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《5G应用产业方阵：面向水泥行业的5G虚拟专网技术要求（2024）（24页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5G应用产业方阵：面向水泥行业的5G虚拟专网技术要求（2024）（24页）.pdf（24页珍藏版）》请在本站上搜索。 1、5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20245 G 应 用 产 业 方 阵 联 盟 标 准应 用 产 业 方 阵 联 盟 标 准5G AIA 014-2024面向水泥行业的 5G 虚拟专网技术要求5G Private Network Technical Requirements for Cement Industry2024-05-10 发布2024-05-10 实施5G 应用产业方阵 发布版权声明5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-2024本文件所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本文件所有材料或内容的知识产2、权归5G应用产业方阵所有（注明是引自其他地方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本方阵并获得授权许可，任何单位和个人未经许可，不得进行技术文件的纸质和电子等任何形式的复制、印刷、出版、翻译、传播、发行、合订和宣贯等，也不得未经允许采用其具体内容编制方阵以外各类标准和技术文件。如有上述需求请与方阵秘书处联系。违反上述声明者，本方阵将追究其相关法律责任。邮箱：5gaia5gaia.org电话：010-62300464I5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-2024目次前言.1引言.21 范围.32 规范性引用文件.33 术语和定义.33.1.3端到端时延End-to-End la3、tency.33.2.3带宽bandwidth.33.3.3可靠性reliability.44 缩略语.45 水泥行业 5G 业务场景及需求.55.1 概述.55.2 典型场景及需求.55.2.1 矿山区典型场景.55.2.2 工厂区典型场景.75.2.3 港口货运区典型场景.86 水泥行业 5G 虚拟专网架构.97 水泥行业 5G 虚拟专网技术要求.107.1 网络通用技术要求.107.2 业务隔离及资源保护技术要求.117.3 网络切片规划要求.117.4 覆盖质量要求.127.5 RedCap 技术要求.137.6 端到端网络要求.137.6.1 通用网络要求.137.6.2 典型场景网4、络要求.148 5G 共管共维平台部署建设要求.158.1 5G 共管共维平台架构要求.158.2 共管共维平台技术要求.168.2.1 通用技术要求.168.2.2 5G 虚拟专网资源监控技术要求.178.2.3 MEC 管理技术要求.178.2.4 终端定位技术要求.188.2.5 网络仿真技术要求.188.2.6 地理位置信息呈现技术要求.188.3 共管共维平台安全要求.18II5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20249 附录 A.19（资料性附录）RedCap 终端典型业务场景指标.195G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20241前言本文件按照 GB/T5、 1.12020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。本文件主要制定了面向水泥行业的 5G 虚拟专网技术要求。本文件参考国内和国际相关标准，并结合国内网络的实际情况制定。本文件对水泥行业典型业务需求进行梳理，对水泥行业 5G 虚拟专网网络系统架构、网络技术要求、共管共维平台部署建设技术要求进行规范，促进水泥行业 5G 虚拟专网的网络规划设计、运行管理和产业发展。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由 5G 应用产业方阵提出并归口。本文件起草单位：中国联合网络通信集团有限公司、华润建材科技有限公司、中国信息通信研究院、中6、国电信集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司、北京紫光展锐通信技术有限公司。本部分主要起草人：陈丹、安权、杜加懂、卞易翔、方亮、俞晓东、王琦、肖羽、齐飞、曹怡永、赵慧杰、赵孝武、张亮、张伟强、李维汉、邢安有、安岗、柏松、曹恒、盛明哲、董石磊、李燕、宋丽雄、陈定云。5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20242引言目前，中国水泥行业已经进入了产业发展的深水区。面对传统制造业转型发展、柔性制造和智能制造的需求，水泥行业须重新思考生产设备的管理方式，如何从中获取最大的价值。与此同时，水泥企业需要提升数字化制造能力以应对挑战。5G、边缘计算、云计算、大数据、人工智能、工业互联7、网、工业 APP 等新一代信息技术极大地加速了水泥企业智能化进程，使得智慧水泥在生产、经营等应用领域不断深化，并向工艺过程智能化、产线管控智能化、生产经营智能化方向发展。通过推动生产作业环节及时精准地获取数据、传递信息，建模和分析数据，最终实现科学决策、实时管控。水泥行业从“制造”向“智造”转型离不开工业互联网、5G、大数据、云计算、人工智能的技术和平台支撑，以此实现基础设备的全连接、作业过程的自动控制、生产管理的信息共享、产供销的协同联动、市场投放的动态调节。通过构建数字化应用解决方案，提供智能装备、工厂、系统的数字化水泥基地的转型。5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202438、面向水泥行业的 5G 虚拟专网技术要求1范围本文件面向水泥行业5G业务需求，规定了水泥行业5G虚拟专网网络架构、网络技术要求、共管共维平台部署建设要求等。本文件适用于承载水泥业务的5G网络建设及部署，供水泥行业和电信运营商使用。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。ITU-T G.8310Architecture of the metro transport network3GPP TS 22.104Service requireme9、nts for cyber-physical control applicationsin vertical domains3GPP TS 22.261Service requirements for the 5G system3GPP TS 23.501System architecture for the 5G System(5GS)3GPP TS 23.502Procedures for the 5G System3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3GPP TS 22.104、3GPP TS 22.261界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1端到端时延End-to-End l10、atency将给定的信息从源地传输到目的地所需的时间，在应用级别上测量时,可测量从源地发出的时刻到目的地接收的时刻作为时延时间。来源：3GPP TS 22.261,3.1注：时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间，本文件中使用的时延分为空口时延、传输时延和终端到终端时延，其中空口时延是指5G UE和基站之间的时延，传输时延是指5G UE和UPF之间的时延，终端到终端时延是指5G UE和5G UE之间的时延。3.2带宽bandwidth获得足够质量体验的最小数据速率，广播类业务的情况除外（其给定的值应是所需的最大值）。来源：3GPP TS 22.261,3.13.35G11、 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20244可靠性reliability网络在给定条件下和规定时间内，完成规定网络业务的能力。来源：3GPP TS 22.104,3.1注 1：给定条件将包括影响可靠性的方面，如:操作模式、压力水平和环境条件。注 2：可靠性可以使用适当的度量方法来量化，例如平均故障间隔时间，或在指定的时间段内不发生故障的概率。4缩略语下列缩略语适用于本文件。5QI：5G QoS 特性标识（5G QoS Identifier）AAA：认证、授权和计费（Authentication、Authorization and Accounting）ACL：访问控制列表（Acces12、s Control Lists）AMF：接入和移动性管理功能（Access and Mobility Management Function）AR：增强现实（Augmented Reality）CMP：连接管理平台（Connectivity Management Platform）D-MIMO：分布式多进多出（Distributed Multi Input Multi Output）DMP：数据管理平台（Data Management Platform）DMZ：隔离区（Demilitarized Zone）DNN：数据网络名称（Data Network Name）FlexE：灵活以太网（Fle13、xible Ethernet）GBR：保证比特速率（Guaranteed Bit Rate）HARQ：混合自动重复请求（Hybrid Automatic Repeat Request）IPSec：互联网安全协议（Internet Protocol Security）LDAR：泄漏检测与修复（Leak Detection and Repair）MAR：移动接入路由器（Mobile Access Router）MCR：城域网核心路由器（Metro Core Router）MCS：调制与编码策略（Modulation and Coding Scheme）MEC：多接入边缘计算（Multi-acces14、s Edge Computing）MER：城域网边缘路由器（Metro Edge Router）MTN：城域传送网络（Metro Transport Network）PDU：分组数据单元（Packet Data Unit）QoS：服务质量（Quality of Service）RLC：无线链路层控制（Radio Link Control）RSRP：参考信号接收功率（Reference Signal Receiving Power）SINR：信号与干扰加噪声比（Signal to Interference plus Noise Ratio）SLA：服务等级协议（Service Level Agr15、eement）SMF：会话管理功能（Session Management Function）SUL：补充上行（Supplementary Uplink）TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）UDM：用户数据管理（User Data Management）UE：用户设备（User Equipment）ULCL：上行分流（Uplink Classifier）UPF：用户面功能（User Plane Function）5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20245URLLC：超可靠低时延通信（Ultra-Reliable Low Latency16、 Communication）VPN：虚拟专用网络（Virtual Private Network）VR：虚拟现实（Virtual Reality）5水泥行业 5G 业务场景及需求5.1概述根据水泥行业通用业务流程，将水泥行业的应用场景细分为矿山区、工厂区、港口货运区三个区域：a)矿山区，通过爆破等手段去除石灰岩矿体上的浮土和围岩，将石灰岩和废石分别运到工厂来料区和排土场。b)工厂区，从矿山侧运输过来的石灰岩等原材料在工厂区域内进行研磨等工艺加工，将原材料加工成水泥成品。c)港口货运区，加工完成的水泥成品通过港运、货运等方式运输出去。具体场景如表 1 所示。表 1 水泥行业场景举例水泥行业生产17、区域水泥行业生产区域场景举例场景举例矿山区无人矿卡远程控制、采矿远控、无人机 AI 爆破巡检、5G+矿区移动视频布控、人/车高精度定位、矿区高清视频监控、边坡监测等工厂区大规模数据采集、智能巡检、设备预测性维护、5G+人员安全行为监测等港口货运区装船机远程辅助操控、智慧物流、智能仓储等5.2典型场景及需求5.2.1矿山区典型场景5.2.1.1无人矿卡远程控制a)a)场景介绍场景介绍水泥原料开采矿区作业环境比较恶劣，冬夏温差较大，且尘土飞扬，存在安全隐患。矿区生产人员流动频繁，从业人员年龄普遍不高，不但增加了生产事故概率，且增加了用工成本。这都对矿卡自动驾驶、协同作业和远程控制提出了要求。无人矿18、卡远程控制场景包括：1）自动驾驶：无人驾驶矿卡能够接收到来自管控中心的规划路径数据，可自主行驶到指定地点进行矿区作业。2）协同作业：矿卡在原料开采过程中的装载/卸载等作业环节能够与挖掘机、推土机等其他工程机械设备之间协同。3）远程控制：矿卡在遇到特殊路段或紧急情况时，通过远程接管处理的方式使车辆能够继续行驶或移动到安全位置。远程接管方式包括响应式接管和紧急接管，响应式接管是指当矿卡遇到无法处理的状况时，向平台发送远程接管请求，平台接到请求后立刻开始远程接管；紧急接管是指遥控驾驶平台接收车端实时上传的状态信息，主动发现车辆异常并发出报警信号提醒人工接管。b)b)场景需求场景需求5G 应用产业方阵19、联盟标准5G AIA 014-20246无人矿卡远程控制场景需求如下：1）管控平台通过车辆实时监测，对车俩的位置、车况、速度、油耗、工时等信息能够实时掌握。2）管控平台对采集到的车辆行驶信息、路况采集信息、高精度定位信息进行处理，实现对矿山地区运行环境的实时管控。3）可借助MEC边缘云平台提供作业车辆行驶的决策建议、控制参数、最优线路规划，以及故障预警等信息，帮助车辆完成作业任务及不同车型之间的协作。4）云端智能调度与管理系统能够与无人矿车、协同作业系统通信，支持5G网络通信协议，能够通过不间断的计算、规划、调度、管理，完成矿区运输智能化调度、设备监测、数据分析管理、地形数据管理功能。5）远程20、监控需要回传车端至少5路实时视频，能够实现车身周围360度视角的实时监控。5.2.1.2无人机 AI 爆破巡检a)a)场景介绍场景介绍在矿坑爆破前，需要拉警戒线避免人员闯入被炸伤，人工巡检方式效率低，且无法完全杜绝人员误入。5G无人机航拍结合AI图像识别，对爆破区域实现智能化警戒，通过5G网络将实时视频流传输给AI分析服务器，进行人员、车辆等移动物体的自动检测。在爆破完成后，无人机采集地形变化信息，将地形变化数据更新到最新的地形数据中，作为下次爆破和矿山开采规划的依据。b)b)场景需求场景需求无人机AI爆破巡检场景需求如下：1）通过无死角的大范围监控，减少爆破警戒人员，避免人员安全事故发生。221、）AI检测系统和报警系统结合，形成一体化巡检系统。3）提升爆破后地形数据采集效率，实现无人矿山一体化管理。4）无人机在低电情况下能够自动回程充电。5）业务交互数据能够安全稳定的传输。无人机AI爆破巡检示意如图1所示。图 1 无人机 AI 爆破巡检示意图5.2.1.3矿区高清视频监控5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20247a)a)场景介绍场景介绍矿区安防现阶段采用设置铁丝围栏及热释电报警器，稳定性较差，且无智能分析监测功能，平时每隔1小时还需有人员至现场巡视。通过部署带电子围栏功能的5G AI智能视频监控，智能监测矿区内炸药库等重点区域的视频，对闯入围栏区域的人、物及时预警，同22、时对矿区内人员行为进行检测和预警。监控视频信号通过5G传送到MEC边缘计算平台，利用MEC上集成的AI算法实时分析识别异常并告警，结合高精度定位，实现电子围栏功能，实时监控发运区司机是否按照规章进行操作，同时，还可以对工作人员不按规定着装、巡检等行为及时告警。b)场景需求矿区高清视频监控场景需求包括：1）摄像头无线回传解决厂区光纤布线难问题，易于部署和维护。2）减少现场人工检测员，降低检测成本，提升检测效率。3）有效保证发运区人员、财产安全，提升矿区外来人员安全管控效率。4）智能物流管理与5G视频AI结合，提供物流监控模式。5）利用云边协同架构，快速迭代AI算法，持续增加检测场景，提升检测精度23、。6）矿区管理增加资产管理和人员电子围栏，利用5G亚米级定位能力，实现对矿山区、工厂区等区域资产的全流程可视化管理，提高资产利用率。矿区高清视频监控示意如图2所示。图 2 矿区高清视频监控示意图5.2.2工厂区典型场景5.2.2.1智能巡检a)a)场景介绍场景介绍水泥厂目前的巡检模式为利用终端APP在现场进行离线巡检，完成数据记录和状态记录，然后在有网环境（外操室）下再进行自动上传巡检数据，数据传输滞后、现场问题无法直观反映，对内操或装置主管等有诸多影响，导致解决问题效率较低。需要通过手持5G便携终端采集现场数据并实时上传。b)b)场景需求场景需求智能巡检场景需求包括：1）现场巡检人员通过手持24、5G便携终端采集巡检数据、人员定位、视频图像等信息，并通过5G网络实现实时回传至服务器。2）现场巡检人员通过佩戴5G智能安全帽，利用5G网络的传输，实现外操室与控制室的实时对讲和视频互动等智能化应用，提高巡检到位率，提升现场操作便捷性和安全性。5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-20248智能巡检示意图如图3所示。图 3 智能巡检示意图5.2.2.2设备预测性维护a)a)场景介绍场景介绍厂区内大量传感器及控制器数据需要收集及集中处理，这些传感器以及控制器数据可以实时回传到厂区数据中心进行集中呈现和处理。同时，通过后台大数据分析，可以对设备的状态进行预判，实现设备的预测性维护。另外，25、需要对高价值设备进行定位，实时掌握其位置信息；通过5G确保控制信号、数据信号准确及时。b)b)场景需求场景需求设备预测性维护场景需求包括：1）通过5G将水泥厂区数以万计的传感器/控制器数据回传方式无线化，真正为设备“剪辫子”，大量节省回传网络部署周期，同时降低部署和运维成本。2）可结合5G+AI+云的综合能力，对设备参数、运行状态进行实时检测和预判，故障急速定位处理、分钟级算力监测、远程多中心操作等核心功能，分析计算有无状态异常或故障趋势。3）设备预测性维护，对固定设备的设备信息及运行状态监测，对移动设备的位置、状态、安全情况进行状态感知。4）可采用5G RedCap终端实现无线化大规模实时节26、点采集，减小施工难度，降低部署成本。5）系统能够在黑暗、潮湿、多粉尘的环境条件下完成远程设备数据采集并实时传输。设备预测性维护场景示意图如图4所示。图 4 设备预测性维护场景示意图5.2.3港口货运区典型场景5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202495.2.3.15G 装船机远程辅助操控a)场景介绍水泥基地的码头目前是通过人工攀爬窄梯登陆几十米高的控制室操控装船机，进行装料操作，由于楼梯很窄且工作人员没有防护措施，再加上严寒酷暑的温度变化，员工安全得不到保证；同时，通过肉眼判断，下料过程中容易出现偏差，导致扬尘过度。需要借助5G技术实现装船机远程辅助操控，并借助AI技术实现2427、小时监控。通过在装船机码头前沿平台水手房安装远程操作台，操作台具备与机上司机室联动台完全相同的主要功能，以便司机能够熟练的上手进行操作。装船机需接入视频系统，司机在后方中控室内，通过显示器可以看到装船机关键作业点的画面，以及后方库底出料的情况，司机通过视频画面，操作远程控制台控制装船机正常运行。b)场景需求5G装船机远程辅助操控场景需求包括：1）利用5G等技术实现装船机高效远程控制。如对装船机PLC系统进行拉远改造以实现远程控制，AI能够实现人工监测不便点位的全天候监控，并把分析结果分享给操作人员，实现全面、有效的AI辅助。2）通过5G专有网络，从中控室到现场装船机实现机地之间的通讯，确保视频28、画面传输流畅，保证中控室的控制信号及时发到现场装船侧。3）通过AI辅助监测预警，将原来依靠工人经验的人为判断转换为AI辅助判断，提高生产效率和安全性。5G装船机远程辅助操控示意图如图5所示。图 5 5G 装船机远程辅助操控示意图6水泥行业 5G 虚拟专网架构考虑到水泥生产企业存在跨省多个生产基地的情况，在总部及各生产基地分别部署5G虚拟专网，在各省省内部署一套水泥生产企业专享的5GC控制面，实现终端的统一管控、信令面与公网隔离、专网控制面的集约化运维。5GC用户面也可下沉至园区。水泥行业5G虚拟专网总体架构如图6所示，逻辑上其适用于生产基地和总部虚拟专网建设。5G 应用产业方阵联盟标准5G A29、IA 014-202410图 6 水泥行业 5G 虚拟专网总体架构水泥行业5G虚拟专网架构包括：a)各省独立控制面：每个省份部署一套独享 5GC 控制面，含 AMF、SMF、UDM 等网元，保证信令不出省且与大网隔离、专网控制面集约化运维。b)厂区 UPF/MEC/安全设备：在多省若干个基地，部署下沉厂区的 UPF、MEC、防火墙、IPS、安全感知管理平台、堡垒机、接入安全网关、日志审计服务器、微服务机柜等设备；用户面数据厂区内闭环，保证数据的安全性；各基地 UPF 对接到省内控制面。c)厂区承载网：部署厂区承载网的 MAR 路由器等设备。d)厂区无线接入网：室外站部署 BBU+AAU，室内站30、部署 BBU+RHUB+PRRU 等设备，提供虚拟专网所需的 5G 信号覆盖。e)厂区终端：根据厂区不同区域的业务诉求，按需部署手机、平板、CPE 等具有 5G 模组的终端以及模组下挂的交换机及各种工业终端。7水泥行业 5G 虚拟专网技术要求7.1网络通用技术要求网络通用技术要求如下所示：a)水泥行业 5G 虚拟专网应采用 5G SA 独立组网。如在各省建设 5G 核心网独立控制面，保障终端切换信令不出省，在基地内建设 5G 基站、承载网、5G 核心网用户面、机房配套、安全等，保障数据不出基地。b)5G 承载网应采用“核心（MCR）+汇聚（MER）+接入（MAR）”的架构，实现 5G 数据回传31、。c)为保障数据不出园区，物联网终端不宜跨基地、跨省访问，基地内数据在基地内闭环，基地信令在省内闭环，基地间、跨省之间的数据通过企业内网互联互通。人联网应通过 ULCL 分流技术，实现在基地、跨省情况下随时随地访问基地内网。5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202411d)5G 虚拟专网宜采用分布式 Massive MIMO 技术，将多个普通小区合并为一个分布式Massive MIMO 小区，化干扰为增强信号。在交叠区域，获得联合 Beamforming 增益；在非交叠区域，实现空分复用 MU-MIMO 增益。e)5G NR 小区应与公网保持相同的帧结构，对高上行带宽的业务应用，32、在满足一定隔离度的完全封闭场景或室内场景中，可通过 1:3 或 2:3 时隙配比提高全上行时隙占比。f)5G 边缘计算应支持提供边缘固定和移动多种接入方式，支持提供计算、组网、通信增值、安全增值、应用生态等 ICT 融合服务，实现基地内各类型终端、传感器等设备按需接入。7.2业务隔离及资源保护技术要求业务隔离及资源保护技术要求如下所示：a)无线网应支持 5QI 调度、RB 资源预留、频谱分隔、物理基站分隔等资源隔离手段，宜根据水泥业务的实际需求采取不同的技术组合。b)承载网应支持采用 FlexE/MTN、光波长切分等硬隔离技术，以及 VLAN、VPN 等软隔离技术。FlexE/MTN 接口宜支33、持 10Mbps 级或更小的通道颗粒带宽。c)核心网应支持配置水泥虚拟专网专用 UPF，面向不同运营商的专用 UPF 网元应分别独立部署，不能复用，避免网络跨域对接。专用 UPF 应支持水泥业务路由转发、ACL访问控制、流量控制、流量报告、原始话单输出、QoS 管理与控制、终端到 UPF 之间的端到端时延测量。7.3网络切片规划要求水泥行业5G虚拟专网切片规划图如图7所示。图 7 水泥行业 5G 虚拟专网切片规划根据不同水泥业务的特点，以及对安全性，网络性能的差异化需求，规划生产运行、安全、仓储物流、质检及运营管理五种网络切片。网络切片与其所承载业务之间的对应关系如表 2 所示。表 2 网络切34、片承载业务规划切片分类切片分类切片分类说明切片分类说明切片承载业务切片承载业务生产运行切片关键生产设备和阀门状态信关键设备状态监测、阀门状态监测5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202412息采集，独立硬切片，最高优先级保障安全切片安全生产和应急处理相关的业务，高优先级保障受限空间作业、人员定位、初期火情识别、消防应急处理、无人机应急救援仓储物流切片物流类业务，中等优先级保障无人矿卡远程控制、5G 装船机远程操控、5G 智能叉车操控、终端状态监控、仓库视频回传质检切片设备巡检与监测类业务，中等优先级保障设备预测性维护、长输管线泄露监测与巡检、LDAR 智能检测运营管理切片普通视频35、、数据类业务，一般等级保障AR/VR 培训、应急演练 VR 桌面推演其中，生产运行类水泥业务通过划分专用且资源独占的网络切片，并在无线侧使用 RB预留技术，承载侧使用 FlexE 切片技术，核心网使用生产专用 UPF/MEC，实现与非生产类水泥业务、其他 toB 业务以及公网业务之间的硬隔离。非生产类水泥业务通过无线侧切片+5QI优先级调度、承载侧 VPN 隔离、核心网使用厂区专用 UPF/MEC，实现与其他 toB 业务及公网业务的逻辑隔离。具体网络切片设计如表 3 所示。表 3 网络切片设计方案业务业务类型类型方案方案终端终端无线无线传输传输核心网核心网切片及切片及 DNNDNN生 产类 36、水泥 业务终端单切片接入方式，不同业务终端接入不同切片，实现业务之间的隔离RB 资源预留，切 片+5QI 优 先级调度FlexE 切片 隔 离+VPN隔离部署于生产区机房的生产专用UPF/MEC为生产类水泥业务分配专属的S-NSSAI，并按需为业务分配专属的 DNN非 生产 类水 泥业务终端单切片接入方式，不同业务终端接入不同切片，实现业务之间的隔离切 片+5QI优 先 级 调度VPN 隔离部署于厂区中心机房的厂区专用UPF/MEC（可选配控制面网元）为不同分区的非生产类水泥业务分配专属的 S-NSSAI，并按需为业务分配专属的 DNN7.4覆盖质量要求覆盖质量要求如下所示：a)对于基地室外场37、景覆盖，应采用 64TR AAU 设备网络通过异频组网满足业务 RSRP-85dBm，SINR10dB，实现边缘速率50Mbps；对于基地普通生产区、办公区等室内场景，应采用多频 4T4R 的数字化室分系统进行覆盖，对容量需求一般的区域配置为普通小区，对容量需求较大的区域配置为 D-MIMO 小区；针对煤堆场和煤磨生产等防尘防爆区域的网络覆盖，应采用支持防尘防爆的 PRRU 设备部署。b)覆盖率应大于等于 99%，且优先保障重点生产区域网络质量。5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-2024137.5RedCap 技术要求面向工业控制、视频监控等场景应支持RedCap功能，RedCa38、p技术要求如下所示：a)在满足工业控制场景对网络需求的情况下，RedCap 终端应支持叠加 5G 网络切片、5G LAN、URLLC，可支持高精度授时、双发选收（FRER）等增强特性，满足水泥企业智能物流、生产现场监测和无人智能巡检等业务在时延、可靠性及数据速率方面的需求。b)水泥行业视频类业务应用中，RedCap 终端应支持用于预警和分析人员行为的视频监控。c)RedCap 终端应支持通过降低终端复杂度、引入功耗优化（如 eDRX 或 RRM 测量放松）实现终端更节电。d)基站侧应支持针对 RedCap 用户进行识别和接入控制，并根据终端能力对调制阶数、下行 MIMO 层数、独立初始 BWP39、、激活 BWP 等进行差异化处理。e)核心网侧 AMF 应支持增加子 RAT 类型为 RedCap 类型，支持 eDRX 功能；SMF 应支持处理接入类型为 RedCap，支持 eDRX 功能；UPF 应支持 eDRX 功能，支持接收 SMF 通知消息对下行数据进行缓存，包括缓存时长和包数；UDM 支持 5G 模式下的 eDRX 签约功能；PCF 应支持对 RedCap 类型会话下发策略控制。7.6端到端网络要求7.6.1通用网络要求7.6.1.1时延要求时延要求如下所示：a)宜结合预调度等技术，保障不大于 30ms 的时延，可扩展支持 minislot 等 URLLC 技术，进一步降低时延。40、b)宜为无人矿卡、远程控制等 5G 虚拟专网采取 UPF 和 MEC 下沉部署方案和空口预调度方案的双重保障，保障端到端 Ping 时延（2000Byte）不大于 25ms。c)宜支持通过设置更低的初传误块率、双发选收等技术，实现丢包率小于万分之一。d)宜支持通过减少重传次数减少空口信道波动引起的超大时延，从整体上降低空口时延。e)差异化时延需求的业务区隔方面，宜结合应用端到端网络切片并应用 PRB 资源预留的物理隔离、QOS 保障建立 GBR 承载尤其是切片级 5QI 等，保证低时延基础能力在实际网络的应用。7.6.1.2可靠性要求可靠性要求如下所示：a)5G 虚拟专网应支持在无人矿卡、数据41、采集、远程控制等业务需求设置更低的初始传输的误块率，降低丢包概率，提升高可靠业务数据包的传输可靠性。b)5G 虚拟专网应支持针对不同的业务设置差异化的初传误块率 IBLER 目标值，仅针对高可靠业务配置更低的 IBLER，提高资源利用率，避免对其他可靠性要求不高的业5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202414务造成影响。c)宜支持结合 HARQ 重传、RLC 重传、TCP 业务重传、保守 MCS 调度、重传增强等技术，保障不低于 99.99%的可靠性。7.6.1.3带宽要求带宽要求如下所示：a)针对上行带宽能力保障，在一般的运营商公网技术方案基础上，宜结合上行载波聚合或 SUL42、 等技术，进一步提升上行单用户体验速率；在特定场景下宜建设独享基站，配置支持 1D3U 大上行帧结构，提升上行用户速率和小区容量，保障上行带宽不低于 100Mbps。d)针对下行带宽能力保障：在运营商公网技术方案基础上，宜结合 QoS 保障等技术，保障下行带宽不低于 80Mbps。7.6.2典型场景网络要求典型场景网络要求如表 4 所示。表 4 典型场景网络要求序序号号应用场应用场景景场景数据场景数据类别类别上行带宽上行带宽需求需求下行带宽下行带宽需求需求延时延时需求需求通信通信可靠性可靠性安全隔离安全隔离1无人矿卡远程控制远程控制指令200kbps20ms99.99%网络切片或 5GLAN243、矿车视频监控12Mbps/车(1080P)300ms99.9%本地分流3远程挖掘视频监控12Mbps/车(1080P)300ms99.9%本地分流4无人机AI 爆破巡检无人机飞行控制200kbps10ms99.99%本地分流5视频建模/视 频 巡检15Mbps(4k)100ms99.9%本地分流6矿区高清视频监控视频数据12Mbps(1080P)100ms99.9%本地分流7智能巡检视频数据15Mbps(4k)100ms99.99%本地分流5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202415注：1)设备数据采集的连接密度应大于1万个终端/平方公里。2)RedCap终端典型业务场景指标需44、求见附录A。85G 共管共维平台部署建设要求8.15G 共管共维平台架构要求针对 5G 专用网络的共管共维平台架构应既能满足各个基地的生产、管理，也能满足集团集约化的监控、管理。水泥行业 5G 共管共维平台架构如图 8 所示。图 8 水泥行业 5G 共管共维平台架构8巡检数据512Kbps200ms99.99%本地分流9设备数据采集生产工艺1Mbps150ms99.99%本地分流10能源介质1Mbps500ms99.9%本地分流115G 装船机远程辅助操控控制指令数据200kbps20ms99.99%网络切片12视频数据30Mbps(4k)50ms99.99%本地分流5G 应用产业方阵联盟标准45、5G AIA 014-202416共管共维平台采用总部、基地两级部署架构，总部提供智慧大屏、数据汇聚、地理信息呈现能力、网络仿真、基地数据统一对接等能力，基地向总部提供边缘侧终端管理及终端定位数据采集、5G MEC 管理等底层服务，并通过总部提供的数据汇聚、地理信息呈现能力、网络仿真实现共管共维服务。8.2共管共维平台技术要求8.2.1通用技术要求共管共维平台通用技术要求如下所列：a)应支持通过在总部独立部署一套 5G 共管共维平台，并在各基地工厂分别部署平台边缘相关能力，实现企业多厂区 5G 虚拟专网的跨域协同管理，并提供企业自运维、自管理等服务，按需为企业提供丰富的专网增值能力，支撑企业个46、性化服务需求。b)应支持基于专用数据传输通道和开放 API 接口，与水泥生产企业总部管理平台进行互联互通，按需提供相关监控管理数据。总部共管共维平台部署在云端，通过专用数据通路北向与运营商 B/O 域集中运营支撑系统及互联互通，南向与基地共管共维平台进行互联互通。总部共管共维平台可对所有基地专网进行统一监控管理，并通过分权分域对基地共管共维平台访问进行权限控制和审计追踪。c)应支持提供号卡业务、MEC 资源等相关的边缘网络运营能力。边缘侧通过运营商 IP承载网作为专用数据通路，将企业专网中的网络设备纳入运营商 B/O 域集中运营支撑系统进行统一管理，为总部及基地厂区提供边缘网络运营方面的能力。47、平台基于运营商集中运营支撑系统，提供基地号卡运营能力，包括 DNN 开通及变更、切片成员签约、号卡流量包订购等。d)应支持提供综合监控能力，并提供 5G 虚拟专网监控管理、号卡管理、切片管理、MEC 管理、终端管理、终端定位、二维三维地图、网络仿真等能力。e)应支持构建多源数据集中管理中心，通过态势感知平台实现多方数据采集，包括各类安全设备、重点服务器、重点网络设备等。并通过多源数据的格式统一，实现各类安全事件的集中管理，为安全运维人员提供集中告警及威胁分析平台，提高安全事件处置效率。f)应支持多源异构设备的快速接入、连接的稳定和设备的安全，保障海量数据的结构化存储、实时的计算和多维的展示。g48、)应支持分布式文件系统、分布式数仓、分布式缓存、关系型及非关系数据和时序数据存储。h)应支持云边协同，支持边缘侧部署工业 AI 应用平台以实现实时场景视频的推理分析应用，云端侧中心管理平台部署模型管理和更新平台。i)应支持工业软网关协议解析能力，支持灵活部署、快速交付、参数配置等功能，面向工业集群设备、高频采集和控制等场景可快速复制。j)应支持总部共管共维平台面向企业内部第三方系统，提供专网网络设备资源性能告警等方面监控管理服务数据的开放对接。k)应支持采用硬件冗余设备和配件、数据库 RAC、主机集群、负载均衡、对等多服务多主机部署、监控告警和应急恢复等方式。5G 应用产业方阵联盟标准5G A49、IA 014-202417l)应支持全面可靠的物联网卡安全管控能力，提供机卡绑定池、人联网黑名单、卡生命周期变更管控、流量控制、在线分析、QoS 变更、DNN 成员管理、客户级二次认证（DNNAAA）、异常掉线告警监控等功能。m)应支持基地安全感知管理，能够接收本节点各类设备的日志数据，形成全流量安全运营闭环管理能力。8.2.25G 虚拟专网资源监控技术要求5G虚拟专网监控技术要求如下所列：a)平台应支持对各基地的 5G 虚拟专网基础设施进行统一纳管，包含各基地的无线网、承载网、核心网等资源，提供关键指标趋势图，能够汇聚各基地的网络异常告警，多维度告警统计呈现，以及告警流水窗展示，并提供告警规50、则自定义服务。b)应支持通过各能力子系统，实现对水泥生产企业全国各基地 5G 终端、MEC 等资源的统一管理监控。c)5G 网络基础资源统一纳管模块应支持核心网资源、号卡资源、告警管理等功能。d)应支持提供 5G 终端连接纳管能力，应包括 5G 终端接入认证、用户接入管理、5G 设备接入、设备管理等功能，为设备提供安全可靠的设备管理能力，可以快速连接设备和企业系统。e)应支持设备管理、规则引擎、物网协同等功能，支持各类 IoT 设备、软硬数采网关协议、工业协议解析、边缘计算等接入，支撑海量的设备安全连接认证及上下行消息数据传输的连接管理。f)应支持边缘融合网管能力，能够将基地专网中的网络设备纳51、入运营商 B/O 域进行统一集中管理，基于总部共管共维平台呈现所有基地厂区专网无线网、核心网等融合多领域网络，以及资源、性能、告警等多类型数据的融合监控管理。并将专网设备监控管理数据下送至总部共管共维平台及基地共管共维平台，为总部及基地厂区提供专网监控管理自服务。8.2.3MEC 管理技术要求MEC管理技术要求如下所列：a)各基地应支持部署 MEC 节点及前端自助控制界面，实现各基地自主运营管理、支持虚机型、容器型应用自助资源申请、开通和部署。b)MEC 平台应提供各业务场景所需的云网基础资源，兼顾“能力供给”和“集约服务”，提供自主编排部署和平台自服务能力，满足定制化能力开放和应用部署需求。52、c)MEC 平台应提供接口开放，针对云基础、通信基础等能力提供标准 API，支持第三方能力和应用在 MEC 平台上便捷注册、加载和开放，可按需与各基地第三方业务系统对接。d)MEC 平台应支持对接企业内网，提供通过企业内网访问 MEC 平台自服务门户，MEC平台应支持数据回传至企业内网或本地业务系统。e)MEC 平台应支持提供 IP 分流、DNS 分流、带宽管理、黑名单等功能。f)MEC 平台应支持采用 SDN+NFV+Overlay 的网络架构，通过虚拟云化网关实现组网能5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202418力升级。8.2.4终端定位技术要求终端定位技术要求如下所列：a53、)应支持通过地图展示基站、终端等设备位置信息，实现对全国各基地 5G 专用网络、5G 终端、MEC 等资源的统一管理监控，并对各基地的 5G 网络资源异常信息提供告警，通过地图展示基站、终端等设备位置信息。b)应支持提供 5G 终端定位能力，通过相关基础设施及软硬件服务，对单个基地的 5G终端位置进行精准定位，并通过可视化地图展示和基础信息查询，支持多种视频安防、工业控制、视觉检测、车船定位、安全帽、无人机等终端设备的在线状态、网络速率、流量使用、位置信息展示，提高基地 5G 虚拟专网监控管理效率。8.2.5网络仿真技术要求网络仿真技术要求如下所列：a)应支持提供网络仿真能力，针对 5G 仿真54、数据，提供多种智能分析与辅助决策功能。b)应支持在总部部署集中服务器进行分析，对所辖本省区域内的位置点的 5G 仿真数据进行管理、解析、输出解决方案。c)应支持各基地通过客户端进行数据上传、下载，对数据分析工程进行离线打开及分析，支持通过浏览器进行数据分析结果的查看。8.2.6地理位置信息呈现技术要求地理位置信息呈现技术要求如下所列：a)应支持地图数据、生产厂区范围要素数据二维可视化模块等功能。对于特殊业务宜支持三维可视化模块。b)应支持借助二维能力对各基地的 5G 网络资源异常信息提供告警，对于特殊业务宜支持借助三维能力提供告警。c)应支持采用“平台+应用”的云化架构体系，以满足数字化架构要55、求，支撑业务应用场景及生态需求，分布式组件架构宜支持集团及各基地的云边协同。8.3共管共维平台安全要求共管共维平台安全要求如下所列：a)为实现 MEC 网络整体的全网安全管控，应支持在各基地节点建设安全自运营中心，全面构建全网数据采集与分析能力、威胁检测与事件发现能力、事件响应处置和溯源能力、全网安全态势展示与应用能力、安全监测体系运营能力、自动化编排能力、实时作战指挥能力等体系建设。b)应支持为各基地规划独立的 TA 区，分配专用的 MEC DNN，实现仅水泥生产企业签约生产终端能够在独立 TA 区内访问边缘云和集团内网，普通公众用户、生产终端出基地后都不能访问边缘云平台和企业内网，以保障企56、业网络和业务的安全私密性。c)应支持以态势感知为中心，通过威胁预警、联动处置、工单管理等模块完善企业内部的安全运营流程，并完成各类安全事件的预警、分析、处置等工作，并完善安全5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202419事件的闭环处置流程、安全责任人记录、处置数据记录等。d)MEC 边缘云与基地内网之间应支持通过防火墙进行隔离，确保所有流入、流出基地内网的数据均通过受控接口进行通信、接受安全检查和处理。根据业务数据流向制定防火墙的访问控制策略，在缺省拒绝所有通信的基础上，仅允许业务所需的访问连接和数据通信。e)应支持在办公终端和重要服务器上部署防病毒软件，对病毒、蠕虫、木马/We57、bshell、后门、rootkit、间谍软件等恶意程序进行实时监控，精准识别各种已知威胁和未知威胁，有效预防、抵御各类流行病毒以及勒索软件对终端及服务器的入侵。f)应支持通过安全感知管理平台探针，深度解析网络流量，结合特征匹配、异常行为分析、威胁情报、机器学习、虚拟沙箱等技术，对非法入侵、DDoS 攻击、恶意程序、APT 攻击、WEB 攻击恶意行为进行实时监测，迅速、精准识别网络中各种已知和未知威胁，提升风险应对能力。g)工厂级 UPF 应采用可管可控微模块机柜提高物理环境安全。工厂级 UPF 应设置访问控制策略，对目标地址是 UPF 设备的流量进行过滤，仅允许白名单内的 IP 地址及对应的协58、议访问。h)应支持在 5G 虚拟专网边界部署入侵防御系统，通过检测流经的网络流量，精准发现并阻断网络中漏洞利用攻击、DDoS 攻击、恶意程序、恶意 URL 访问等威胁，同时对应用访问监控、对网络流量深入内容层审计，具备精确威胁防御、全面应用安全管控、丰富日志展示及大容量日志存储等功能。i)应支持对接入的 IT 和 IoT 混合终端的安全性进行管控，提供包括终端识别、终端安全认证、安全准入控制等功能，严格控制访问权限控制，降低整体安全风险。支持 IP+MAC 准入、Portal 认证、LDAP 认证、短信认证、IC 卡认证等多种认证方式；支持防网络共享行为，针对私接路由器和非法无线热点行为进行识59、别和阻断。j)应支持通过集中化账号管理、高强度认证加固、细粒度授权控制和多形式审计记录，使内部人员、第三方人员的操作处于可管、可控、可见、可审的状态下，规范运维的操作步骤，避免误操作和非授权操作带来的隐患，有效保障组织机构的服务器、虚拟机、网络设备、安全设备、数据库、业务系统等资产的安全运行和数据的安全使用。k)应支持立足安全监测体系，既能满足国家政策相关要求，又能满足安全监测的实际应用的需要，提高安全工作效率、提升安全保障能力、防范网络安全风险。9附录 A（资料性附录）RedCap 终端典型业务场景指标A.1A.1 RedCapRedCap 终端工业控制典型业务场景指标需求终端工业控制典型业60、务场景指标需求RedCap 终端适用工业控制典型业务场景指标需求如表 A.1 所示：表 A.1 RedCap 终端适用的工业控制典型业务场景指标需求5G 应用产业方阵联盟标准5G AIA 014-202420典型场景典型场景上行速率要求上行速率要求时延时延可靠性可靠性AGV 控制2Mbps20ms99.99%产线 PLC 控制5Mbps15ms99.99%设备远程运维5Mbps100ms99.9%采矿机远控7Mbps50ms99.99%码头龙门吊远控2Mbps50ms99.99%无人矿卡远程控制2Mbps20ms99.99%A.2A.2 RedCapRedCap 终端终端视频监控业务视频监控业务场景指标需求场景指标需求RedCap 终端适用水泥行业的视频监控业务场景指标需求如表 A.2 所示：表 A.2 RedCap 终端适用的水泥行业的视频监控业务场景指标需求典型场景典型场景分辨率分辨率上行速率要求上行速率要求时延时延可靠性可靠性固定监控100 万像素2Mbps100ms99.9%车载监控200 万像素4Mbps100ms99.9%巡防400 万像素8Mbps100ms99.9%车路协同800 万像素16Mbps100ms99.9%高点监控1600 万像素32Mbps100ms99.9%无人机巡检2000 万像素40Mbps100ms99.9%