5G 5G-A专网智能优化及运营白皮书-新质生产力赋能5G5G-A专网运营

——新质生产力赋能5G/5G-A专网运营西壮工黄大学北京理工大学在产业数字化、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，中国工程院院士刘韵洁中国联通研究院：李红五、叶晓煜、唐雄燕、程新洲、晁昆、徐乐西通讯、关键、刘喜卿、成晨、王鑫、周诗雨、岳毅、邢震、夏蕊、董润莎、赫欣、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、李贝、狄子翔、汪悦、谢志普、吴洋、曹晓冬、吕非彼、肖天、田园、鲁华伟周亚东、倪伟、黄曦、王建、孙彦一、刘丽、周国语、及莹吉林联通：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、王富、张琦、孙松林、吴胜、许晓东、王程、崔高峰、王朝炜、胡欣、秦晓琦、董辰、王碧舶、杨少石、邢颖、赵晓燕、蔡松淞、梁栗铭电子科技大学：梁应敞、龙睿哲、陈瑶、汪晶、肖悦、秦臻、赵志为、梅海波、祖克珂、杨吴宸东南大学：王承祥、许威、李春国、潘存华、朱鹏程、沈弘北京理工大学：高镇、买天乐、常欢、邢成文、毛天奇、乔力、万子维、王秀秀、李团、周全(北航)浪潮通信技术有限公司：林巍、武帅、高娴、李晓华、尹梦君大连理工大学：赵楠、张吉发、邓娜南京邮电大学：桂冠、刘蕾蕾、王禹、王琴西南交通大学：戴元顺、李天瑞、龚勋、滕飞、肖静、吴晓、邢焕来、王红军、冯力、张新有哈尔滨工业大学：贾敏、张宏莉、杨柱天、李博、陈波、孔庆磊、孟士尧、唐周豪、徐小川重庆邮电大学：王汝言、刘媛妮、袁军 1.3.5端到端QoS增强92.2.25G/5G-A专网保持性能提升2.2.35G/5G-A专网容量保障技术2.2.45G/5G-A专网无线传输时延优化技术2.2.55G/5G-A专网速率提升技术2.45G/5G-A专网容灾备2.4.25G/5G-A专网安全防范技术2.55G/5G-A专网性能优化及可靠性保障案例382.5.65G/5G-A专网赋能化工案例44 3.25G/5G-A专网监控563.45G/5G-A专网设备故障根因诊断3.5.4某大型压铸公司5G专网告警和故障分析案例693.5.5MEC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掉线案例案例763.5.8终端RACH功率调整不及时导致掉线案例794.1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975.15G/5G-A专网知识图谱建设975.25G/5G-A专网故障预测995.2.2基于LS-SVM算法的故障预测5.35G/5G-A专网智能感知分析1015.4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1125.6.2联邦学习赋能5G/5G-A专网应用1135.6.4隐私计算赋能5G/5G-A专网运营1155.7语义通信赋能5G/5G-A专网运营1165.7.3语义通信在5G/5G-A专网的应用1195.8数字孪生赋能5G/5G-A专网运营1225.8.2数字孪生网络赋能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1285G/5G-A专网介绍展的基础和动力。作为5G/5G-A的重要模式，5G/5G-A专网成为关键基础。5G/2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持增强型移动宽带(EnhancedMobileBroadband,eMBB)和超可靠低延迟通信升了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3GPPR17继续完善5G/5G-A专网编排，增强5G/5G-A专网的安全性，保障企业数据安全，探索5GRedCa3币化策略、联合通信和计算、精确定位等方面。GB1057提供了5G专网的能力概将5G/5G-A专网与运营支持系统(OperationalGSMA(GroupeSpecialeMo4化发展，对应用场景进行大规模筛选，选择了刚性需求的应用场景，将5G城市、与公共网络结合的非公共网络(PublicNetworkIntegratedNon-PublicNet-之外，但被视为完全不同的网络的部分。这是通过在(通用的)云环境中对网络功5中国通信标准化协会(CCSA)在2017年成立工业互联网特设任务组(ST8),作。此外，在2019年底，CCSA成立5G网络端到端切片特设标准项目组，填补5G联盟(AII)和中国通信标准化协会(CCSA)在2020年分别启动细分行业的专网标6享运营商5G/5G-A公网，通过切片技术，为用户提供具有特定SLA保障的逻辑专网。譬如，通过5G/5G-A无线侧网络切片，采用切片ID和5GQoS标识(5GQoS络。5G/5G-A混合专网的核心网用户面网元UPF为行业用户私有化部署，无线基1.2.35G/5G-A独立专网度保密，且与5G/5G-A公网端到端完全隔离。5G/5G-A独立专网从5G/5G-A无线7的网络架构中，网络设备(如交换机和路由器)一般集成了控制面和数据面。而在原始网络创建多个虚拟网络，NFV技术最先用于5G着软硬件技术和能力的不断增强，以及虚拟化带来的用户和运营商共赢的市场价标记交换(Multi-PropocolLabelS9署及自服务等平台能力，支持用户全面定制化，满足用户低时延、大带宽、高算小区负荷进行端到端双闭环，实现业务精准保障。下发QoS策略的策略控制功能PCF(PolicyControlFunction)根据应用和客户需求进行QoS决策优化，在UPF基于AI的策略决策，选出最匹配业务SLA需求和无线资源的QoS策略，形成大闭环；在媒体面基于DPI深度包解析(DeepPacketInspection)能力自动识别各种1.3.6确定性SLA保障5G/5G-A专网的建设，需要考虑逐步引入5G/5G-A局域网(LocalAreaNet-works,LAN)、时间敏感网络(TimeSensitiveNetwork,TSN)、低时延高可靠延和抖动。通过双卡终端、双连接、双回传等链路保护技术，以及优化的编码速首先，制造业是5G/5G-A专网应用的重要领域之一。借助5G/5G-A专网的高媒体娱乐行业也是5G/5G-A专网的重要应用领域之一。近年来，随着高清视5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书--波技术、大规模多输入多输出(MIMO)、边缘计算和网络切片技术、人工智能的应1)扩展的灵活性：5G-A需要具备灵活的网络架构和资源分配机制，以适应不2)低功耗和高能效的物联网连接：物联网设备通常需要长时间运行，并且通常由电池供电，因此低功耗、高能效是关键要求。5G-A需要支持低功耗的物联网连接，以延长设备的电池寿命并减少能源消耗。3GPP在R17启动了支持能力降低(ReducedCapability,RedCap)设备类型的工作。R18进一步降低RedCap工作带3)毫米波技术：毫米波频段具有更高的频谱容量和数据传输速率，可以支持更快的速度和更大的容量。5G-A通常采用毫米波频段进行通信，这种频段能够提供更5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书高的带宽和数据传输速度。然而，毫米波信号在传输过程中容易受到障碍物的阻4)大规模MIMO技术：可以提高网络的吞吐量和覆盖范围，以及减少干扰。1.5.2基站建设--网络数据流量在过去5年中增长了15倍以上，预计在未来3年中将增长一倍以上。5G注册用户超过10亿，预计2027年将达到44亿。5G-A网络将面临流量大幅性。然而，现有的频谱资源已经被分配给了多种不同的应用和服务，包括移动通5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书--顶层设计和行动计划：2020年3月，工信部发布《关于推动5G加快发展的通知》,提出加快5G网络建设和技术研发，并开展5G行业虚拟专网研究和试点。 2021年1月，工信部出台的《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》指工业互联网专用频率，开展工业5G专网试点。2021年7月，十部委发布《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》,明确支持各地建设5G行业虚拟专网，探索建网新模式。业发展规划》明确提出推动5G行业虚拟专网规模化发展，并设定了到2025年年底达到5000个5G虚拟专网的目标。技术演进和创新应用：2024年4月，工信部发布《关于推进5G轻量化(Red--- 5G/5G-A专网的典型性能指标包括接入性、保持性、移动性、完整性、利用5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书2.1.2保持性指标2.1.3移动性指标--2.1.4业务感知指标2.1.5可靠性分析指标5G/5G-A专网可靠性与5G/5G-A公网可靠性具有一定的差异性，体现在三方片上行UEThroughput、切片Mapped5QI下行UEThroughput、切片下行UE--2.1.6利用率及完整性指标2.2.15G/5G-A专网接入性能提升技术PRB预留方法资源的用户或业务之间的数据逻辑传输通道隔离，且能够享受可靠的传输资源保最小预留带宽10%PRB,UE配置切片1(专网用户，优先保障)。技术特点包括：共2.2.25G/5G-A专网保持性能提升技术差异化MCS设置--务的保持性能、时延性能、可靠性。如限制上下行最大MCS;降低AMC目标下降，但提高了用户无线保持性能、可靠性。如下图所示，通过更低的码率扩展2266602226662.2.35G/5G-A专网容量保障技术●承载接入设备优先级映射，包括基于QoS保带宽(即指定接口的VLAN优先●空分MU:通过空分MU提升小区容量，即超级小区+空分MU-MIMO技术相●联合MTRP:通过联合MTRP提升重叠区单用户速率，即分MTRP方案，提升单用户2~3dB额外增益。其中，多TRP联合JT,采用单DCI调--5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书(a)空分MU(b)联合MTRP(c)图2-1大容量分布式SuperMIMO实现方式示意图上行占比32.9%上行占比22.8%上行占比22.8%图2-2DD制式引入灵活上下行配比示意图2.2.45G/5G-A专网无线传输时延优化技术逐渐推广。这类场景对5G/5G-A专网的数据传输时延和时延稳定性提出了较高的要求，如电力配网的差动保护甚至提出了15ms端到端时延的超高要求，因此需要在数据传输时延主要由两部分构成，一部分是数据在传输过程中的固有时延，这部分时延固定，难以缩减；另一部分则是实现资源调度过程中的调度及等待时延，具体地，如果终端有上行数据传输需求，需要先在PUCCH信道上发送调度请求，基站向终端上行授权后，终端根据基站上行授权指示的位置发送上行数据。由于调度请求只能根据配置周期性发送，因此，基于3GPP协议调度请求最大发送周期求，进而实现数据传输。通过使用预调度技术，即一旦基站给终端发送下行数据之后，考虑到终端有相应回复就会有上行数传需求，基站在一段时间内对终端进行主动授权，不需要等待终端发送调度请求，实现终端资源的预先分配，从而减少了信采用免调度技术，对于终端在固定时间内将多次发送数据的场景，基站只给终端发送1次调度授权，后续时间内则不需要再发送调度请求，终端在激活上行资源时可采用在RRC资源分配时直接激活或通过下发DCI指令激活2种方案。基于5G/5G-A专网实地测试情况，使用预调度技术，在不同数据包长度情况下，平均时延可达8~10ms。由于上行预调度技术和免调度技术，是通过预先分配上行资源实现的，因此不可避免地会造成上行网络资源的空占问题，在上行传输带上行下行HARQ重传优化在5G/5G-A专网应用场景下，对于时延比较敏感的应用，在HARQ重传时通过扩RB个数降低MCS,提高重传成功率，减少因重传引起的时延变大最大传输次数设置越小，由HARQ重传导致的无线资源开销越小，但无线链路的可靠性越低；反之最大传输次数设置越大，由HARQ重传导致的无线资源开销越大，--基于业务的SR周期分配功能是通过在口管上配置SR周期分配策略参数，在建立业务时根据业务特性和网管上配置的分配策略按照一定的优先级顺序进行匹配，以匹配到的最短周期为准进行分配周期。因此，基于业务的SR周期分配会影响SR5G/5G-A专网速率提升可从无线侧感知专线终端、承载接入设备优先级映射、1)无线侧感知专线终端●通过5QI据供GBR保障成资源预留。2)无线侧感知专线终端3)核心网带宽/高可靠保障●为专网用户的每个PDNsession支持多个QoSflow的2.3.1专网保障可靠性分级随着5G/5G-A的不断发展，行业客户对5G/5G-A的可靠性要求也越来越高。与5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书2.3.2高效协同算力网络和SLA协商保障算力是对数据处理能力和服务的统称，比如由多种芯片、部件构成的算力资2.3.3用户网络/VAS自服务管理能力通过API接口实现对本地网络、CT-VAS/IT-VAS等的自助查询、配置、管理等功能。基于5G专网和MEP,企业用户的需求可以实时转化为网络及VAS能力的响应息、网络策略配置、网络负载数据、网络访问统计、网络故障监控、业务质量分2.3.4增强系统组网可靠性、保障端到端高业务可靠性现网络故障，在故障后网络也能够快速恢复，并使网络数据能够稳定、安全地传1)系统组网可靠性-- 冗余可以无缝切换到另一条链路上，无须重新建立握手，即可实时计算链路的往无线双连接冗余通过主备基站与同一个用户面功能网元(UPF)进行相连。数据包，并通过两条冗余链路(N3接口)通道发送不同的UPF。这些UPF将与同在极简行业5GC的实际部署中，我们可以选择仅将UPF下沉，也可以选择将5GC保持连接，同时在线业务流也可保持24小时不断开；在5GC整体下沉的情况下，当N2、N4断链时，系统将自动切换到5GC应急备份控制面，同时终端可重连至2)业务可用性层数据进行复制(包括传输和增强)。PDCP实体在两个无线链路上5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书2.4.15G/5G-A专网容灾备份列技术和策略，旨在确保网络服务在面临各种潜在威胁(如自然灾害、硬件故障、冗余设计：在5G/5G-A专网关键网络组件(如--2.4.25G/5G-A专网安全防护入侵检测和防御系统：可以实现在5G/5G-A专网中的恶意行为和异常行为监安全策略与管理：制订全面的安全策略和管理方案是5G/5G-A专网安全的基石。包括定期的安全审计和评估、实施不同层级的安全策略，以及实时监控和响--划设计5G智能仓储系统解决方案，开发以下10个典型智能仓储应用场景，包括：数据可经最近A设备(ATN950B)、B设备(2.5.2MEC初始上下文建立异常案例5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书心网发起，前台核实确认专用DNN设置正常，5GC未添加相关DNN路由节点数08-172833.091NG_V190630DoWNLNXNAS_T-08-17.2833.287NG_V190630uniNX,NASTRA-08-17:2833.287UU_V190630UuntormationTr-08-17:2833,359NG_V190630DOWNiNXNAS,TRA-08-17.28.33359UU_V190630DUnformationTranster-08-172833387NGV190630UrLNK,NAS.TRANSPORT-08-172833.387Uu_V190630ULinformationjrULCONTDXT,sTUPREQUULCONTDXT,sTUPREQUUECONTDXT,STUeREQuUECONTDT_5ETUP.RESPUECONTFXT,STUP,RESP-08-97NG_V-08-1728.13.597uuV1906105ecurt,Mode-08-172833.597UU_W190630DLinformat-08-1728.33.627Uu_V19060SournMod-06-172833.627NG.V190636uPuh,as_TRAu 2mumbts-6图2-4初始上下文建立异常监控示意图2.5.35G工业路由器异常掉网案例Time2021-06-111457050775equence0Time2021-06-111457050775equence0r0UsessenkesoucslstomeR6enapsowok-0:2p_CuaR3doutwok_Rostutspvd出(1)0M026209TYypeTMe9s30ameT_Y1906201HUEC0MTETTUPESFON证D10CApuniTYDNFOMDtCAnoN2EV_MG_E_CONTEO_FELEASE_00MUECOMTET阳EASECOMuNO-5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书图2-6CPE测试示意图通过核实，现场使用的“某5G工业路由器”,该路由器默认有配置在线保持、线保持默认设置的2分钟，且ping地址为114.114.X.X,由于该场景属于局域专网，5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书41-间隔(秒)启用○禁用你可以设置定时重启路由：定时xxx秒之后重启图2-7某5G工业路由器、调整在线保持配置、定时重启配置示意图2.5.4PLC业务操控中断问题优化案例企业园区及视频监控、机器视觉、可编程逻辑控制器(PLC)远程控制等应通过分析HMI断链的数据包，我们梳理了4种场景：岸桥PLC数据5QI为6,普通用户5QI为9。此外，我们也可以对PLC程序做优化处理，调整MTU值，即把原先的1436调整为1380。借助以上手段进行网络优化可以最大限度地避2.5.5传输资源不可用故障导致车联网终端掉线案例车联网失败原因TOP5针对TOP1质差现象进一步查看，有如下两种，均由基站发出：1)携带在PDUsessionresourcesetupresponse消息里面，传输资源不可用“transportresourceunavailable”2pv2W⁰曰曰POusetwenaoarasgue43-2)携带在PDUsessionresourcenotify消息里面，传输资源不可用“transportpouselonResourceSetupRequestDLMAStranaport,PDUseasio现值说柳消息列消息解码消息码流活单值息消想详情ici-PDUSessionResourcoReleatansporttranspoduesouceunavat2004图2-10传输资源不可用信令信令分析流程(PDU会话资源通知消息)9875G/5G-A专网智能优化及运营白皮书 2.5.65G/5G-A专网赋能化工案例动力，为了解决传统工业网络二层以太网协议适配，为工业内网剪辫子，通过控制中心控制中心摄像头摄像头支持5GLAN配置UPF白学习MAC列表完成5GLAN群内二后通信企业交换机签约5GLAN5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书45-4号炉4号炉pe重图2-12基于5GLAN二层组网通过CPE接入视频回传与PLC设备控制●专网LAN群签约：支持多路CPE签约不同DNN与Qos的5G专网群，可满 5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书功功完成44192.419231923141144412024/A/241405572024/A/241405570暴11…1…1…77N141hnpptaterthotrototolwrvlon4,srtt1therotIntetnetPrototolweri5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书2.5.7车联网专网业务监控案例随着车联网智能化升级，网联流量呈暴发增长，车联网持续提升客户体验感1)轻量化网络边缘探针N4、N9、S1-u、S5/S8-u等接口的报文采集和深度解析。支持DNS、HTTP、XB6或ARM一体机采集点拨测点分光路或交换机端口镜像N3接口拨测 2)业务场景监控基于轻量化网络探针采集XDR数据，支持对车联网业务场景自定义个性化配业务识别模型。以业务连接为基础，从用户角度实现业务场景识别(车机数据上连接说计络告警数据，可自动识别业务故障(如基站重置、用户频繁切换、5GC网元故障、5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书00基名0VP日应用服务名称F可能原因生产1区小区(M:86撞入基站小区体区梯设1).处理建议语检查光练小区(基站小区林识状0.问题详细描述基站小8小区识0服无组关键性能用化图2-17故障定界图3)业务场景拨测量：根据日常业务DPI数据，自动发现业务路径，沿着已有路径发起业务仿真拨-- ●业务场景监控：在专网运维监控基础上，从专网客户视角，可有效识别识别●关键业务拨测：实现对网络节点连通性的网络探测、基于HTTP/FTP等通用业●故障定界定位：针对劣化、中断业务场景，结合智能定界算法对业务路径还2.5.85G/5G-A专网基站节能案例当前，部分5G/5G-A专网业务场景中，需要专门为5G/5G-A专网客户提供独享的5G/5G-A基站实现业务服务。这种场景下，5G/5G-A基站是部署在专网客户所属的独立地理区域的，基站的电费也需要由客户分摊。5G/5G-A基站的高能耗问题尤为突出，因此利用5G/5G-A专网业务特点和节能技术，适当降低5G/5G-A基站能目前5G/5G-A专网的节能技术包括符号关断、通道关断、载波关断、深度休眠等。总体而言，在网络业务负荷较低、用户数较少的情况下，对部分不需使用的基5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书出时，功放也会产生静态能耗，符号关断是在小区部分符号或子帧没有数据承载络(GNN)的基站流量拓扑模型，全年洞察基站所服务对象(人、机、物)的异构流量特征，并结合客户感知、算力设备能力、节能时、空、频域择优智能调度，实现更精细的流量预测和管理，提供“一站一策”、西向公同的同络节能能力面向专网客户的节能方案业务Qos保辉下的能耗优化氧分析同培能效评估享生可视话务量现能耗统计A模型智能四配用户意图识网培能耗绿色管控实现快速取船量8元.构的业见图2-18通过图智能AI技术实现5G/5G-A专网节能示意图监控分析及根因诊断3.1.15G/5G-A专网稳定性能指标通过衡量掉线率/重建率等指标评估5G/5G-A专网的网络稳定性●QoSFlow掉线率：QoSFow异常释放次数与释放总次数的比值，可按照按切片、5QI等维度统计。3.1.25G/5G-A专网业务完整性能指标通过衡量5G/5G-A专网的业务完整性，从而反映5G/5G-A专网故障情况，指标包括：RLC/MAC及空口下行包平均时延、无线侧下行包时延、无线侧上行包时延、上行PDCP层用户面流量、下行PDCP层用户面流量、上行RLC层用户面流量、下行RLC层用户面流量、上行PDCP层用户面丢包率、下行PDCP层用户面弃包率、下行RLC层用户面丢包率、上行RLC层用户面重传率，还包括空口时延、端到端时●RLC/MAC及空口下行包平均时延：gNB小区下行成功发送的数据包的RLC/MAC及空口平均时延，不含被gNB小区丢掉或弃掉的数据●上行PDCP层用户面流量：gNB小区通过RLC实体(含LTE和NR)成功接收的用户面PDCPPDU字节总数(不含重复的PDU),区分5QI统计。●下行PDCP层用户面流量：gNB小区发送至RLC层的用户面PDCPPDU字节总数，区分5QI统计。●上行RLC层用户面流量：gNB小区内上行成功接收到的RLC层用户面SDU字●下行RLC层用户面流量：gNB小区内下行成功发送的RLC层用户面SDU字节●上行PDCP层用户面丢包率：上行PDCP层用户面丢包数与上行PDCP层用户面包总数之比，区分5QI统计。面包总数之比，区分5QI统计(弃包指由于拥塞、流量等因素，包的部分或全部数层用户面包总数(包含重传)之比，区分5QI统计。3.1.35G/5G-A专网告警指标 1)物理系统告警，典型告警包括：●zombie进程：zombieProcessAppears,出现僵尸进程，告警级别(一般),●CPU负载告警：hostCpu,Cpu负载超过/低于指定值，告警级别(一般),不●网络丢包率：PacketLoss,网络丢包率超过2)服务器故障告警，典型告警包括：获取数据，告警级别(紧急),影响业务。3)管理/业务/存储物理网口故障告警，典型告警包括：网口全部故障，告警级别(紧急),影响业务。多个(小于所有管理网口的数量)管理网口出现故障，告警级别(一般),不影部故障，告警级别(紧急),影响业务。上层应用上层应用5G/5G-A专网监控资源类监控性能类监控告警类监控传输网网管物联网MEC性能告警信息核心网网管CDR数据采集无线网网管号卡终端类监控资源5G/5G-A专网监控依托多维度数据采集分析来支撑上层应用(包括接口管理、3.2.15G/5G-A专网资源类监控专网的传输网信息(如接入路由器、汇聚路由器、交换机等)、专网的核心网信息(如AMF、SMF、UPF和独立下沉的5G核心网设备(独立5GC)等)。3.2.25G/5G-A专网性能类监控--3.2.35G/5G-A专网告警类监控3.2.45G/5G-A专网号卡终端类监控建模，在发现异常的流量或访问方式后，及时进行反馈和控制，保障专网的安全性。为实现此功能，可以通过UPF本身的流量监测功能以及DPI的抓包和分析功--和分析。在此基础上，通过引入各专业、各领域的专家规则以及相应的AI分析手3.3.25G/5G-A专网告警处置原理时间关联图3-25G/5G-A专网智能告警处置模型架构图3.3.35G/5G-A专网智能告警压缩5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书关联算法和业务关联算法降噪过的告警信息根据“告警比重=告警权重×告警次3.3.45G/5G-A专网智能告警处理-- 3.4.1设备故障根因诊断原理集，具体包括资源数据(平台类、资源池类、网络类、基础设施类)以及告警数据源类型包括但不限于服务器、存储设备、和网络设备(路由器、交换机、防火墙)运行等出现在生产场景中的种种资源关系。平台和云资源的告警数据进行实时联合分析，并基于已经建立好的告警关联模型实时告警采集→告管事件检测→告警事件拍入1)物理拓扑关联：根据主机、交换机、服务器等资源对象之间的物理拓扑关●将同一对象的同一告警码合并后，作为节点。 3.4.2设备故障根因诊断保障策略节，需要能敏感地反映故障隐患状态及存在的问题，通过配置时间分段的恒定阈所有容灾节点网元保持加电运行，仅做周期性业务拨测；优先采用现网成熟的技-- 查询某摩托车制造企业工业园区SFNRRU1无极车间配线室1月至今共有29天(剔除0-6点)存在“射频单元维护链路异常告警”和“射频单元CPRI接口异常告5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书要区5N无极车间配挑直巴马支员在建)区SENEU1无俊车间配线直巴唱支局在建要区SPNX无极东间配城度巴得支周在建要号：0.要3SENX1无极车国配牌宣巴强支展临建)要县区sNEI无侵车间配线文巴码支局在建重22重3sN无极车间配线直巴码支属在生)区SFIR无极车间我直巴通支属在重区5FNERU无极车间配效直巴支属在)区PIRI1无极车间配结宣巴支度在速)要区SFNRB11无极在可配线宣巴支建)4D回异高置71二0要三引要号=0.相要时单元地护值路异常告区SFIX1无极车间配域室巴强文量临理)用户反映在2022年1月份开始，该组装车间出现不定时5G掉线现象(月均2-3次),导致AGV(5G)物流车停止工作，用户无法详细提供掉线准确时间。现场测试无线环境良好，平均RSRP-73dBm,SINR26db,ping时延18ms。结合站点历史告警信息发现，该SFNRRU1无极车间配线室1月至今共有29天(剔除0-6点)存在警频繁。3.5.2某汽车发动机工厂5G专网告警和故障分析案例某汽车发动机工厂5G专网包含1个UPF、11个5G小区。根据该工厂加线和总- ·私网中的所有接口状态DOWN··私网中的所有接口状态DOWN·系统磁盘使用率过大图3-5某汽车发动机工厂5G专网——告警占比统计图3.5.3某智能科技公司5G专网告警和故障分析案例放大校w图3-6某智能科技公司5G专网的监测网元设备示意图表3-1某智能科技公司5G专网——TOP10告警及占比PaasBroker和FusionSta某大型压铸公司5G专网的监测网元设备包括10个。--献a0上一Cg表3-1某大型压铸公司5G专网-告警级别及占比告警级别一级二级三级四级总计表3-2某大型压铸公司-TOP10告警及占比PaasBroker和FusionSta系统磁盘使用率过大5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书3.5.5MEC终端脱网案例原因存在脱网至4G)。而园区专用2B卡在对应手机上会频繁出现脱网至4G情况。言言W直nt444uiRgo4--定期检查图3-9Android网络检测机制示意图程序看到，机制流程分为获取网络数据流、清除注册信息、重注册、重启基带四个操作，这些操作均由手机操作系统来负责发起。123456789publicvoiddoRecovery//@RecoveryActionfinalintrecoveryAction=getnPhone.getServiceStateTracker().reRegiscaseRECOVERY_ACTION_RADI0_RESTART:重启基带重启基带图3-10Androidrecovery机制代码示意图3.5.65G/5G-A电力专网故障监控分析案例50[3]交通[4]党政军[8]互联网3[1]物肩0图3-11电力采集用户附着成功率统计示意图行业行业5[6]工业能源[6]工业能源21[6]工业能源0图3-12电力采集用户附着失败次数示意图73-5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书将此问题用户列表导出，提供给相关部门，经过反复核查、整改，目前“电力采集”的附着成功率由44%提升至94%,指标大幅改善。表3-3服务器地址的建立成功率为0%列表规则1:13位的号码对应的IP地址是172.18.X.X,端口是TCP810X,走集团规则2:11位的号码对应的IP地址是172.18.X.X,端口是TCP810X,UDP2部分终端进行了正确配置。优化后，电力抄表的数据上传成功率由44%提升至94%,指标大幅改善。-- 5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书式4104150041详1i课sr国r国的56言善.言善.属8属犹长中12770423204444m444世00加口*040印加国国t0意喜意垂意喜意垂意意是甚塞甚甚基笔甚意妻意基网n4i第0成功率为0%,严重影响了现网的TCP建立成功率。3.5.7传输光口衰减导致终端掉线案例案例格式天小时·分钟时间2023-04-20.0100#2023-04-20.01:30#告时曰定界态四发品清时日2023-04-20.01:15.54[3]严重告要(3)严重告器[3]严重否警国严重舌曾[5]5G51515Gs络演掉线数专业，资原不足2023-04-20.01:14:021)选择故障时间点4月20日01:00-01:25进行查看，可以看到网络中04-200o,25-20go20004004-20.00.4504-200030045GC业努旺碎趋势分所地市据度地市据度记录3/6[5]重庆双击失败3999PDU食调理立成功交肉5分钟0-5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书0Th2023-04300026InsufloentnuPOUeisn止ihmgnt2022-04.p00026hsfde不2023-04p00026]ihsulfcent42023-04300026nsuhoent2023-04.300026]nsufoen2023-04D00026]hsuffoent2023-040000261lhguhge1资源不望2023-04[300026]insuffden口2023-04p100026]Ihauhde网资源不是2023-04p00026]huffoen5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书3.5.8终端RACH功率调整不及时导致掉线案例时间2023-04-24田2023-04-25册古署时日日2023-04-2408:40.552023-04-2408:53:432023-04-24.08:58:072023-04-2408:5812[3]严重告容[3]严重击署[3]严重毒警3]严重告普13]产重善響3]尸重告容3]严重告警3产重告警[3]严重击号5]5G5515G55]5G55演线推线10.2无域专业，流程冲突无城专业，清程e突无城专业，流程冲突无城专业，流程冲突无成专业，流程冲类2023-04-24.08:19:112023-04-24.08:58132023-04-24.08.58:362024-04-74n9-50-441)故障时间点，4月24日08:00-09:00,结果显示网络中初始上下文设置成-0多天同时度电义相式0分钟*小天时间2023-04-2405GC业务图标趋势分析in地上下文5I开同闻市次数肉重庆3)再次针对56次失败，钻取详细失败记录，从中可以看到告警终端的开始时间定界部门失败原四[5]重庆[4]无线[3]无线专业[21]UE失联1[5]重庆[4]无线[3]无线专业[25]流程冲突A1p0012sntekbo4林-prosebn国无无n0012sjintrucBenhesgrean9国元专立2证s5p0012pwtektonithergro证由无性业[20]haContetfetup图重5136]中0100125nteacton协tpocoun4无国无域业 4)查看信令流程图，可以看到在移动性注册过程中，基站发出初始上下文设置(差值；1671秒)表值醒协)消息列表消息解码消息码流话单信息消息详情图3-22初始上下文设置信令分析流程从信令流程上看，掉线基本是在基站发送NAS消息serviceaccept或Registra-5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书13.RCoonneclonrUplinkdata(caenew根据3GPP规范TS23.502的业务请求流程，问题出现在第13步，基站和终端的RRC连接重配置过程。根据基站和终端同时跟踪的日志分析，从基站侧看，发出了RRC重配置命令，没有收到终端发的重配置完成消息。从终端侧的日志看，收到了5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书ALLTMFtemTinme202-05-06150922023-05-081557:16(268)2023-05-081557.16(297)2023-05-0815.57.16(297)2023-05-081557:16(502)2023-05-0815.57:16506)NGAP_UE_CONTEXTREL_2023-05-08155720279)2023-05-08155722(468}2023-05-08155722(501)2023-05-0815.5722(502)NGAP_INIT_CONTEXTSETUP_FNGAP_UE_CONTEXT_RELNGAP_INIT_CONTEXT_sETUP_致掉线。终端厂家针对这个问题给出了升级包，在升级之后，掉线问题得到了解-新质生产力习近平总书记2023年7月在江苏考察时强调“中国式现代化关键在科技现代5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书●人机协同与人才价值突显：新质生产力将人与机器的协同作业推向新的高成不变的。通过不断的研发和技术升级，企业能够及时推出新产品，满足市场需科技正以前所未有的速度融入到生产力体系中。这一时代的特点是数字化、智能面临着转型升级的压力，需要依靠科技创新和产业升级来提高生产效率和产品质--新质生产力技术基础传统的机械设备和手工劳动现代技术如人工智能、大数据、自动化等劳动力需求依赖人工劳动，劳动密集型自动化和高度技术化，减少人工劳动依赖效率和速率更高效，更快速地应对市场需求灵活性和适应性市场化更灵活，能够快速适应不断变化的市场需求决策可能更依赖经验和直觉资源利用对资源的利用效率较低更容易引入和应用新技术，促进创新可能更常见技术、互联网和创新驱动的行业，自动化减少人力投入，提高效率更快速适应市场需求变化的支持和引导，企业更容易采用新质生产力并顺应快速变化的商业环境。人才培养同样不可或缺，培养具备数字化和智能化技能的专业人才是新质生产力发展的基础。市场需求的不断变化也是企业采用新质生产力的动力，以适应不断演进的客户需求和市场趋势。全球竞争促使企业在全球范围内采用新质生产力，提高自身竞争力。此外，可持续发展理念的推动，包括对环境可持续性和社会责任的关注，使企业更倾向于采用更为智能、高效、环保的生产方式。这些因素共同作用，推动着新质生产力的不断演进，塑造着未来生产力的发展方向。新质生产力的兴起不仅改变了企业的竞争格局，也在全球范围内引发了产业结构的重构。它为企业带来了更广阔的市场空间，为员工提供了更丰富的职业发展机会。同时，新质生产力也为可持新质生产力是通过创新、技术应用和管理模式升级，提高产品和服务的质量和效率，以满足市场需求的能力。生产关系是指在生产过程中各个参与者之间的相互 和技术的变化。新质生产力与生产关系之间的关系密切，它们相互影响、相互促生产关系为关键崛起时间相应的升级。数字化的生产关系包括生产过程的数字化监控、信息共享，智能化的生产关系涉及到智能制造、自动化流程。通过数字化和智能化的手段，企业可以5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书新质生产力强调灵活性和创新性，而传统的生产关系模式往往较为刻板。因--5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书 构4.5新质生产力与5G/5G-A的关系5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书传统经济增长方式和生产力发展路径，追求高科技、高效能、高质量的生产力质展需要5G/5G-A技术的支持，而5G/5G-A技术的创新和应用也需要新质生产力的0图4-4技术创新、产业投资、新产品上市数量的对比和发展趋势5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书1)技术创新融合演进业创新。随着5G/5G-A技术的不断升级和完善，5G/5G-A专网将不断提升网络速2)生产要素优化提升3)业态模式丰富升级 4)应用场景拓展创新已经广泛应用于工业、矿业、电力、港口等垂直行业，助力企业提质、降本、增5)政策支持促进发展主导作用，以科技创新推动产业创新，加快推进新型工业化”,这为5G/5G-A专网等新型基础设施建设提供了政策支持。此外，工业和信息化部等七部委联合发布5G5G-A专网运营 的基础上，融合知识图谱、知识网络的逻辑推理和定性分析，提供可理解、可决5.25G/5G-A专网故障预测 升故障响应速度，实现故障问题的即时定位与高效解决。处理5G/5G-A专网故障网络差异数据5.2.2基于LS-SVM算首先收集和预处理5G/5G-A专网的历史运行数据，包括但不限于上下行吞吐学习流程学习流程预测流程处理流程历史数据网络当前数据状态预警人工处理模型训练模型预测5.35G/5G-A专网智能感知分析此，基于5G专网开展智能感知分析，需要针对5G/5G-A专网的网络功能和架构，--5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书 和薄弱环节，预测网络发展趋势，辅助网络传输层拥塞控制和移动网络层资源调态势理解目前较常用的网络状态感知模型有基于神经网络、随机森林、星形结构的网络状态感知。这些模型能够分析不同数据中的信号，对分析的结果进行分类，根据先验的知识推理进行数据预测，结合实际网络环境进行相应调整，并构建智能优化引擎，驱动网络智能实时决策，使网络处于最佳工作状态。三种常用网络状态感知模--5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书 数据数据(b)基于随机森林的网络状态感知模型(c)基于星形结构的网络状态感知模型图5-4三种常用的网络状态感知模型1)基于神经网络的网络状态感知模型：由三层前馈神经网络组成，通过隐含层进行网络态势理解，经误差校准后，进行网络态势预测。该模型融合了神经网络的优点，利用输出层到输入层的反馈，可根据输入状态的特征改变学习行为，高效处理非线性数据，但由于模型较为复杂，数据预处理准确性要求高，训练数据时间较2)基于随机森林的网络状态感知模型：将所有输入数据分为若干部分，利用从上至下的策略构建多个决策树，在每个节点选择所有性能较优的特征进行数据处理，输出结果取决于所有决策树的输出结果数量。该模型耗时较短，数据预处理要求较为宽松，但由于采用贪婪策略，可能得到局部最优结果，此外，当变量数较多周围部分经态势检测和态势感知后将输出结果传输到中心部分，中心部分对所有结果进行融合处理，基于朴素贝叶斯算法判断各类成员之间关系。该模型通过数据融合预测网络整体情况，方法简单，分类效率稳定，但较为适用少量数据集分析，且5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书通过适当选择上述网络状态感知模型，实现智能化、自动化的网络运行状态监测，根据网络当前状态及业务需求，结合预测结果进行智能规划设计，将传统集中、局部、层次式的网络管理与调度演进至人、机、物融合的三元网络协同管理，支持边缘智能和适配优化，实现全网资源的多级协同调度，支撑智慧连接、全景数据感知、自适应资源调度、自进化网络管控、构建安全可信网络管控过程等新型网络应用需求。5.4大模型赋能5G/5G-A专网运营大模型因其具备类人的文本理解和生成能力，在众多研究和应用领域产生了深远影响；此外凭借其在语言建模方面的卓越能力，大模型开始在无线网络研究得到应用。例如，大模型存储的大量知识可以辅助实现语义通信，在满足语义有效传输的同时降低通信开销；大模型也可以用于预测和分析请求网络服务用户的偏好和意图。大模型赋能的5G/5G-A专网可以面向各个领域行业用户，针对不同行业细分场景使用大模型自动提供定制化网络服务，满足用户对各层级网络专用性的需求，助5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书 进一步快速分析业务、实时感知网络状态、自动定位网络故障、精准预测业务流5.4.1基于大模型的5G/5G-A专网业务数据分析5G/5G-A专网智能优化及运营白皮书