52 3.15G/5G-A專網告警及故障分析相關指標3.5.2某汽車發動機工廠5G專網告警和故障分析案例673.5.4某大型壓鑄公司5G專網告警和故障分3.5.8終端RACH功率調整不及時導致掉線案例794.5新質生產力與5G/5G-A的關系924.6新質生產力推動5G/5G-A專網發展應用94五新質生產力賦能5G/5G-A專網運營975.4.2基于云邊端協同的5G/5.5深度強化學習賦能5G/5G-A專網運營1095.6隱私計算賦能5G/5G-A專網運營1125.6.2聯邦學習賦能5G/5G-A專網應用1135.6.4隱私計算賦能5G/5G-A專網運營1155.7語義通信賦能5G/5G-A專網運營1165.7.3語義通信在5G/5G-A專網的應用1195.8數字孿生賦能5G/5G-A專網運營1225.8.1數字孿生和數字孿生網絡1225.8.2數字孿生網絡賦能5G/5G-A專網運營123六新質生產力推動5G/5G-A專網前景縮略語13315G/5G-A作為新型基礎設施已發展成為推動傳統產業升級、數字產業高質量發展的基礎和動力。作為5G/5G-A的重要模式，5G/5G-A專網成為關鍵基礎。5G/信服務，并針對不同行業細分場景的差異化需求提供定制化網絡服務。在行業需求23GPP(3rdGenerationPartnershipProject)作為全球移動通信技術標準化的主要組織，在5G專網的發展中發揮了重要的作用。5G專網，也稱為5G非公共網絡(Non-PublicNetwork,NPN),為企業提供了一種獨立于公共網絡的專用移動網絡，具有低延遲、高帶寬、高可靠性等特點。3GPPR15標準初步定義了5G系統架構，包括支持網絡切片和邊緣計算，并支持增強型移動寬帶(EnhancedMobileBroadband,eMBB)和超可靠低延遲通信(UltraReliableLowLatencyCommunication,URLLC)場景，為5G專網應用提供3GPPR16完善了5G專網的功能，引入了對時間敏感網絡(TimeSensitiveNet-work,TSN)和非公共網絡NPN的支持，時間敏感網絡(TSN)工業自動化等對時間同步要求嚴格的場景提供保障，非公共網絡允許企業自主管理和運營5G網絡，提升了5G專網的性能和安全性，拓展了5G專網的應用場景，使其更適合工業自動化、智慧物流等領域。3GPPR17繼續完善5G/5G-A專網功能，增強網絡切片功能，提供更精細化的網絡資源管理和服務質量保障。支持多接入邊緣計算(Multi-accessEdgeComput-ing,MEC)部署，為5G/5G-A專網應用提供更強大的計算和存儲能力。支持非授權頻譜(NR-U),為企業提供更多頻譜選擇，降低部署成本，同時也規范了5G/5G-A專網的部署模式，包括獨立部署、公網集成部署和混合部署，滿足不同場景的需求。3GPPR18繼續增強5G/5G-A專網的性能、安全性、可靠性和靈活性。進一步提升網絡切片功能，提升了網絡切片的開放能力，允許基于切片最大接入數、負載預測、時間等方面對第三方使用切片進行定制。支持更復雜的網絡資源管理和服務編排，增強5G/5G-A專網的安全性，保障企業數據安全，探索5GRedCap技術在5G/5G-A專網中的應用，為中低速物聯網設備提供更低成本、低功耗的連接方案，為5G-A和6G技術在專網領域的應用奠定基礎。TMForum(電信管理論壇)針對5G/5G-A專網的參考架構和用例做出了研究。3其中GB1051概述了TMForum5G/5G-A專網的參考架構，提供了關于部署和維護5G/5G-A專網的技術和管理方面的全面指南，主要包括生命周期管理、安全性、貨幣化策略、聯合通信和計算、精確定位等方面。GB1057提供了5G專網的能力概覽，包括相關能力、適用領域、場景描述等以及與現有TMForum能力地圖的關系和引用。GB1057C介紹了5G/5G-A專網用例滿足工業或機構的需求，用例側重5G/5G-A專網技術增強的能力，以實現新的商業機會、優化運營效率和推動工業發展，探討了5G/5G-A專網在實現新的商業模式和收入方面的潛在好處，同時展示了將5G/5G-A專網與運營支持系統(OperationalSuppo系統(BusinessSupportSystem,BSS)集成的復雜流程，并進一步強調了這種集GSMA(GroupeSpecialeMobileAssociation,全球移動通信系統協會)在推動5G/5G-A專網方面主要側重于促進產業協作、制定行業規范和推廣5G/5G-A專網用例，GSMA成立了5G專網論壇——5GPrivateNetworksForum,匯集了移動運營商、設備制造商、系統集成商和垂直行業用戶，共同推動5G專網的部署和應用。該4論壇旨在促進產業鏈合作，解決5G專網部署過程中的挑戰，并分享最佳實踐。GS-MA發布了多份關于5G專網的報告，分析不同行業的應用場景、市場規模和發展趨勢。這些報告為企業了解5G專網的價值和潛力提供了參考，并幫助運營商制定市場策略，其中發布的《中國5G垂直行業應用案例2022》報告，為了實現5GtoB的規模化發展，對應用場景進行大規模篩選，選擇了剛性需求的應用場景，將5G城市、5G+智能制造、5G+智能采礦3個領域作為5GtoB規模化發展的突破口。GSMA積極推廣不同的5G專網部署模式，以滿足不同企業的特定需求。5G-ACIA(5GAllianceforConnectedIndustriesandAutomation)是一個專注于5G/5G-A技術在工業和自動化領域應用的國際組織，5G-ACIA在推動5G/5G-A專網標準方面發揮了重要作用。在發布的5G非公共網絡在工業場景中應用的白皮書，描述了四種工業物聯網部署場景。獨立部署的非公共網絡(StandaloneNon-PublicNetwork,SNPN),在這種場景中，5G專網作為獨立的、隔離的網絡進行部署。所有的網絡功能部署于特定場所(例如工廠)的邏輯邊界內，與公共網絡分離。與公共網絡結合的非公共網絡(PublicNetworkIntegratedNon-PublicNet-work,PNI-NPN),該類部署方式是公共網絡和非公共網絡的相結合，可細分為以下三種子場景：●共享無線接入網絡：NPN和公共網絡共享無線接入網絡的一部分，而其他網絡功能獨立部署。所有與NPN流量相關的數據流都在定義的場所的邏輯邊界內，而公共網絡流量部分則轉移到公共網絡。●共享無線接入網絡和控制平面：NPN和公共網絡共享無線接入網絡和核心網控制面功能。所有NPN流量仍然保留在定義的場所的邏輯邊界內，而公共網絡流量部分則轉移到公共網絡。●由公共網絡托管的NPN:公共網絡流量部分和NPN流量部分都在定義的場所之外，但被視為完全不同的網絡的部分。這是通過在(通用的)云環境中對網絡功能進行虛擬化實現的。這些功能可以用于公共和私有網絡的目的。5中國通信標準化協會(CCSA)在2017年成立工業互聯網特設任務組(ST8),針對完整的工業互聯網產業鏈開展標準化工作，目標是構建良性工業生態體系，提升工業大數據自主創新能力，使制造管理更加便捷高效。2020年起，CCSA在ST8全面啟動面向細分行業的“5G+工業互聯網應用場景及技術要求”行業標準立項工作。此外，在2019年底，CCSA成立5G網絡端到端切片特設標準項目組，填補5G端到端網絡切片的標準空白，明確5G網絡切片端到端總體架構及相關各領域的能力要求，確定切實推進5G切片在各垂直行業應用的標準化工作目標。工業互聯網產業聯盟(AII)和中國通信標準化協會(CCSA)在2020年分別啟動細分行業的專網標準工作，當前在聯盟和協會同步制定的5G/5G-A行業專網標準覆蓋工業園區網絡、電力、礦山、港口、高端裝備制造業、航空、水泥和鋼鐵等行業。工業互聯網產業聯盟和通信標準組織的有機聯動，并在相當大程度上縮短CCSA5G/5G-A專網行業65G/5G-A虛擬專網產品是指基于運營商5G/5G-A公網資源，利用端到端QoS或網絡切片技術，為客戶提供一張時延和帶寬有保障的、與5G公網用戶數據相隔離的虛擬專有網絡。利用5G/5G-A無線基站、傳輸網、核心網用戶面及控制面端到端共享運營商5G/5G-A公網，通過切片技術，為用戶提供具有特定SLA保障的邏輯專網。譬如，通過5G/5G-A無線側網絡切片，采用切片ID和5GQoS標識(5GQoSldentifier,5QI)組合進行業務調度，基于基站調度約束來實現用戶業務之間的軟隔離，業務在使用PRB資源發生沖突時按照5QI優先級進行排序。1.2.25G/5G-A混合專網5G/5G-A混合專網是指以5G/5G-A數據分流技術為基礎，通過無線和控制網元的靈活定制，為行業用戶構建一張增強帶寬、低時延、數據不出園區的基礎連接網絡。5G/5G-A混合專網的核心網用戶面網元UPF為行業用戶私有化部署，無線基站、核心網控制面網元根據客戶需求靈活部署，為用戶提供部分網業用戶網內業務數據都在本地，通過功能定制優化，減小公眾網絡故障對用戶生產1.2.35G/5G-A獨立專網5G/5G-A獨立專網產品是指利用5G/5G-A組網、切片和邊緣計算等技術，采用專有無線設備和核心網一體化設備，為行業用戶構建一張增強帶寬、低時延、物理封閉的基礎連接網絡，實現用戶數據與運營商公眾網絡數據完全隔離，且不受運營度保密，且與5G/5G-A公網端到端完全隔離。5G/5G-A獨立專網從5G/5G-A無線基站、傳輸網、核心網用戶面和控制面端到端為行業用戶單獨建設75G/5G-A專網的實現涉及眾多技術，如軟件定義網絡(SoftwareDefinedNet-work,SDN)、網絡功能虛擬化(NetworkFunctionVirtualization,NFV)、服務質量(QualityofService,QoS)、網絡切片、MEC、本地數據分流等。SDN是一種將網絡控制面、數據面分離的網絡架構，其基本原理是通過將網絡控制器集中管理整個網絡，使控制器可以對網絡設備進行靈活的控制和管理。傳統的網絡架構中，網絡設備(如交換機和路由器)一般集成了控制面和數據面。而在SDN中，控制面和數據面被分離開，控制面由一個或多個控制器負責管理，而數據面則由網絡設備負責實際轉發數據。這種分離的架構使得網絡的控制和管理更加靈活，可以通過控制器對網絡設備進行動態配置和管理，實現更高級別的網絡服務和策略。SDN被認為是網絡領域的一場革命，為新型互聯網體系結構研究提供了新的實驗途徑，也極大地推動了5G/5G-A專網的發展。81.3.2網絡功能虛擬化和硬件解耦，用戶能以單個物理硬件系統為基礎創建多個模擬環境或專用資源。通信技術(CommunicationTechnology,CT)行業引入虛擬化后，目標是可基于一個原始網絡創建多個虛擬網絡，NFV技術最先用于5G核心網(5GCore,5GC),隨著軟硬件技術和能力的不斷增強，以及虛擬化帶來的用戶和運營商共贏的市場價1.3.3網絡切片品服務形態之一。從網絡角度看，網絡切片是端到端的，即5G網絡必須從核心網、核心網網絡切片在規范和產品實現上都相對完善，主要技術包括網絡切片的選擇、切片會話管理、切片漫游等。承載網絡對網標記交換(Multi-PropocolLabel靈活以太網(FlexibleEthernet,FlexE)技術和光網絡的光通路數據單元技術。在無線網絡方面，3GPP規范了無線網絡對網絡切片的感知、網絡切片的選擇、用戶級的QoS保障機制等。無線側對切片業務支持主要基于QoS機制保障網絡切片服務。在終端方面，規范規定終端最多可以支持8個網絡切片并發，終端上的應用與網絡切片從部署而言，可采用傳統的專有硬件，也可采用NFV方式實現。基于網絡切片技術所實現的按需組網改變了傳統網絡規劃、部署和運營維護模式，對網絡發展規劃和網絡運維提出了新的技術要求。通過網絡切片技術，可以實現業務需求和網絡資源的靈活匹配，虛擬出多張滿足不同業務應用場景和差異化需求的5G/5G-A切片網絡，并能充分共享物理網絡資源。在同一個切片內部，通過數據網絡名稱(Data9多接入邊緣計算(Multi-accessEdgeComputing,MEC)是5G/5G-A行業無線專網的關鍵技術能力，是云、網、端的融合點，在5G/5G-A網絡能力基礎上，可為客戶提供“連接+計算+能力+應用”的靈活組合，進一步提升5G專網的邊緣智能MEC技術通過對傳統無線網絡增加MEC平臺功能網元，使其具備了提供業務就近部署及本地化處理等能力。MEC平臺面向固定、移動等多種接入網絡，按需就近提供流量引導等網絡能力、邊緣計算及存儲能力、AI識別等業務原子能力、編排部署及自服務等平臺能力，支持用戶全面定制化，滿足用戶低時延、大帶寬、高算力、數據安全等差異化需求。MEC平臺支持通過提供API面向MEC應用進行能力開放，主要包括流量引導、QoS保障、固移融合等。流量引導指支持在MEC平臺配置分流策略，通過與5G/5G-A核心網傳遞分流規則，實現邊緣節點特定業務分流，保障用戶就近訪問邊緣應用。QoS保障指通過策略控制功能(PolicyControlFunc-tion,PCF)的策略授權服務接口，支持對特定業務流實現帶寬、資源優先級等5G/5G-A接入服務質量保障。固移融合指支持靈活路由，實現固定、移動等多網絡協同管理。MEC平臺一般支持自有和第三方業務原子能力加載、統一開放、多量綱計費、按需調用，并可根據客戶需求靈活定制開發。1.3.5端到端QoS增強小區負荷進行端到端雙閉環，實現業務精準保障。下發QoS策略的策略控制功能PCF(PolicyControlFunction)根據應用和客戶需求進行QoS決策優化，在UPF基于AI的策略決策，選出最匹配業務SLA需求和無線資源的QoS策略，形成大閉環；在媒體面基于DPI深度包解析(DeepPacketI 1.3.6確定性SLA保障5G/5G-A專網的建設，需要考慮逐步引入5G/5G-A局域網(LocalAreaNet-works,LAN)、時間敏感網絡(TimeSensitiveNetwork,TSN)、低時延高可靠uRLLC多路徑數據包復制傳輸等R16新能力，降低網絡時延，提高網絡可靠性，為行業提供端到端的確定性服務等級協定(ServiceLevelAgreement,SLA)。此外，5G/5G-A專網對用戶接入安全、數據安全、網絡安全進行了全方位的增強，實現對在5G/5G-A專網中，引入服務化架構(ServiceBasedArchitecture,SBA)和延和抖動。通過雙卡終端、雙連接、雙回傳等鏈路保護技術，以及優化的編碼速率、重傳等功能來提升可靠性。通過端到端網絡隔離、數據園區本地流量卸載、以5G/5G-A專網作為一項革命性的通信技術，正在全球范圍內快速發展，并在各個行業展現出廣闊的應用前景。從制造領域到交通領域，從醫療領域到智慧城市，5G/5G-A專網正在為各行業的數字化轉型和智能化升級提供著強大的支撐。因此，深入探索5G/5G-A專網在不同行業中的應用首先，制造業是5G/5G-A專網應用的重要領域之一。借助5G/5G-A專網的高速、低延遲特性，制造企業可以實現設備之間的實時通信和數據交換，提高了生產線上的生產效率和產品質量。近年來，許多研究重點關注了5G/5G-A在制造業中的應用，尤其是在工廠自動化和智能化生產方面的探索。行業應用顯示，5G/5G-A技術的應用可以使生產設備實現更高的響應速度和更低的時延，從而提高生產效率和靈活性。此外，5G/5G-A還可以支持大規模物聯網設備的連接，為制造企業提供更全面的數據采集和分析，幫助企業進行智能化的生產決策和優化。5G/5G-A專網的另一個重要領域是交通物流。近年來，隨著城市化進程的加快和物流需求的增長，交通物流領域對于高效、安全的通信技術需求日益迫切。因此，5G/5G-A專網在交通物流領域的應用備受關注。研究表明，5G/5G-A技術可以實現車輛之間和車輛與基礎設施之間的實時通信，從而實現智能交通管理和車輛自動駕駛。這不僅可以提高物流運輸的效率，還可以降低事故風險，改善城市交通擁堵問題。此外，5G/徑，降低成本，提高服務質量。5G/5G-A在交通物流領域的應用前景廣闊，有望為近年來，許多研究致力于探索5G/5G-A網絡的技術創新和商業模式創新。在技術創新方面，研究人員努力改進5G/5G-A網絡的性能，提高數據傳輸速率和網絡覆蓋范圍。同時，他們還關注于網絡安全和隱私保護等方面的問題，以確保5G/5G-A網絡的安全可靠。在商業模式創新方面，研究人員則探索了5G/5G-A網絡的商業應用場景和盈利模式，例如增強型移動寬帶、物聯網通信、邊緣計算等。這些研究為通信行業的數字化轉型和創新發展提供了重要的理論指導和實踐經驗，推動了通信媒體娛樂行業也是5G/5G-A專網的重要應用領域之一。近年來，隨著高清視頻、虛擬現實和增強現實等新興媒體形式的興起，媒體娛樂行業對于高速、低時延的通信技術需求日益增加。5G/5G-A專網可以為用戶提供更加流暢、高清的媒體內容，滿足用戶對高質量娛樂體驗的需求。同時，5G/5G-A專網還可以支持媒體和娛 樂企業開展更加個性化、互動性強的服務，如個性化推薦、互動直播等。5G/5G-A在醫療領域，5G/5G-A專網的應用正在推動醫療服務的智能化和個性化。除了提供遠程醫療診斷、遠程手術指導和醫療影像傳輸等基本服務外，近年來的研究也著眼于5G/5G-A在醫療健康監測和個性化治療方面的創新應用。通過結合5G/5G-A技術和傳感器技術，醫療機構可以實現對患者健康數據的實時監測和分析，從而實現智能健康監測，并在早期發現疾病跡象或異常情況。此外，利用5G/5G-A專網的高速傳輸和低時延特性，醫療行業還可以開展遠程醫療咨詢和個性化治療服務。例如，醫生可以通過遠程視頻會診平臺為患者提供遠程咨詢，同時利用醫療大數據和人工智能技術為患者制定個性化的治療方案。這些創新應用不僅提高了醫療服務的在智慧城市建設中，5G/5G-A專網作為重要的基礎設施發揮著關鍵作用。除了實現智能交通、智能安防、智能環保和智能醫療等傳統領域的應用外，最近的研究還著眼于5G/5G-A在智慧城市管理和社區互動方面的創新。通過5G/5G-A網絡，城市管理者可以實現對城市各個方面的實時監測和管理，包括交通流量、環境污染、垃圾處理等。同時，利用5G/5G-A網絡的高速傳輸和大容量特性，居民可以享受更多智能化的生活服務，如智能家居控制、智能健康監測等。此外，還有研究探索了5G/5G-A在智慧城市社區建設中的應用，例如利用5G/5G-A網絡實現社區安全監控和社區服務平臺建設，促進居民之間的互動和信息共享。這些創新應用不僅提高了綜上所述，5G/5G-A專網作為一項顛覆性的通信技術，正以其高速、低時延和高容量的特性，深刻地改變著各行各業的運作方式和發展軌跡，推動著各行各業的數字化轉型和智能化升級。隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，5G/5G-A專網行業正迎來更加廣闊的發展前景。未來，隨著5G/5G-A技術的不斷成熟和商業化進程的加速，其在各行各業的應用場景將不斷豐富和拓展。5G/5G-A專網的廣泛應用將為構建數字化、智能化的未來社會提供強大的基礎支持，推動社會各個方面的進步和發展。可以預見，5G/5G-A專網行業將在未來發揮著日益重要的作用，為5G-A是5G向6G發展的關鍵階段，相較于5G,其具備更高速率、更大連接、3GPPRelease18標志著5G-A標準化進程的開始。5G-A以3GPPR15、R16和R17版期間開發的5G系統為基礎，是移動通信6G演進的重要環節。5G-A依賴于毫驗室測試轉向實際應用。5G-A網絡涉及到包括邊緣計算、物聯網傳感器和工業控制系統等在內的多種技術和設備。與此同時，其還適配了擴展現實(ExtendedReali-ty,XR)、云游戲(CloudGaming,CG)等新興業務的特定功能。因此，確保這些系統之間的互操作性和兼容性是一個挑戰，需要統一的標準和協議來確保不同系統之間的無縫連接和數據交換。技術標準需要確保與現有的5G基礎設施和設備兼容，以便平滑過渡和升級。5G-A的關鍵技術要求有：擴展的靈活性、低功耗和高能效的物聯網連接、毫米波技術、大規模多輸入多輸出(MIMO)、邊緣計算和網絡切片技術、人工智能的應用等。1)擴展的靈活性：5G-A需要具備靈活的網絡架構和資源分配機制，以適應不同的應用場景撲結構、以及支持多種接入技術和設備類型等。2)低功耗和高能效的物聯網連接：物聯網設備通常需要長時間運行，并且通常由電池供電，因此低功耗、高能效是關鍵要求。5G-A需要支持低功耗的物聯網連接，以延長設備的電池壽命并減少能源消耗。3GPP在R17啟動了支持能力降低(ReducedCapability,RedCap)設備類型的工作。R18進一步降低RedCap工作帶寬和設備復雜性。3)毫米波技術：毫米波頻段具有更高的頻譜容量和數據傳輸速率，可以支持更快的速度和更大的容量。5G-A通常采用毫米波頻段進行通信，這種頻段能夠提供更5G/5G-A專網智能優化及運營白皮書高的帶寬和數據傳輸速度。然而，毫米波信號在傳輸過程中容易受到障礙物的阻擋，傳播距離較短，因此需要更密集的基站部署。為了克服這一挑戰，需要進一步優化毫米波通信技術，改善信號的穿透能力和覆蓋范圍，以提高網絡的穩定性和覆4)大規模MIMO技術：可以提高網絡的吞吐量和覆蓋范圍，以及減少干擾。5G-A需要利用大規模MIMO技術來提高網絡性能和效率。大規模MIMO目前存在信需要解決多個方面的技術挑戰，包括數據安全性、網絡管理、資源分配等問題。因6)人工智能的應用：人工智能可以應用于網絡優化、資源管理、安全監測等方面，以提高網絡的智能化和自動化水平。5G-A可以利1.5.2基站建設5G-A專網需要覆蓋廣泛的地理區域，為了實現5G-A,需要在全球范圍內新建1)技術難題：5G-A專網可以選擇采用毫米波頻段進行無線通信，這種頻段具有高帶寬和低延遲的優勢。然而，毫米波信號的傳播受到建筑物和自然障礙物的影響較大，傳輸距離較短，因此需要更密集的基站部署以提供足夠的覆蓋范圍。大規2)成本壓力：包括基礎設施建設成本、頻譜費用、設備維護和管理費用。5G-3)環境和法規約束：5G-A專網基站建設可能會對周圍環境產生影響，例如噪音、電磁輻射等。因此，需要符合環保標準，并采取相應的措施來減少對環境的不良影響。不同國家和地區可能有不同的法規和規范要求，基站建設應符合相關法規范，同時與相關政府部門保持良好的溝通和合作。1.5.3頻譜分配網絡數據流量在過去5年中增長了15倍以上，預計在未來3年中將增長一倍以上。5G注冊用戶超過10億，預計2027年將達到44億。5G-A網絡將面臨流量大幅增長的壓力，需要更多的頻譜資源來保證高速度和低時延，在頻譜分配方面面臨著諸多挑戰：1)頻譜資源稀缺性：5G-A需要更多的頻譜資源來支持其高速率和低時延的特性。然而，現有的頻譜資源已經被分配給了多種不同的應用和服務，包括移動通信、廣播、衛星通信等。因此，5G-A頻譜的獲取面臨著競爭激烈和稀缺性的問題，特別是在一些繁忙的城市地區。2)國際協調和頻譜規劃：由于5G-A是一項全球性網絡，不同國家和區域可能有不同的頻譜分配政策和規劃，這可能導致頻譜資源的不一致性和碎片化。因此，需要進行國際間的頻譜協調和合作，以確保全球范圍內的5G-A網絡能夠順利運行。3)技術標準和互操作性：5G-A的頻譜分配需要考慮到技術標準和互操作性的問題。不同的頻段和頻譜規劃可能需要適配不同的技術標準，而且不同頻段之間可能存在干擾和互操作性的挑戰。因此，需要制定統一的技術標準和頻譜規劃，以確保不同地區和運營商的5G-A網絡能夠互聯互通。4)成本和經濟考量：購買和獲取頻譜資源需要巨額資金投入，這可能對運營商和服務提供商構成財務負擔。此外，頻譜分配的成本可能會影響5G-A服務的定價和商業模式，需要在經濟考量上進行合理的平衡和規劃。5)政策和法規限制：不同國家和地區的政策和法規可能對5G-A頻譜分配產生影響。政府可能會制定各種限制和規定，例如頻譜使用費、頻譜拍賣、頻譜使用權限等，這可能會影響到運營商的頻譜獲取和使用計劃。攻擊面增加：5G網絡引入了新的技術和架構，如網絡切片和大規模物聯網連接，這擴大了網絡的攻擊面。因此，必須采取綜合的安全措施，包括身份驗證、數據加密和網絡監控，以防止各種威脅，如入侵、惡意軟件和數據泄露。隱私保護：5G/5G-A專網可能涉及到敏感數據和隱私信息的傳輸和處理，因此需要嚴格的隱私保護措施，包括數據脫敏、權限管理和合規性監管，以確保用戶的隱私權得到保護。要確保5G向5G-A成功過渡，就必須解決各種安全漏洞和威脅。在5G-A及更高級別的移動通信中，當務之急是解決當前移動通信系統中出現的安全風險。采用包括內部通信加密、內部組件認證等安全措施應對攻擊，并針對5G/5G-A專網場景進行數據劫持攻擊的測試。此外，5G/5G-A專網還需要完善相關生態的搭建。譬如在終端發揮作用，支持5G-A新特性的智能手機、物聯網設備等產品也必不可少。應對這些挑戰需要全球跨部門和跨行業的合作，包括各國政府、行業組織、技術提供商和學術界等，共同制定政策、標準和解決方案，推動5G/5G-A專網的發展和應用。同時，持續的技術創新和投資也是確保5G/5G-A專網能夠實現其潛力的關鍵因素。 自2019年我國發放5G牌照以來，國家和地方政府高度重視5G專網發展，出臺了一系列政策和扶持計劃，為5G專網建設和應用提供了強有力的支持。國家層面政頂層設計和行動計劃：2020年3月，工信部發布《關于推動5G加快發展的通知》,提出加快5G網絡建設和技術研發，并開展5G行業虛擬專網研究和試點。2021年1月，工信部出臺的《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》指工業互聯網專用頻率，開展工業5G專網試點。2021年7月，十部委發布《5G應用“揚帆”行動計劃(2021—2023年)》,明確支持各地建設5G行業虛擬專網，探索建網新模式。發展目標和規模化部署：2021年11月，工信部發布的《“十四五”信息通信行業發展規劃》明確提出推動5G行業虛擬專網規模化發展，并設定了到2025年年底達到5000個5G虛擬專網的目標。行業應用方案：2021年10月，國家發改委等多部門聯合發布《能源領域5G應用實施方案》,鼓勵研究面向智能電廠的5G組網和接入方案。同時，工信部2023年11月發布的《“5G+工業互聯網”融合應用先導區試點工作規則(暫行)》《"5G+工業互聯網”融合應用先導區試點建設指南》,鼓勵各地積極開展“5G+工業互聯網”融合應用先導區試點，推動5G專網在工業企業的深度覆蓋，并探索形成可復制、可推廣的5G專網建設和運營模式。技術演進和創新應用：2024年4月，工信部發布《關于推進5G輕量化(Red-Cap)技術演進和應用創新發展的通知》,旨在通過技術演進和應用創新，促進5GRedCap技術在包括5G行業虛擬專網在內的多領域應用，進一步支持5G專網發展。地方政府也積極響應國家政策，結合自身區域優勢和產業特色，出臺了針對5G專網建設和應用的具體措施：深圳：鼓勵建設5G行業專網，并提供用地、用房、用電等配套條件保障，以及流量補貼和打包補貼等支持。北京：支持重點企業開展5G無線專網、5G大數據、5G大視頻等領域的技術研發和產業化，推動構建覆蓋終端、網絡和應用的產業生態。廣東：推動“5G+工業互聯網”融合發展，試點建設5G工業傳輸專網。國家和地方政府的政策和扶持計劃為5G專網發展提供了良好的環境和條件，加速 優化及可靠性保障5G/5G-A專網的典型性能指標包括接入性、保持性、移動性、完整性、利用率、業務感知、可靠性等。●接入性：通過5G/5G-A專網無線接入指標，評估專網接入能力。●保持性：通過衡量掉線率/重連率等評估5G/5G-A專網保持性。●移動性：通過衡量切換成功率等指標衡量5G/5G-A專網移動性。●業務感知：針對業務不同特性選不同指標進行評估。●可靠性：針對業務不同特性選不同指標進行評估。●利用率：通過衡量網元負荷/會話時長等評估5G/5G-A專網利用率。●完整性：通過衡量時延/流量/丟包評估5G/5G-A專網完整性。通過5G/5G-A專網無線接入指標，評估專網接入能力，典型接入性能指標包括：●QoSFlow建立成功率：QoSFlow建立成功個數與QoSFlow建立請求個數的●NG接口信令連接建立成功率：NG接口信令連接建立成功次數與NG接口信令連接建立請求次數的比值。●UE上下文建立成功率：UE上下文建立成功次數與UE上下文建立請求次數的●尋呼擁塞率：gNB小區尋呼丟棄次數與尋呼接收次數的比值。接入性能指標還包括PDU會話建立成功率、DRB接入性、信噪比、信號質量、切片QoSFlow建立成功率等。通過衡量掉線率、重建成功率等評估5G/5G-A專網保持性能，典型保持性能指●QoSFlow掉線率：QoSFlow異常釋放次數與釋放總次數的比值。●RRC重建成功率：RRC重建完成次數與RRC重建請求次數的比值。●UE上下文掉線率：UE上下文異常釋放次數與釋放總次數的比值。專網穩定性指標還包括無線掉線率、RRC連接重連比率、Flow掉線率、活動QoS釋放次數、號卡/終端的撥測性能、小區掉線率等。通過衡量切換成功率等衡量5G/5G-A專網移動性能。典型移動性指標包括：●gNB站內切換成功率：gNB站內切換成功次數與gNB站內切換請求次數的 ●Xn接口站間切換成功率：Xn接口站間切換成功次數與Xn接口站間切換請求次數的比值。●NG接口站間切換成功率：NG接口站間切換成功次數與NG接口站間切換請求次數的比值。●同頻切換成功率：同頻切換成功次數與同頻切換請求次數的比值。●異頻切換成功率：異頻切換成功次數與異頻切換請求次數的比值。移動性指標還包括gNB站間切換成功率、切換時長、系統內切換成功率等。2.1.4業務感知指標業務感知層面，針對業務不同特性選取不同指標進行評估。業務感知與5G/5G-A專網所承載的業務直接相關，例如在5G/5G-A視頻專網中，典型業務感知指標包括：●用戶上行平均吞吐率：5G網絡單用戶上行業務平均吞吐率。●用戶下行平均吞吐率：5G網絡單用戶下行業務平均吞吐率。●初始緩沖時延：初始頭文件交互時延與初始緩沖下載時延的和。●卡頓率：視頻播放過程中是否出現卡頓，是個復雜的積累過程，它取決于兩可靠性分析指標5G/5G-A專網可靠性與5G/5G-A公網可靠性具有一定的差異性，體現在三方面：首先，5G/5G-A專網主要服務于行業應用，需體現特定業務的時延，速率，可靠性，安全等。其次，5G/5G-A專網可靠性監控分析指標逐步由ToC的基站級、小區級粒度向切片級及切片+5QI級粒度轉變。再次，5G/5G-A專網指標對時間顆粒度5G/5G-A專網可靠性常用的分析指標包括時延類可靠性監控分析指標、速率類可靠性監控分析指標、用戶數類可靠性監控分析指標、業務可靠性類可靠性監控分析指標、干擾類可靠性監控分析指標。以下從各類可靠性監控分析指標中介紹幾項●時延類可靠性監控分析指標：包括小區切片Mapped5Q無線上/下行平均時延、小區切片無線上下行平均時延、QosFlow級上下行空口平均時延、指定承載上●業務可靠性類可靠性監控分析指標：包括小區切片上行PDCPSDU丟包率、小區切片下行PDCPSDU棄包率、指定承載上行/下行PDCP丟包數、指定承載上行/●干擾類可靠性監控分析指標：包括小區上行時隙符號平均干擾電平、小區特●5G/5G-A專網可靠性常用的分析指標還包括資源利用率類可靠性監控分析指標、接入性類可靠性監控分析指標、保持性類可靠性監控分析指標、移動性類可靠2.1.6利用率及完整性指標利用率指標是指通過衡量網元負荷/會話時長等評估網絡利用率。常見利用率指標包括：網元負荷、PDU會話建立時長、會話容量峰值利用率、PDU會話建立成功數、小區切片上行PRB利用率、小區切片下行PRB利用率等。完整性指標是指通過衡量時延/流量/丟包評估網絡完整性。常見完整性指標包2.2.15G/5G-A專網接入性能提升技術PRB預留方法PRB預留包含靜態預留、動態共享、混合共享等模式，一種典型的方案是將一個5G/5G-A小區的無線資源劃分為3份，一份供一般用戶或業務共享使用，一份供PRB預留用戶或業務專享使用，一份由RB預留業務和一般業務共享使用。其中PRB預留用戶專享使用的資源，又可以按需分為多個切片、每個切片使用固定且獨立的PRB資源塊組，允許多個切片共用同一個小區的PRB資源，從而使得使用預留PRB資源的用戶或業務之間的數據邏輯傳輸通道隔離，且能夠享受可靠的傳輸資源保以東南某地市的某個5G專網為例，在傳輸接入層部署5G承載網網絡，專網與公網共享傳輸。同時部署切片：切片1配置下/上行最大預留帶寬30%PRB,下/上行最小預留帶寬10%PRB,UE配置切片1(專網用戶，優先保障)。技術特點包括：共享傳輸承載網，共享頻段，共享RRU,共享設備資產，可靠性一般，最大化利用5G用戶QoS優先級保障方案在5G網絡資源有限的情況下，通過為不同客戶或不同業務配置不同的業權重、接納門限、隊列管理門限等，以“按需定制”的方式提供差異化服務保障，例如，高優先級的業務能夠被基站優先調度，從而優先搶占無線資源，獲得更可靠以西南某地市的某個5G專網為例，普通業務使用公共APN建立默認承載，通過SIM卡開戶默認承載QCI為9。專網的園區高優先級業務，使用園區DNN按需建立專有承載，QCI為3,通過CPF配置或者PCRF基于TAC下發QoS。無線資源優先分配給QCl=3的高優先級專網園區業務，普通業務將得不到資源保障。技術特點包括：共享傳輸承載網，共享頻段，共享RRU,共享設備資產，可靠性一般，最大化利用2.2.25G/5G-A專網保持性能提升技術5G/5G-A專網中，可通過差異化MCS設置、限制上下行BLER等多種技術提升差異化MCS設置5G/5G-A專網中，可通過差異化MCS設置、限制上下行BLER等多種技術提升戶配置的切片和5QI參數，映射出不同的SLA要求。基站根據不同的SLA要求和用戶5G/5G-A專網智能優化及運營白皮書的業務類型，將SLA映射到對應的無線參數配置策略，從而提高專網用戶特定5QI業務的保持性能、時延性能、可靠性。如限制上下行最大MCS;降低AMC目標BLER。因此限制上下行最大MCS,影響用戶的峰值速率及平均吞吐量，頻譜效率有下降，但提高了用戶無線保持性能、可靠性。如下圖所示，通過更低的碼率擴展MCS實現保持性能增強。表2-190%可靠性MCS示例表012222666表2-299%可靠性MCS示例表限制上下行BLER基于UE業務承載的5QI和切片信息，差異化配置PUSCH或者PDSCH信道AMC功能的目標BLER,為該類用戶提供更加可靠的無線傳輸保障。限制上行BLER可以還可以優化5G專網傳輸時延，針對專網用戶配置的切片和5QI參數，映射出不同的SLA要求。基站根據不同的SLA要求和□戶的業務類型，將SLA映射到對應的無線參數配置策略，從□提高專網用戶特定5QI業務的時延及可靠性。如限制上下行最大MCS,降低AMC目標BLER,將影響□戶的平均吞吐量，頻譜效率有下降，但□戶2.2.35G/5G-A專網容量保障技術大上行業務保障技術5G/5G-A專網上下行業務保障可從無線側感知專線終端、承載接入設備優先級●無線側感知專線終端，包括識別專網用戶或終端、通過5QI據供GBR保障成●承載接入設備優先級映射，包括基于QoS保帶寬(即指定接口的VLAN優先級映射外層標簽EXP字段，逐跳保障帶寬),基于FlexE的硬管道保障。Flow的靈活QoS控制以及為專網用戶提供高可靠N3感道。大容量分布式SuperMIMO●空分MU:通過空分MU提升小區容量，即超級小區+空分MU-MIMO技術相結合提升容量2~4倍。其中，超級小區采用基帶小區合并，有效控制干擾和切換問●聯合MTRP:通過聯合MTRP提升重疊區單用戶速率，即基于R15終端的室分MTRP方案，提升單用戶2~3dB額外增益。其中，多TRP聯合JT,采用單DCI調度方式，對UE不區分TRP,即UE只看到1個服務小區；多流傳輸，基于UE上報的RI和PMI構造賦形權值，支持多個TRP同時給終端發送數據提升終端流數，從而提●聯合賦形+MU:通過聯合賦形+MU進一步提升性能，即多個TRP點聯合賦形MIMO,提升單用戶性能10%。根據UE發送的SRS進行精準波束賦形，通過分布式天線間同步校準，獲取準確賦形增益和MU相關配對，需要注意到，校準的效果和精度影響賦形的性能，校準誤差、校準穩定性(溫變、時變)是關鍵。(a)空分MU(b)聯合MTRP(c)聯合賦形+MU圖2-1大容量分布式SuperMIMO實現方式示意圖TDD制式引入靈活上下行配比1D3U,1D3U,提升上行占空比上行占比62磨%DL單用戶蜂值2.5ms單周期的幀結構2.5ms雙周期的幀結構5ms周期的幀結構DL單用戶峰值DL單用戶峰值DL單用戶峰值UL單用戶峰值IL單用戶等值圖2-2DD制式引入靈活上下行配比示意圖2.2.45G/5G-A專網無線傳輸時延優化技術無線傳輸時延是5G/5G-A專網的核心指近年來，越來越多的應用，基于5G/5G-A專網實現機器人、無人機等的遠程控制，以及通過5G/5G-A專網傳遞機器視覺監測結果，并基于此執行控制性操作也被逐漸推廣。這類場景對5G/5G-A專網的數據傳輸時延和時延穩定性提出了較高的要求，如電力配網的差動保護甚至提出了15ms端到端時延的超高要求，因此需要在數據傳輸時延主要由兩部分構成，一部分是數據在傳輸過程中的固有時延，這部分時延固定，難以縮減；另一部分則是實現資源調度過程中的調度及等待時延，具體地，如果終端有上行數據傳輸需求，需要先在PUCCH信道上發送調度請求，基站向終端上行授權后，終端根據基站上行授權指示的位置發送上行數據。由于調度請求只能根據配置周期性發送，因此，基于3GPP協議調度請求最大發送周期求，進而實現數據傳輸。通過使用預調度技術，即一旦基站給終端發送下行數據之后，考慮到終端有相應回復就會有上行數傳需求，基站在一段時間內對終端進行主動授權，不需要等待終端發送調度請求，實現終端資源的預先分配，從而減少了信采用免調度技術，對于終端在固定時間內將多次發送數據的場景，基站只給終端發送1次調度授權，后續時間內則不需要再發送調度請求，終端在激活上行資源時可采用在RRC資源分配時直接激活或通過下發DCI指令激活2種方案。基于5G/5G-A專網實地測試情況，使用預調度技術，在不同數據包長度情況下，平均時延可達8~10ms。由于上行預調度技術和免調度技術，是通過預先分配上行資源實現的，因此不可避免地會造成上行網絡資源的空占問題，在上行傳輸帶上行下行HARQ重傳優化在5G/5G-A專網應用場景下，對于時延比較敏感的應用，在HARQ重傳時通過擴RB個數降低MCS,提高重傳成功率，減少因重傳引起的時延變大的情況。HARQ最大傳輸次數設置越小，由HARQ重傳導致的無線資源開銷越小，但無線鏈路的可靠性越低；反之最大傳輸次數設置越大，由HARQ重傳導致的無線資源開銷越大， SR周期配置基于業務的SR周期分配功能是通過在口管上配置SR周期分配策略參數，在建立業務時根據業務特性和網管上配置的分配策略按照一定的優先級順序進行匹配，以匹配到的最短周期為準進行分配周期。因此，基于業務的SR周期分配會影響SR發送時延。5G/5G-A專網速率提升可從無線側感知專線終端、承載接入設備優先級映射、核心網帶寬/高可靠保障三個方面。●識別專網用戶或終端。●通過5QI據供GBR保障成資源預留。●切片優先級映射到VLAN。●合理規劃Qcell小區合并/分裂。2)無線側感知專線終端●基于FlexE的硬管道保障。3)核心網帶寬/高可靠保障●為專網用戶的每個PDNsession支持多個QoSflow的靈活QoS控制。●為專網用戶提供高可靠N3管道。2.3.1專網保障可靠性分級隨著5G/5G-A的不斷發展，行業客戶對5G/5G-A的可靠性要求也越來越高。與網絡自動駕駛分級的思路類似，對5G/5G-A專網可靠性的評價和保障也應該根據行業差異化的需求，考慮適當的可靠性分級，從而為更廣闊、更多樣化的行業應用提供參考。L1級：通過自愈、重生和遷移機制，故障發生時本地快速恢復，適用于對業務中斷要求不高的5G/5G-A專網場景。L2級：采用1+1硬件冗余，無硬件單點故障，服務器、交換機、防火墻雙網雙平面，雙物理端口備份，適用于大部分5G/5G-A行業專網。L3級：1+1熱備，會話級同步，故障時業務不中斷，適用于對5G/5G-A專網核心網有高可靠需求的行業應用場景。L4級可靠：通過引入雙頻組網和端到端幀復制與消除技術，在兩個5G網絡間實現業務流的雙發選收，有效降低端到端時延、抑制報文抖動并提升端到端可靠性，適用于對端到端5G/5G-A專網有超高可靠需求的行業應用場景。2.3.2高效協同算力網絡和SLA協商保障5G/5G-A行業專網中，MEC是網絡聯接能力和行業應用的結合點。Al在5G/5G/5G-A專網智能優化及運營白皮書5G-A專網中的應用需要算網一體化的信息基礎設施，即算力網絡，為5G/5G-A智算力是對數據處理能力和服務的統稱，比如由多種芯片、部件構成的算力資源。傳統CPU運行的所有軟件是由程序員編寫，用以完成固化的功能操作，其計算過程主要體現在執行指令這個環節。而人工智能要模仿的是人腦的神經網絡，從最基本的單元上模擬了人類大腦的運行機制，訓練過程由于涉及海量的訓練數據和復雜的深度神經網絡結構，需要的計算規模非常龐大，通常需要GPU集群訓練，除了使用CPU或GPU進行運算外，FPGA以及ASIC均能發揮重大作用。目前，主流的算力網絡基于對計算資源的感知、控制和管理，實現了計算與網絡融合。算力感知網絡通過網絡、存儲、算力等多維度資源的統一管理和協同調度，實現連接和算力在網絡的全局優化，提供極致的用戶體驗。算力網絡提供將服務請求聯合調度到網絡路徑上最優服務節點的能力，并保證最終用戶的服務質量。算力網絡要支持算網協同，能夠感知業務算力需求，為數據到算力提供最優路由和可信服務，向上感知智能業務，向下感知網絡資源，實現算力效率的進一步提升，并能夠在網絡資源不足情況下，為業務提供差異化SLA服務。聯邦學習是一種帶有隱私保護、安全加密技術的分布式機器學習框架，旨在讓分散的各參與方在不向其他參與者披露隱私數據的前提下，協作進行模型訓練。聯邦學習的過程中，分布式的參與方和協調2.3.3用戶網絡/VAS自服務管理能力邊緣節點通過MEP為行業用戶提供統一自服務管理API接口，企業管理員可以通過API接口實現對本地網絡、CT-VAS/IT-VAS等的自助查詢、配置、管理等功能。基于5G專網和MEP,企業用戶的需求可以實時轉化為網絡及VAS能力的響應1)支持自助分流管理，允許客戶在預定的分流插座、訪問設備和帶寬配額下，2)支持客戶的網絡狀態自監控，客戶可以自助查看基站/核心網網元的狀態信息、網絡策略配置、網絡負載數據、網絡訪問統計、網絡故障監控、業務質量分析。在獨享模式下，可以支持可視化監控基站、核心網網元等設備的狀態信息。3)支持客戶側應用的自部署和自維護，允許用戶應用鏡像的自助上傳，實現客戶應用的自助部署，支持邊緣自助資源的監控，實現資源的實時監控、歷史監控、業務分析。出于生產安全和生產效率的考慮，企業要求專網能夠提供不中斷的服務。即使出現網絡故障，在故障后網絡也能夠快速恢復，并使網絡數據能夠穩定、安全地傳輸。可以從系統組網可靠性和業務可用性兩個維度來研究專網可靠性提升1)系統組網可靠性基于雙客戶前置設備(CPE)的鏈路冗余、無線雙連接冗余和端到端雙會話冗余，能夠建立端到端雙重連接，即建立兩個獨立、冗余的協議數據單元(PDU)會話，但是并聯鏈路的冗余將大大消耗系統資源并增加系統成本，僅適用于那些需要最高級別保證端到端業務的場景。結合接入路由器雙發選收功能，當某條鏈路出現異常時，基于雙CPE的鏈路冗余可以無縫切換到另一條鏈路上，無須重新建立握手，即可實時計算鏈路的往返時間(RTT)值，從而選擇最低時延的鏈路，這保證了控制指令下達的實時性和可靠性。無線雙連接冗余通過主備基站與同一個用戶面功能網元(UPF)進行相連。PDU會話中的QoS流冗余傳輸由會話管理功能網元(SMF)來決定。端到端雙會話冗余是基于N3接口的冗余傳輸實現的。5G無線接入網復制上行數據包，并通過兩條冗余鏈路(N3接口)通道發送不同的UPF。這些UPF將與同一個數據網絡(DN)相連接。針對礦區、園區等公網專用的場景，可以通過部署基站級算力引擎(NodeEn-gine)、極簡行業5G核心網(5GC),來開通業務斷鏈保活功能，保障企業生產系統在部署NodeEngine后，當N2、N3斷鏈時，在線業務流仍可保持24h不斷開。在極簡行業5GC的實際部署中，我們可以選擇僅將UPF下沉，也可以選擇將5GC整體下沉。在僅將UPF下沉的情況下，當N2、N4接口斷鏈時，本地UPF與基站仍保持連接，同時在線業務流也可保持24小時不斷開；在5GC整體下沉的情況下，當N2、N4斷鏈時，系統將自動切換到5GC應急備份控制面，同時終端可重連至5GC并快速恢復業務。分組數據匯聚協議(PDCP)復制是指，在載波聚合和雙連接場景下，對PDCP層數據進行復制(包括傳輸和增強)。PDCP實體在兩個無線鏈路上傳輸相同的數據，以消除無線環境惡化帶來的影響。在相同的信道條件下，高可靠調制與編碼策略MCS表格的自適應編碼調制更保守。通過更低的調制階數和編碼率，MCS可提高業務的抗干擾能力，降低誤碼率，增強空口信道的容錯性。2.4.15G/5G-A專網容災備份5G/5G-A專網容災備份是指針對基于5G/5G-A技術構建的專用網絡實施的一系列技術和策略，旨在確保網絡服務在面臨各種潛在威脅(如自然災害、硬件故障、網絡攻擊等)時仍能保持穩定運行和數據的完整性。這對于依賴高帶寬、低延遲通信的行業如智能制造、智慧城市、遠程醫療和自動駕駛等至關重要。5G專網容災備份主要包括以下幾個方面：圖2-3專網核心機房示意圖冗余設計：在5G/5G-A專網關鍵網絡組件(如核心網、基站、傳輸鏈路)上實施硬件和軟件的冗余配置，確保即使某個部分發生故障，也有備用系統立即接管，減少服務中斷時間。數據備份與恢復：定期對5G/5G-A專網配置數據、用戶數據以及業務數據進行備份，并存儲在地理上分散的站點，以便在主站點受損時迅速恢復數據和服務。實時數據復制：采用實時數據復制技術，確保生產數據幾乎即時地同步到備份站點，這在金融交易、遠程手術等對數據實時性要求極高的場景尤為重要。災難恢復計劃：制定詳盡的5G/5G-A專網災難恢復計劃，包括明確的故障響應 網絡切片容災：5G/5G-A專網的一大特點是網絡切片，即為不同業務需求創建綜上所述，5G/5G-A專網容災備份是一個綜合性的策略體系，它不僅涉及技術層面的部署，還需要組織管理、流程優化和人員培訓等多方面的配合，以確保在面2.4.25G/5G-A專網安全防護網絡安全問題成為企業部署和運營5G/5G-A專網的挑戰之一，為了應對5G專網網絡切片安全：5G/5G-A專網利用網絡切片技術，為不同應用場景提供定制化的網絡服務。然而，不同切片間的隔離和安全保障至關重要。實施有效的網絡切片隔離技術，確保各切片之間沒有未經授權的訪問，是防范潛在攻擊的重要手段。同彈性認證和授權：在5G/5G-A專網中，引入更為靈活和強大的認證機制顯得尤為必要。基于5G的安全架構，可以采用增強的認證和密鑰協商協議，對每一個連接進行嚴格的身份驗證。此外，動態授權機制可以根據用戶權限和行為模式