5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书：新质生产力赋能5G5GA专网运营

新质生产力赋能5G/5G-A专网运营 5G/5G-APrivate Network Intelligent Optimizationand Operation white PaperNewQuality ProductiveForces Empowering5G/5G-APrivate Network Operation (2024-8 ) inspur浪潮 随若5G网络的成熟商业运营和5G-A技术从标准走向商用，5G/5G-A已成为推动经济和社会发展的重要引擎。工业和信息化部通过“十四五”信息通信行业发展规划》5G应用“扬帆”行动计划》“5G+工业互联网”融合应用先导区试点建设指南》等一系列规划和政策，推进5G/5G-A网络演进升级、专网建设，丰富拓展5G/5G-A专网应用场景，指导5G/5G-A专网赋能千行百业。 在产业数字化、网络化、智能化的转型浪潮推动下，各行业对定制化、稳定性、安全性更高的5G/5G-A专网需求日益增长。5G/5G-A专网为各细分场景提供差异化、定制化网络服务的同时，其高性能要求。高可靠保障、高安全防护的需求，使得5G/5G-A专网的优化和运营尤为重要。如何有效保障不同场景下的专网的有效运行、提供稳定可靠的服务成为业界关注的焦点。 5G/5G-A专网作为通信网络的重要组成部分，受益于新质生产力，将迎来全新的发展前景。新质生产力将推动并赋能5G/5G-A专网知识图谱建设、专网故障预测、专网智能感知分析，并通过大模型、深度强化学习、隐私计算、语义通信、数字李生等技术，赋能5G/5G-A专网智能优化及运营。 新质生产力为5G/5G-A专网的创新应用、智能运营提供了广阔的空间和机遇。同时，新质生产力与5G/5G-A专网的融合，将有效支撑网络强国和数字中国建设，为中国式现代化建设贡献力量。 中国工程院院士刘韵洁 编委会 编写单位： 中国联通研究院、重庆联通、云南联通、吉林联通、山西联通、北京邮电大学、香港中文大学（深圳）、深圳市未来智联网络研究院、电子科技大学、西北工业大学、浙江大学、杭州电子科技大学、东南大学、北京理工大学、复旦大学、亚信科技（中国）有限公司、浪潮通信技术有限公司、北京炎强通信技术有限公司、大连理工大学南京邮电大学、武汉大学，沈阳航空航天大学、东北大学、西南交通大学、华南理工大学、哈尔滨工业大学深圳市大数据研究院、北京科技大学、浙江工业大学、沈阳工业大学、重庆邮电大学、东华大学、西南大学等委： 中国联通研究院：李红五、叶晓煜唐雄蒸、程新洲、昆。徐乐西通、关键、刘喜卿、成晨、王鑫、周诗雨、岳敬邢震、夏蕊、董润莎、赫曹丽娟、赵振桥李洁。高洁杨子敬、王天翼张恒、贾玉玮、王云云。杨斌、李吕非彼、贝狄子翔、悦谢志普、吴洋曹晓冬田园、鲁华伟霍明德陈曾 重庆联通：李明欣、邹昌俊、桔、进、袁青松、吴志勇、周亚东、倪伟、黄曦、孙彦刘丽周国语、莹游贺光宇李永伟万凤仙 云南联通：张云勇、李海彬、林雨浓、周吉林联通：毕 强、郭忠志，张冠楠朱亚鹏、杨玲、吴彦涛 山西联通：王晓刚、王健北京邮电大学：王卫东姚海鹏、王张琦、孙松林。吴胜、许晓东、王程、崔高峰、王朝炜、欣泰晓琦、王猪触、杨少石、邢颖、赵晓燕、蔡松淞、梁栗铭许 香港中文大学（深圳）、深圳市未来智联网络研究院：注暖光杰、川、王方鑫、李镇、李毅阳、刘芝林电子科技大学：梁应敏、龙睿哲、瑶、汪品、肖悦、臻、赵志为、梅海波、祖克珂、杨吴宸西北工业大学：王霞、孙文、刘志强杜瑶，胡伟、张慧翔、王曲北剑、王鹏、彭弘毅、杨丽平、闫博鑫、妙秦阳、杨益浙江大学：陈积明、张朝阳、杨照辉、贺诗波、黄崇文、顾超杰、陈晓明、程磊杭州电子科技大学：陈积明东南大学：王承祥、威、李春国、潘存华朱鹏程、沈2常 北京理工大学：高镇、买天乐、欢、邢成文，毛天奇、乔力、万子维、王秀秀、李团、周全（北航）复旦大学：高跃铁、哲，赵品品（北抗杭）、张赛允（北航）边 亚信科技（中国）有限公司：欧阳、王首峰、森、尤雪亮、马丽萌、张联华、郭建超、李赞浪潮通信技术有限公司：林线、武帅、娴、李晓华、尹梦君佟明君、王雷 北京炎强通信技术有限公司：梅晓兵、修胜友、大连理工大邓娜 东北大学：毕远国 西南交通大学：戴元顺李天瑞，勋、育静、晓、邢焕来、王红军、冯力、张新有华南理工大陈芳焖，刘唐建华、季魏湘粤（中山大学）李博、 香港中文大学（深圳）、深圳市大数据研究院：尹峰、朱光旭、李、航、蔡智捷 浙江工业大学：卢为党，韩会梅、徐燕青、王重庆邮电大学：王汝言、刘媛妮、袁军西南大学：吴松、翟誉文 北京科技大学：张海君、李琳佩、管婉青、孙春蓄沈阳工业大学：彭曦廷、张笑宇东华大学：蒋学芹、海涵、尚萍萍（湖工大） 目录 第1章5G/5G-A专网介绍1 115G/5G-A专网标准化进程11.1.13GPP21.1.2TM Forum21.1.3GSMA31.1.45GACIA41.1.5CCSA51.25G/5G-A专网架构及分类91.2.15G/5G-A虚拟专网61.2.25G/5G-A混合专网61.2.35G/5G-A独立专网61.35G/5G-A专网关键技术71.3.1软件定义网络71.3.2网络功能虚拟化81.3.3网络切片81.3.4多接入边缘计算91.3.5端到端QoS增强61.3.6确定性SLA保障101.45G/5G-A专网行业发展现状101.5面临挑战131.5.1技术完善131.5.2基站建设151.5.3频谱分配161.5.4安全性171.6政策和扶持计划18 5G/5G-A专网性能优化及可靠性保障第2章20 2.15G/5G-A专网关键性能指标202.1.1接入性指标212.1.2保持性指标212.1.3移动性指标212.1.4业务感知指标222,1,5专网可靠性分析指标232.1.6利用率及完整性指标242.25G/5G-A专网网络性能提升技术242.2.15G/5G-A专网接入性能提升技术242.2.25G/5G-A专网保持性能提升技术252.2.35G/5G-A专网容量保障技术262.2.45G/5G-A专网无线传输时延优化技术282.2.55G/5G-A专网速率提升技术302.35G/5G-A专网可靠性保障方法及策略302.3.1专网保障可靠性分级302.3.2高效协同算力网络和SLA协商保障312.3.3用户网络/VAS自服务管理能力322.3.4增强系统组网可靠性、保障端到端高业务可靠性332.45G/5G-A专网容灾备份及安全防护352.4.15G/5G-A专网容灾备份352.4.25G/5G-A专网安全防范技术362.55G/5G-A专网性能优化及可靠性保障案例382.5.1时延优化案例382.5.2MEC初始上下文建立异常案例382.5.35G工业路由器异常掉网案例392.5.4PLC业务操控中断问题优化案例412.5.5传输资源不可用故障导致车联网终端掉线案例42 442.5.65G/5G-A专网赋能化工案例2.5.7车联网专网业务监控案例472.5.85G/5G-A专网基站节能案例50 第3章5G/5G-A专网故障监控分析及根因诊断523.15G/5G-A专网告警及故障分析相关指标523.1.15G/5G-A专网稳定性能指标523.1.25G/5G-A专网业务完整性能指标533.1.35G/5G-A专网告警指标543.25G/5G-A专网监控563.2.15G/5G-A专网资源类监控573.2.25G/5G-A专网性能类监控573.2.35G/5G-A专网告警类监控583.2.45G/5G-A专网号卡终端类监控583.2.55G/5G-A专网业务类监控583.35G/5G-A专网告警及处置593.3.15G/5G-A专网故障定界定位593.3.25G/5G-A专网告警处置原理603.3.35G/5G-A专网智能告警压缩093.3.45G/5G-A专网智能告警处理613.45G/5G-A专网设备故障根因诊断623.4.1设备故障根因诊断原理623.4.2设备故障根因诊断保障策略653.55G/5G-A专网故障监控分析及根因诊断案例663.5.1MEC偶尔脱网分析案例663.5.2某汽车发动机工厂5G专网告警和故障分析案例673.5.3某智能科技5G专网告警和故障分析案例68 某大型压铸公司5G专网告警和故障分析案例3.5.4693.5.5MEC终端脱网案例713.5.65G/5G-A电力专网故障监控分析案例733.5.7传输光口衰减导致终端摔线案例案例763.5.8终端RACH功率调整不及时导致掉线案例79 四新质生产力 84 4.1新质生产力概念844.2新质生产力特点854.3新质生产力与传统生产力对比874.4新质生产力与生产关系的互动894.5新质生产力与5G/5G-A的关系924.6新质生产力推动5G/5G-A专网发展应用94 五新质生产力赋能5G/5G-A专网运营97 5.1:5G/5G-A专网知识图谱建设975.25G/5G-A专网故障预测995.2.1基于LSTM算法的故障预测1005.2.2基于LS-SVM算法的故障预测1015.35G/5G-A专网智能感知分析1015.44大模型赋能5G/5G-A专网运营1055.4.1基于大模型的5G/5G-A专网业务数据分析1065.4.2基于云边端协同的5G/5G-A大模型专网1075.5深度强化学习赋能5G/5G-A专网运营1095.5.1深度强化学习模型方案索1095.5.2深度强化学习应用于5G/5G-A专网1105.6隐私计算赋能5G/5G-A专网运营1125.6.1联邦学习112 1135.6.2联邦学习赋能5G/5G-A专网应用5.6.3隐私计算1145.6.4隐私计算赋能5G/5G-A专网运营115 语义通信赋能5G/5G-A专网运营116 5.7.1语义通信基本原理1165.7.2语义通信技术融合1185.7.3语义通信在5G/5G-A专网的应用119 5.8数字李生赋能5G/5G-A专网运营122 5.8.1数字李生和数字李生网络1225.8.2数字李生网络赋能5G/5G-A专网运营123 六新质生产力推动5G/5G-A专网前景展望128 缩略语参考文献 第一章 5G/5G-A专网介绍 1.15安5安-A专网标准化进程 5G/5G-A作为新型基础设施已发展成为推动传统产业升级、数字产业高质量发展的基础和动力。作为5G/5G-A的重要模式，5G/5G-A专网成为关键基础。5G/5G-A专网主要面向特定用户，在组织、指挥、管理、生产、调度等环节提供专用通信服务，并针对不同行业细分场景的差异化需求提供定制化网络服务。在行业需求的驱动下，3GPP、TMForum、GSMA、5G-ACIA、CCSA等标准化机构及国际组织开展了5G/5G-A专网标准化研究和编制工作。 1.1.13GPP 要组织，在5G专网的发展中发挥了重要的作用。5G专网，也称为5G非公共网络(Non-PublicNetwork，NPN），为企业提供了一种独立于公共网络的专用移动网络，具有低延迟、高带宽、高可靠性等特点。 3GPPR15标准初步定义了5G系统架构，包括支持网络切片和边缘计算，并支持增强型移动宽带（EnhancedMobileBroadband，eMBB）和超可靠低延退通信（UltraReliableLowLatencyCommunication，URLLC）场景，为5G专网应用提供了可能性。 3GPPR16完善了5G专网的功能，引入了对时间敏感网络（TimeSensitiveNet-WOrk，TSN）和非公共网络NPN的支持，时间敏感网络（TSN）工业自动化等对时间同步要求严格的场景提供保障，非公共网络允许企业自主管理和运营5G网络，提升了5G专网的性能和安全性，拓展了5G专网的应用场景，使其更适合工业自动化、智慧物流等领域。 3GPPR17继续完善5G/5G-A专网功能，增强网络切片功能，提供更精细化的网络资源管理和服务质量