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文档简介
ICS
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团体标准
T/XXXXXXX—XXXX
5G+工业互联网网络管理技术要求
5G+IndustrialInternet—Networkmanagementtechnicalrequirements
征求意见稿
完成时间:25.10.10
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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
中国和平利用军工技术协会发布
T/XXXXXXX—XXXX
目次
前言...................................................................................
引言..................................................................................I
1范围...............................................................................1
2规范性引用文件.....................................................................1
3术语和定义.........................................................................1
45G+工业互联网总体架构..............................................................2
总体要求.......................................................................2
总体架构.......................................................................2
系统组成部分...................................................................4
55G融合基础网络管理.................................................................5
概述...........................................................................5
网络切片管理...................................................................5
自动化配置.....................................................................5
智能运维.......................................................................5
安全管控.......................................................................5
资源调度.......................................................................6
跨域管理.......................................................................6
65G多接入边缘计算管理...............................................................6
概述...........................................................................6
定义和目标.....................................................................6
管理架构.......................................................................6
资源调度.......................................................................7
性能监控与评估.................................................................7
数据安全和隐私.................................................................7
网络功能虚拟化.................................................................7
业务和服务支持.................................................................7
端到端监控与故障处理...........................................................7
标准化和开放接口..............................................................7
可扩展性......................................................................7
部署和运维....................................................................7
75G切片网络管理.....................................................................8
基本要求.......................................................................8
功能要求.......................................................................8
5G切片网络管理架构.............................................................9
5G切片网络管理要求.............................................................9
I
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5G+工业互联网网络管理技术要求
1范围
本文件给出了5G+工业互联网总体架构,规定了5G融合基础网络管理、5G多接入边缘计算管理、5G
切片网络管理等要求。
本文件适用于5G+工业互联网的管理运维等工作。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T31491无线网络访问控制技术规范
GB/T42021工业互联网总体网络架构
GB/T42569工业互联网平台开放应用编程接口功能要求
GB/T51375网络工程设计标准
YD/T36285G移动通信网安全技术要求
YD/T3844工业互联网平台应用管理接口要求
YD/T39745G网络切片基于切片分组网络(SPN)承载的端到端切片对接技术要求
YD/T40115G网络管理技术要求总体要求
YD/T43435G网络切片管理功能(NSMF)技术要求
YD/T45605G数据安全评估规范
YD/T4670工业互联网边缘计算总体架构与要求
YD/T46935G多接入边缘计算平台通用安全防护检测要求
YD/T4713工业互联网安全测试评估环境参考架构
YD/T5258信息通信网络功能虚拟化(NFV)工程技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
多接入边缘计算multi-accessedgecomputing
一种网络架构,允许计算、网络和移动服务提供商将一些计算和基于云的流程转移到网络环境的边
缘,从而实现更好的性能、延迟和安全性。
网络功能虚拟化networkfunctionsvirtualization
一种对于网络架构的概念,利用虚拟化技术,将网络节点阶层的功能,分割成几个功能区块,分别
以软件方式实现,不再局限于硬件架构。
网络切片networkslice
提供特定网络能力和网络特征(如资源隔离、SLA保障特性等)、为客户提供多种业务属性的逻辑网
络。
网络切片实例networksliceinstance
网络切片对应的管理对象实例。
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网络切片子网networkslicesubnet
支持网络切片的网络功能和相关资源(如计算资源、存储资源和网络资源)的集合。
45G+工业互联网总体架构
总体要求
应按照GB/T42021、GB/T42569、YD/T3844、YD/T4011、YD/T4670中的规定确定5G+工业互联网
的总体架构。5G+工业互联网利用以5G为代表的新一代信息通信技术,构建与工业经济深度融合的新型
基础设施、应用模式和工业生态。通过5G技术对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、
全价值链的全新制造和服务体系,为各类工厂新建、改建、扩建工业网络提供新的实现途径。通常由5G
网络基础设施、智能设备与控制系统、工业互联网平台与数据中心、应用与服务、安全与监管系统、标
识解析系统、边缘计算设施、集成与互联互通组成。
总体架构
4.2.1概述
5G+工业互联网总体架构包括基础与运维层、感知层、传输层、业务支撑层、应用层,详见图1。
图15G+工业互联网总体架构
4.2.2基础与运维层
在基础与运维层中,5G网络不仅是提供高速数据传输的工具,更是支撑工业生产流程、实现工业自
动化和智能化的重要基础设施,其安全性直接关系到工业生产的安全、稳定和高效。5G+工业互联网基
础与运维层应实现网络切片管理、资源优化与负载均衡、自动化运维、故障预测与自愈、性能监测与优
化、成本控制等功能。
4.2.3感知层
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感知层是整个体系架构中的基础层级,负责收集和传递工业生产过程中的各种数据和信号。感知层
宜包含但不限于传感器、执行器、智能终端设备、数据采集卡、网关、标识技术、边缘计算节点、通信
接口和协议等。应符合下列要求:
a)传感器能监测物理世界中的各种参数,如温度、湿度、压力、振动、速度等,并将这些物理量
转换为可被处理的电信号;
b)执行器能根据控制指令进行物理操作如启动或停止设备、调整机械装置的位置;
c)智能终端设备包括工业机器人、自动化设备、智能摄像头等,具备数据处理和联网能力,能进
行初步的数据分析和决策;
d)数据采集卡能将传感器收集的模拟信号转换为数字信号,便于传输和处理;
e)网关作为数据传输的中转站,支持连接传感器、执行器和上层网络,负责数据的聚合、预处理
和远程传输;
f)标识技术包括二维码、RFID(射频识别)、NFC(近场通信)等,支持识别和跟踪工业产品、
设备和组件;
g)边缘计算节点部署在感知层,用于实时处理和过滤数据,减轻中心数据中心的计算压力,并快
速响应本地决策需求;
h)通信接口和协议包括Wi-Fi、蓝牙、LoRa、NB-IoT、5G等通信技术,以及Modbus、OPCUA等
工业通信协议,确保数据在不同的设备和系统之间有效传输。
4.2.4传输层
传输层的主要功能是实现数据的传输、路由和交换,是连接现场设备与云端服务、确保数据高效流
通的关键环节。宜包括但不限于网络传输设备、通信协议、网络切片技术、边缘计算设施、数据加密和
安全机制等。应符合下列要求:
a)网络传输设备包括5G基站、工业无线路由器、交换机、网关等硬件设施,应能负责数据的接
收、发送和转发;
b)通信协议定义数据传输的规则和标准,应能确保不同设备间能够有效通信;
c)网络切片技术应能利用5G网络切片技术为不同的工业应用提供定制化的网络服务,如保障关
键控制通信的高可靠性和低延迟等;
d)边缘计算设施部署在网络边缘,应能处理一些实时性要求较高的任务,减轻数据中心的压力;
e)数据加密和安全机制应采用SSL(安全套接层)/TLS(传输安全层)、IPsec(互联网安全协
议)、VPN(虚拟专网)等加密和安全协议,保障数据传输过程中的安全性。
4.2.5业务支撑层
业务支撑层是整个架构中的核心层级,承担着数据汇聚、处理、分析和服务提供的任务。宜包括但
不限于设备管理平台、数据管理平台、应用开发平台、边缘计算平台、云服务平台、中间件服务、分析
引擎和人工智能服务、安全服务平台等。应符合下列要求:
a)设备管理平台应能管理连接到网络的各类设备;
b)数据管理平台应能实现数据的采集、存储、清洗、整合和治理;
c)应用开发平台应提供开发工具和资源,支持开发人员构建和部署定制化的工业应用程序;
d)边缘计算平台应能在接近数据源的地方进行计算,减少数据传输延迟,提高响应速度和处理效
率;
e)云服务平台应提供计算资源、存储资源和网络资源,支持应用的运行和数据的大规模处理。
f)中间件服务应包括消息队列、事件流处理、服务总线等,可实现不同系统之间的互操作性和数
据交换。
g)分析引擎和人工智能服务应提供数据挖掘、机器学习、预测分析等服务,帮助从数据中提取洞
察,并支持智能化决策。
h)安全服务平台应提供网络安全、数据加密、访问控制和隐私保护等服务,确保平台和数据的完
整性、机密性和可用性。
4.2.6应用层
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5G+工业互联网的应用层直接面向最终用户的层面,提供具体的工业应用服务和解决方案。应能实
现将底层数据和平台层的处理结果转化为实际的业务价值和操作指令。宜包括但不限于工业APP和软件、
智能决策系统、制造执行系统(MES)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理、客户服务等。应符合下列
要求:
a)工业APP和软件应提供用户界面和操作逻辑,使得用户能通过应用程序与系统交互,执行监
控、控制、数据分析等任务;
b)智能决策系统应能利用人工智能、机器学习算法分析数据,提供预测性维护、故障诊断、生产
优化等决策支持;
c)远程控制和操作应能通过5G网络实现远程设备控制、监控和调试,降低现场操作的风险和提
高操作效率;
d)制造执行系统(MES)应能集成生产计划、资源分配、生产调度、质量控制等功能,实现生产过
程的实时管理和优化;
e)产品生命周期管理(PLM)应能管理产品从设计、生产、使用到维护的全过程,通过数据跟踪和
反馈实现产品全生命周期的优化。
f)供应链管理应能利用5G+工业互联网实现供应链各环节的实时数据共享,提高供应链的透明度
和效率;
g)客户服务应提供基于数据的客户洞察,实现个性化定制、智能推荐等服务,增强用户体验。
系统组成部分
4.3.1基本要求
应按照GB/T51375、GB/T31491、YD/T3628、YD/T4713中的规定确定5G+工业互联网的组成部分。
4.3.25G网络基础设施
5G网络基础设施包括5G基站建设、网络核心设施、以及提供高速度、低延迟、高可靠性的网络服务
等。
4.3.3智能设备与控制系统
智能设备与控制系统支持通过传感器、执行器、智能控制器等智能设备,实现设备的远程监控、自
动控制以及智能决策功能。这些设备内置有计算能力和联网能力,可以实时采集数据并响应远程指令。
4.3.4工业互联网平台与数据中心
工业互联网平台是5G+工业互联网的核心,负责连接设备、工厂、人员、产品和系统,实现数据的
集成、分析和应用。数据中心用于存储、处理和解读来自各种设备的数据,提供数据支持服务。
4.3.5应用与服务
在5G和工业互联网的基础上,开发出多种应用服务,如远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制
造、智能物流等。
4.3.6安全与监管系统
安全与监管系统包括数据加密、访问控制、网络安全监测、应急响应等措施。
4.3.7标识解析系统
通过为设备、产品、企业等分配唯一的标识,实现信息的精确识别和解析,提高数据交换和处理的
效率。
4.3.8边缘计算设施
边缘计算设施支持将部分数据处理任务从云端转移到网络边缘,减少数据传输延迟,加快本地智能
决策的速度。
4.3.9集成与互联互通
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5G+工业互联网的发展需要不同系统、不同厂商之间设备和服务的互联互通,通过这些组成部分的
协同工作,实现工业生产的数字化、网络化、智能化,提升效率、质量和安全性,推动产业结构的升级
转型。
55G融合基础网络管理
概述
5G融合基础网络管理包含网络切片管理、自动化配置、智能运维、安全管控、资源调度、跨域管理
等,以实现对5G网络的高效管理和运维。5G网络的复杂性和动态性要求基础网络管理技术能支持自动化
配置、故障检测与恢复、性能优化以及资源调度。
网络切片管理
网络切片管理应符合下列要求:
a)每个切片网络具备独立的网络拓扑、服务水平协议(SLA)需求、安全和可靠性要求,确保不
同切片之间的资源隔离;
b)支持大量的切片数量(可达千级),配置应简单,转发接口所需SRv6应尽可能少;
c)支持端到端协同;
d)支持按需组网架构,灵活适应不同场景的需求;
e)支持网络切片的创建、配置、监控和调整,确保每个切片的性能和资源满足特定业务需求;
f)支持跨厂商、跨网络的互联互通;
g)满足YD/T4343等相关标准要求。
自动化配置
自动化配置应符合下列要求:
a)具备自动化配置能力,包括设备初始化、参数调整、软件升级等;
b)支持自动发现网络中的设备,并识别设备类型和型号;
c)支持从U盘或文件服务器自动获取配置文件,并加载执行,实现设备的远程部署和接入网络;
d)支持批量配置下发;
e)支持配置一致性及准确性的自动化校验;
f)支持根据网络环境的变化,动态调整设备配置;
g)具备记录所有配置操作,提供配置审计的功能。
智能运维
智能运维应符合下列要求:
a)支持覆盖网络设计、仿真、部署到运维的全生命周期管理;
b)具备包含网络架构设计、拓扑设计、流量设计、安全设计、流量仿真、故障回放、故障预测及
网络可视化等功能;
c)具备自动检测网络故障、预测网络性能等功能;
d)具备高频率、高精度、全覆盖的数据采集能力以及监控定位和故障回溯功能;
e)提供图形化操作界面,简化网络运维难度;
f)提供统一的资源管理、流程管理和权限管理,实现上/下级网络功能联动及数据共享。
安全管控
应结合YD/T4560的要求实施安全管控,安全管控应符合下列要求:
a)包括网络设备安全、数据安全、用户安全等;
b)具备安全管控能力,确保网络的稳定运行和用户数据的安全;
c)具备基础的鉴权能力,包括5G-AKA、EAP-AKA等,以验证终端的合法性;
d)支持注册时的切片鉴权,确保网络切片的访问控制;
e)支持PDU会话建立的二次鉴权,增强会话的安全性;
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f)支持基于终端IP地址的企业级Portal认证,实现更精细的访问控制;
g)支持基于终端MAC地址的企业级MAC认证,提供额外的安全层;
h)具备信令面及数据面保护;
i)支持按需提供不同等级的安全保护,保证网络协议和设备资源层面的差异化安全保护能力;
j)支持对全网数据资产进行精细化盘点;
k)支持对各类型的数据安全风险提供全域动态的安全威胁监控。
资源调度
资源调度应符合下列要求:
a)根据网络需求动态调整资源分配,包括频谱资源、计算资源、存储资源等,以实现网络资源的
最优化利用;
b)支持多元CPU、GPU异构算力统一调度;
c)支持成千上万张计算卡的集群管理,同时具备算力切分能力;
d)支持根据业务需求动态分配计算资源;
e)支持网络切片,确保每个切片内的资源能根据其特定的业务需求进行优化配置;
f)具备实时监测网络状态,动态调整资源分配;
g)具备根据不同业务场景的移动性、带宽、时延、安全和可靠性需求,动态调整资源分配和管理
的功能。
跨域管理
跨域管理应符合下列要求:
a)支持一个平台管理不同领域的网络设备和资源;
b)具备资源调度与优化能力,支持根据业务需求动态调整网络资源;
c)不同网络域之间进行数据交换时,具备严格的安全策略和加密机制;
d)对于超高可靠低延迟类业务,应具有超低时延和超高可靠性;
e)对于大规模机器类业务,支持海量连接;
f)支持网络切片技术,以适配各种业务差异的需求;
g)具备应对信号干扰、低光照、风尘、湿度大等环境问题,保障通信的稳定性和可靠性;
h)支持网络的快速扩展和维护;
i)具备跨网络、跨平台、跨应用的协调能力,实现语义层面的数据交互;
j)支持兼容NFV和SDN等技术,应按照YD/T5258要求实施信息通信网络功能虚拟化(NFV)技
术;
k)支持网络模块、组件编排、网络资源的动态配置和调度。
65G多接入边缘计算管理
概述
5G多接入边缘计算(MEC)管理是一种网络架构和技术的集合,旨在将计算、存储和网络能力下沉
到网络的边缘,靠近数据源和用户,以实现低延迟、高效率和更好的服务质量。
定义和目标
5G多接入边缘计算管理应在5G网络环境中,利用MEC技术对边缘节点进行有效的计算资源、存储资
源和网络资源的管理。实现包括降低网络延迟、优化资源利用、提高数据安全性和隐私性、支持创新应
用和服务等目标。
管理架构
5GMEC管理架构通常包括边缘节点管理、边缘应用程序管理、资源调度、安全性管理等多个层面。
应符合下列要求:
a)边缘节点管理负责监控和维护边缘设备的状态,包括计算资源、存储资源和网络资源的监控;
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b)应用程序管理涉及应用程序的生命周期管理,包括部署、更新、监控和卸载。
资源调度
5GMEC管理应具备有效的资源调度策略,以实现计算资源的优化分配和高效利用。
资源调度应包括计算资源的动态分配、负载均衡和资源预留。
性能监控与评估
5GMEC管理应具备实时监控系统性能,包括处理速度、响应时间、资源利用率等,以确保服务质量。
5GMEC性能评估应符合下列要求:
a)定义MEC的性能评估指标,包括但不限于计算能力、存储容量、网络延迟、资源利用率;
b)制定MEC性能测试方法,包括但不限于压力测试、稳定性测试等;
c)明确性能评估流程,包括不限于测试方案设计、测试执行、数据分析和评估报告编写。
数据安全和隐私
应按照YD/T4693的规定确定数据安全的建设要求,在边缘节点处理大量数据时,应满足数据安全
和隐私保护的要求,包括身份验证、访问控制、数据加密和入侵检测系统等,应符合下列要求:
a)管理系统应具有数据加密、访问控制和身份验证等安全措施;
b)具有物理安全、网络安全、系统安全、应用安全和数据安全等多层次安全架构;
c)具备数据存储安全功能,支持对存储在边缘节点上的数据进行加密,确保数据静态安全性,同
时实施严格的访问控制策略,仅授权用户和系统可以访问敏感数据;
d)具备隐私保护功能,制定隐私政策和合规性检查标准;实现数据最小化原则,仅收集和存储实
现业务功能所必需的数据;实现数据脱敏,对敏感数据进行脱敏处理。
网络功能虚拟化
5GMEC管理可与NFV技术相结合,实现网络功能部署和管理。
NFV应实现在虚拟化的环境中部署和管理网络功能。
业务和服务支持
MEC管理系统应支持多业务场景和服务。应能根据不同业务需求动态调整资源,提供定制化的服务
和应用。
端到端监控与故障处理
5GMEC管理应实现从边缘节点到中心云服务器端到端的监控,确保整体系统的稳定运行。
应制定故障处理流程,确保快速响应5GMEC系统中出现的故障。
标准化和开放接口
5GMEC管理系统应遵循标准化协议和开放接口,满足新应用集成和部署的要求。应符合下列要求:
a)建立MEC之间的协同机制,实现资源共享和负载均衡;
b)确保不同厂商的MEC设备和系统能互操作,支持标准化接口和协议。
可扩展性
5GMEC平台应能无缝地扩展以支持更多的用户和更高的数据量。
部署和运维
5GMEC管理系统的部署与运维应符合下列要求:
a)编制5GMEC系统的部署流程,包括但不限于需求分析和规划、架构设计、网络部署、系统集
成、测试验证、上线运行等;
b)制定5GMEC系统的运维策略,包括监控管理、故障处理、更新与维护、安全管理、业务优化、
报告与改进等。
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75G切片网络管理
基本要求
应按照YD/T4343、YD/T3974的规定实施5G切片网络管理,5G网络切片根据不同业务需求将网络资
源进行划分和分配,以满足不同业务场景对网络性能的要求。5G网络切片管理则对网络切片进行有效的
管理和调度,保障各业务间资源的合理分配和利用,以实现网络资源的最优化配置和高效利用。
5G切片网络管理应符合下列要求:
a)可定制性:网络切片应支持根据特定应用或服务的要求进行定制,以满足其独特的性能、功能
和安全需求;
b)隔离性:网络切片彼此隔离,各切片间互不干扰;
c)可编程性;网络切片可以通过软件定义网络(SDN)技术进行编程允许运营商对其进行动态配置
和管理;
d)独立性:各切片具有独立的资源配置、管理和控制能力;
e)边缘计算:网络切片可与边缘计算相结合,将处理和存储移至网络边缘,减少延迟并提高性能;
f)动态性:切片可根据实时需求进行动态调整,以适应网络流量的变化;
g)服务质量(QoS)保证:网络切片可提供服务质量保证,确保关键应用程序和服务具有所需的性
能和可靠性级别;
h)灵活性和可扩展性:网络切片具有高度的灵活性和可扩展性,允许运营商根据需求动态添加、
删除或调整切片。
有效的切片网络管理是实现网络切片技术的关键。切片网络管理包括模板管理、模板设计、生命周
期管理、NSSMF接入管理、资源管理、拓扑管理、性能管理、策略管理、故障管理、网络切片数据开放。
功能要求
7.2.1模板管理
网络切片模板(NST)管理包括NST上载、NST启用/禁用、NST更新,NST查询、NST删除和NST变更通
知。
7.2.2模板设计
5G切片网络的模板设计应支持根据常用行业应用需求,结合网络实际情况,通过简便方式设计能满
足业务的网络切片实现方案,形成切片模板。
7.2.3生命周期管理
5G切片网络的生命周期管理应支持实现切片实例的创建、激活、去激活、更新、查询及终止功能。
7.2.4NSSMF接入管理
5G切片网络NSSMF接入管理宜符合下列要求:
a)支持无线网、承载网和核心网领域网络切片子网管理功能(NSSMF)接入网络切片管理功能
(NSMF),同时支持每个领域多个NSSMF接入NSMF;
b)支持NSSMF配置管理,包括增加NSSMF,删除NSSMF,修改NSSMF配置信息,查询NSSMF信息
功能。
7.2.5资源管理
5G切片网络资源管理宜符合下列要求:
a)支持记录并维护网络切片实例(NSI)、单个网络切片选择辅助信息以及各切片子网实例(NSSI)
的对应关系;
b)支持根据网络切片子网实例标识(NSSTID)通过NSSMF采集和查询基于此网络切片子网模板
NSST模板实例化的所有NSSIID;
c)支持根据NSSIID通过NSSMF采集和查询网络切片子网NSSI实例及子网实例所包含的网络服
务(核心网)、NF的资源信息,接收来自NSSMF的资源变化信息;
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d)切片资源包括资源列表、资源的关系。
7.2.6拓扑管理
5G网络切片的拓扑管理包括拓扑信息及无线网、承载网、核心网子切片之间的对接信息查询与管理。
7.2.7性能管理
5G切片网络应支持根据业务需求测试、收集、处理切片运行生产的性能指标数据并对其进行监控,
支持设定指标阈值并在其超过范围生产性能告警。
7.2.8策略管理
5G切片网络的策略管理应配置与网络切片相关的操作和管理策略。
7.2.9故障管理
5G切片网络的故障管理应支持自动识别网络切片及其子切片、网络功能的告警及隐患,进行告警呈
现和派单处理,并支持对网络切片运行情况进行预警。
7.2.10网络切片数据开放
5G切片网络应支持向认证的第三方开放网络切片及网络切片实例相关的资源、告警和性能数据。
5G切片网络管理架构
5G切片网络管理架构是一个多层级、分布式的体系,宜由以下组件组成:
a)切片控制器(SMF):负责切片生命周期管理、资源分配和编排,以及性能分析;
b)策略管理器(PCF):负责定义和执行切片策略,包括QoS要求和安全控制;
c)服务管理功能(SMF):负责管理数据会话和流量管理;
d)网元管理器(OAM):负责监测和控制网元,确保切片可用性和性能。
5G切片网络管理要求
7.4.1切片实例化
网络切片实例化是指将网络切片的设计转换为可部署的网络实体的过程,包括资源分配、网络编排、
服务激活等过程。
7.4.2切片生命周期管理
切片生命周期管理宜包括以下阶段:
——创建:根据需求创建网络切片实例;
——修改:根据需要修改切片配置或资源分配;
——删除:删除切片实例并释放其资源。
7.4.3切片监控和分析
切片监控和分析是确保切片正常运行和满足服务质量(QoS)要求的关键,应符合下列要求:
a)性能监控:支持收集和分析切片性能指标,例如吞吐量、延迟和丢包率;
b)故障检测:支持检测切片中的故障并触发恢复机制;
c)趋势分析:支持通过分析历史数据识别切片性能趋势并预测潜在问题。
7.4.4安全性
5G网络切片安全性包括身份识别与授权、端到端安全、威胁检测和缓解,应符合下列要求:
a)身份识别和授权:支持使用身份验证和授权机制来控制对切片资源的访问;
b)端到端安全:切片中所有组件必须支持端到端安全,包括加密和完整性保护;
c)威胁检测和缓解:应配备威胁检测和缓解机制,以保护切片免受安全威胁。
7.4.5可编程性
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5G网络切片通过网络切片描述语言、应用程序编程接口、开发架构等提供可编程性,宜符合下列要
求。
a)网络切片描述语言(NSD):负责定义切片的属性和配置,允许定制切片以满足其特定需求。
b)应用程序编程接口(API):API使服务供应商支持切片控制器交互,并实现自动化和可编程切
片管理。
c)开放架构:5G网络切片管理架构是开放的,支持整合第三方工具和应用程序,以增强切片管理
功能。
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《5G工业互联网网络管理技术要求》(征求意见稿)
编制说明
一、工作简况
(一)任务来源
为扎实推进实施军民标准通用化工程,加强重点领域军民通用标准制定,中国和平利用军工技术协会
结合5G+工业互联网实际建设需求和当下发展趋势,于2023年2月15日提出了《5G+工业互联网平台》
系列团体标准编制计划并予以立项。本项团体标准为《5G+工业互联网网络管理技术要求》,标准计划号:
T/CPUMT-P-2023019。
本标准由中国和平利用军工技术协会提出并归口。
本标准由中国机械工业建设集团有限公司为牵头单位的起草小组组织起草。
(二)标准制订的目的
工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过
对人、机、物、系统等全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产
业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径,在支撑制造强国网络强国建设,提升产业链现代化水平,
推动经济高质量发展方面发挥了重要作用。党的二十大报告指出,坚持把发展经济的着力点放在实体经济
上,推进新型工业化,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展,促进数字经济和实体经济深度融合。2018
年为贯彻落实《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,加快推进工业互
联网创新发展,加强对有关工作的统筹规划和政策协调,经国家制造强国建设领导小组会议审议,设立国
家制造强国建设领导小组工业互联网专项工作组。在《工业互联网专项工作组2022年工作计划》中指出
“加快工业互联网基础共性、关键关键技术、典型应用等产业亟需标准研制”。
“5G+工业互联网”是指利用以5G为代表的新一代信息通信技术,构建与工业经济深度融合的新型
基础设施、应用模式和工业生态。通过5G技术对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、
全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了新的实现途径,助
力企业实现降本、提质、增效、绿色、安全发展。5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建
设,加速中国新型工业化进程,为中国经济发展注入新动能。在数字中国、智慧社会建设和新型工业化发
展进程中,“5G+工业互联网”将主要发挥基础性作用、聚合性作用、融合性作用,推动产业升级与行业
转型。
但是目前在“5G+工业互联网”方面只有一些如GB/T42126.1-2022《基于蜂窝网络的工业无线通信规
范第1部分:通用技术要求》、在研的行业标准2022-1435-YD《面向船舶的5G+工业互联网应用安全技
术要求》等少量的基础通用性标准,在“5G+工业互联网”通用领域安全要求、应用实施、终端技术、5G
多接入边缘计算、网络管理、网络技术与组网、适配增强等方面都缺少标准的标准的规范和引导,缺少统
一规范,造成系统冲突、信息不流通、设备相互间的兼容性和通用性较差,造成资源浪费等问题,亟需制
定相关标准进行规范和引导。
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近期,工业互联网产业联盟组织中国信息通信研究院、中国航天科工集团有限公司、中国通信标准化
协会等单位起草了《工业互联网标准体系(3.0版)》,建议从基础共性、网络、边缘计算、平台、安全、
应用共6个维度对工业互联网标准体系进行完善。北京蓝象标准咨询服务有限公司近期对工业互联网方面
的国家政策、行业情况、标准现状进行了研究,并对中国工业互联网研究院、中国信息通信研究院、中国
标准化研究院等单位重要专家进行了调研,于2023年1月13日组织相关专家召开座谈会,拟定首先从“平
台”、“工业数字孪生”、“5G+工业互联网”3个方面对工业互联网标准进行完善。
本项目《5G+工业互联网适配增强技术要求》拟定5G+工业互联网总体架构,规定5G融合基础网络
管理、5G多接入边缘计算管理、5G切片网络管理等要求,本项目适用于5G+工业互联网的管理运维等工
作。标准的制定主要具有以下几点意义:
(1)可以为工业互联网相关设备供应商在网络设计、产品研发设计、产品生产等方面提供指导,确
保各设备与平台之间更好兼容;
(2)可以为工业互联网平台开发和运维团队提供指引,保障不同平台和系统之间的信息流通;
(3)可以为工业互联网使用方在项目招标、项目验收、使用等方面提供技术支撑;
(4)可以为工信部、市场监督管理局等政府监管部门在相关政策制定方面提供依据。。
(三)主要工作过程
(1)启动会暨首次研讨会
2025年7月29日,由中国和平利用军工技术协会主办的“5G+工业互联网”系列团体标准启动会
在首钢园顺利召开。中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会副主任委员乔华阳出席会议并致辞和总
结,国家市场监督管理总局标准化专家、中国和平利用军工技术协会标准化办公室标准化技术负责人张德
保出席会议并点评,来自三大运营商、军民通用制造企业、高校和科研院所的共计20余行业专家通过线
上与线下相结合的方式参加了会议。会议由标准化工程师张红艳主持。中国机械工业建设集团有限公司代
表标准研制组对标准研制思路、核心内容进行了介绍。
参会专家和代表重点围绕系列标准的统一协调性以及标准的名称、技术框架、性能指标、条款的陈述
方式等方面展开了热烈的讨论。会后,标准研制组根据会议的建议和意见进行分析和研究,会前和会上各
单位和专家提出的修改建议进行了处理,并对标准草案进行了相应修改与完善。
(2)编制组工作推进会
2025年8月13日,由中国和平利用军工技术协会主办的“5G+工业互联网”系列标准的编制组工
作推进会以线上形式组织召开,海南大学、中国移动通信集团设计院无线所、中国机械工业建设集团有限
公司、哈尔滨工业大学、中国联合网络通信有限公司广东分公司、成都飞机工业(集团)有限责任公司等
单位代表等单位代表对标准定位、名称、标准对象、系列标准的协调统一性等进行了讨论,确定本标准名
称为《5G+工业互联网网络管理技术要求》,主要给出了5G+工业互联网总体架构,规定了5G融合基础
网络管理、5G多接入边缘计算管理、5G切片网络管理等要求。适用于5G+工业互联网的管理运维等工作。
(四)主要参加起草单位和工作组成员所做的工作
本标准起草工作组由中国机械工业建设集团有限公司牵头单位组成。起草组承担了标准起草的组织、
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标准文本的编制、重点企业意见征求、标准编制说明的撰写和内审等工作。
二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据
(一)标准编写原则
(一)标准编写原则
本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。起草过程,充分考虑现有相关标准的统一和协调;标准的要求充分考虑了国内当前的行业技术水平,
对草案内容进行多次征求意见和充分讨论。
(二)主要内容
本文件给出了5G+工业互联网总体架构,规定了5G融合基础网络管理、5G多接入边缘计算管理、5G
切片网络管理等要求。
本文件适用于5G+工业互联网的管理运维等工作。
标准为“5G+工业互联网”提供了全面、可落地的网络管理技术框架,适用于设备商、运营商、系统
集成商及工业企业在设计、建设、运维相关系统时参考使用。其发布将有助于推动5G与工业互联网深度融
合,促进产业数字化、智能化转型。
一、总体架构
标准提出五层架构模型,自下而上包括:
基础与运维层:网络切片、自动化运维、安全管控等。
感知层:传感器、执行器、边缘节点等数据采集与执行单元。
传输层:5G基站、路由器、切片技术、边缘计算设施等。
业务支撑层:设备管理、数据平台、AI服务、安全服务等。
应用层:工业APP、MES、PLM、供应链管理等具体应用。
安全贯穿各层,并引用多项国标与行标作为支撑。
二、5G融合基础网络管理
涵盖六大方面:
网络切片管理:支持千级切片、SRv6简化、端到端协同、跨域互通。
自动化配置:设备自发现、批量配置、动态调整、配置审计。
智能运维:全生命周期管理、故障预测、可视化、资源统一管理。
安全管控:终端鉴权、切片访问控制、数据加密、动态威胁监控。
资源调度:异构算力调度、集群管理、动态分配、切片资源优化。
跨域管理:多域统一管理、超低时延保障、NFV/SDN兼容、语义交互。
三、5G多接入边缘计算管理
强调将计算、存储、网络能力下沉至边缘,目标包括:
管理架构:边缘节点与应用程序生命周期管理。
资源调度:动态分配、负载均衡、资源预留。
性能监控:定义评估指标(延迟、资源利用率等)与测试方法。
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安全与隐私:数据加密、访问控制、隐私合规、数据最小化。
NFV集成:网络功能虚拟化部署。
开放接口与可扩展性:支持多厂商互操作、平滑扩展。
四、5G切片网络管理
核心是实现逻辑隔离、可定制、可编程的虚拟网络,具备:
基本特性:定制性、隔离性、可编程性、独立性、边缘计算融合、动态调整、QoS保障。
1.功能要求:
模板管理与设计
生命周期管理(创建、激活、终止等)
NSSMF接入管理
资源与拓扑管理
性能、策略、故障管理
数据开放接口
2.管理架构:切片控制器(SMF)、策略管理器(PCF)、服务管理功能(SMF)、网元管理器(OAM)。
3.管理要求:
切片实例化与生命周期管理
监控与分析(性能、故障、趋势)
安全性(身份认证、端到端加密、威胁检测)
可编程性(NSD、API、开放架构)
(三)主要依据
本标准在响应工业互联网相关政策法规,通过研究分析相关国家标准和行业标准,提出本项目的研制
思路。主要参考引用以下标准:
GB/T31491无线网络访问控制技术规范
GB/T42021工业互联网总体网络架构
GB/T42569工业互联网平台开放应用编程接口功能要求
GB/T51375网络工程设计标准
YD/T36285G移动通信网安全技术要求
YD/T3844工业互联网平台应用管理接口要求
YD/T39745G网络切片基于切片分组网络(SPN)承载的端到端切片对接技术要求
YD/T40115G网络管理技术要求总体要求
YD/T43435G网络切片管理功能(NSMF)技术要求
YD/T45605G数据安全评估规范
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YD/T4670工业互联网边缘计算总体架构与要求
YD/T46935G多接入边缘计算平台通用安全防护检测要求
YD/T4713工业互联网安全测试评估环境参考架构
YD/T5258信息通信网络功能虚拟化(NFV)工程技术规范
本标准除了要与国家法律、法规和国家标准、行业标准相协调的基础上,还将与5G+工业互联网相关
标准体系相协调。
三、国外相关法律、法规和标准情况的说明
国际电信联盟定义了5G的三大应用场景,增强移动宽带(eMBB,速率是4G的10倍)、低时延高
可靠(uRLLC,时延是4G的十分之一)、海
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