增强型的移动宽带 eMBB。 这种应用场景下，智能终端用户上网峰值速率要达到10Gbps 甚至 20Gbps，为虚拟现实 VR/AR、无处不在的视频直播和分享、随时随地的云接入等大带宽应用提供支持。 大连接物联网 mMTC。 这种场景下， 5G 网络需要支撑 100 万 /平方公里规模的人和物的连接。 图 1 5G 未来业务及关键指标要求 当前，国家经济和社会转型加速， 5G 应用加速普及，国家正在加速培育数据要素市场、推进国家治理和治理体系现代化、推进新型基础设施建设， 5G 致力于应对多样化差异化业务的巨大挑战，满足超高速率、超低时延、高速移动、高能效和超高流量与连接数密度等多维能力指标。 在 2015 年的 ITU 会议上 ， 全球主要运营商和设备商共同定义了 5G 的三类典型应用场景 。 与此同时 ， ITU（ 国际电信联盟 ） 认为 ： 任意网络如果能够具备同时服务这三种业务场景的通信能力 ， 即可称为 5G 网络 。 这三类场景分别是 ： 前言 低时延、超可靠通信 uRLLC。 这种场景要求 5G 网络的时延达到 1 毫秒，为智能制造、远程机械控制、智能电网、智能医疗、辅助驾驶和自动驾驶等低时延业务提供强有力的支持。 从时间节奏上看， 5G 标准化进程经历了多次的提速过程。目前， R16 版本标准化工作已经冻结，对于 5G 独立组网的建设工作正在有序进行。中国移动将在今年下半年开启新一轮的网络测试，加速 5G 网络建设，尽快推进 R16 商用。 R17 的标准化工作预计在 2022 年中结束，届时将聚焦增强 5G 网络为垂直行业的服务能力，增强 5G 面向包括车联网、智能制造、智慧医疗、智能城市等领域的网络服务能力。因此， 2023 年将会是全球范围内 5G 在垂直行业快速落地的一年。 本书编写组 指导单位 中国移动 通信 集团 有限 公司政企事业部 编写单位 中移系统集成 有限 公司 参编单位 1. 华为技术有限公司 2. 浪潮软件集团有限公司 主要编写人员 徐成国 参编人员 杨铭壹 宋云燕 曹哲 朱华伟 王永钦 CATALOG 02 愿景内涵 03 整体架构 01 行业趋势 目录 生态合作 05 04 应用场景 06 典型案例 行业趋势 01 1.1.1 5G 扬帆为专网发展打开政策空间 2021 年 7 月 5 日，工业和信息化部等十部门以工信部联通信 2021 77 号发布通知，公布 5G 应用“扬帆”行动计划（ 2021-2023 年）（以下简称“计划”）。计划以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，立足新发展阶段，贯彻新发展理念，构建新发展格局，面向实体经济主战场，面向经济社会数字化转型需求，统筹发展和安全，遵循 5G 应用发展规律，着力打通 5G 应用创新链、产业链、供应链，协同推动技术融合、产业融合、数据 融合、标准融合，打造 5G 融合应用新产品、新业态、新模式，为经济社会各领域的数字转型、智能升级、融合创新提供坚实支撑。 2020 年 3 月 24 日，工业和信息化部发布工业和信息化部关于推动 5G 加快发展的通知，要求加快 5G 网络部署，丰富 5G 应用场景，构建 5G 应用生态系统。通过 5G 应用产业方阵等平台，汇聚应用需求、研发、集成、资本等各方，畅通 5G 应用推广关键环节。组织“绽放杯”5G 应用征集大赛，突出应用落地实施，培育 5G 应用创新企业。推动 5G 物联网发展。以创新中心、联合研发基地、孵化平台、示范园区等为载体，推动 5G 在各行业各领域的融合应用创新。 中央政治局多次会议提出加快 5G 网络建设与应用发展。业务主管部委，持续推动 5G 产业发展， 2019 年 6 月发放 5G 牌照，持续推出工业互联网、车联网等领域相关 5G 支持政策。发改委推出新基建 5G 创新应用提升工程，围绕医疗、制造、电力、车联网、教育、港口、媒体等领域补贴创新型应用项目。 在大的政策背景下，全国各个区域纷纷发布三年行动计划：北京计划到 2022 年投入 300亿网络建设，核心功能区等实现网络覆盖，实施“一五五一”工程，推动 5G 应用落地，培育5G 新业态。广东计划 2022 年实现主要城区连续覆盖，建设基站 17 万座，发 展 4 千万用户，孵化示范应用场景 100 个，创新能力达到世界领先。上海计划 2021 年实现三个千亿目标， 5G制造、软件服务及应用均达到千亿，应用十百千， 10 个应用基地， 100 家创新企业， 1000 个项目。 根据中国信通院预测，预计在 2020-2025 年， 5G 将拉动中国数字经济增长 15.2 万亿元。 1.1 政策导向 1.2.1 5G 标准化为 5G 专网提供强力支撑 5G 的标准化包括两个阶段， R15 和 R16。其中 R15 版本将主要解决 eMBB 类业务的接入问题，同时解决部分 uRLLC 业务接入问题。而 R16 将解决 5G 网络的大部分问题，满足对三大类业务场景的支持，实现 5G 的完全网络能力。 图 2 5G 未演进路线 注：图片来源于网络 从时间节奏上， 5G 标准化进程经历了多次的提速过程。目前 R16 版本标准化工作已经冻结，对于 5G 独立组网的建设工作已经完成，并于 2020 年 9 年正式商用。接下来中国移动将在 2021 年下半年开启新一轮的网络测试，加速 5G 网络建设，尽快推进 R16 商用。 R17 的标准化工作预计在 2022 年中结束，届时将聚焦增强 5G 网络为垂直行业的服务能力，增强 5G 面向包括车联网、智能制造、智慧医疗、智能城市等领域的网络服务能力。因此，2023 年将会是全球范围内 5G 在垂直行业快速落地的一年。 1.2 行业发展 随着 5G 标准的完善和商用的加速推进， 5G 正在引领和催生各行各业的变革，移动网络将能够与更多的产业深度融合，实现“人和物”“物和物”快速相连，人类社会加速迈入万物互联时代。以 5G 为代表的“新基建”成为经济发展的新动能，重点发展的各大新兴产业如工业互联网、车联网、人工智能、远程医疗等都需要 5G 作为产业支撑。 5G 技术的上下游产业链涵盖广泛，根据 IHS 的预测，到 2035 年 5G 将给全行业带来超过 13.2 万亿美元的市场空间。从通信产业的发展趋势看， 5G 与 To B 市场的结合将是移动通信的新蓝海， 5G 的重点将从 To C 市场转向 To B 市场。运营商传统业务领域增收乏力，需寻求创新领域新突破， To B 市场毫无疑问是 5G 盈利增长的关键点，全球运营商将战略重点转向垂直行业领域。 To B 市场呈现需求多样化特点，垂直行业领域众多，制造、电力、安防、金融等行业，对网络覆盖、可靠性、安全隔离性、数据保密性、设备移动性、网络控制权等特性的要求均不同于公网，基于公网的 5G 网络方案难以满足需求，需针对行业的特定场景提供定制化专用网络服务。 传统专网技术已无法完全满足垂直行业日新月异的业务 需求， 4G LTE 专网频率带宽窄、时延较大、网络和终端成本高； Wi-Fi 网络受限于其技术原理，在可靠性、稳定性和移动性等方面表现较差，且无法承载多域多类业务。 5G 在速率、时延、可靠性及连接数等关键连接能力指标上都有跨越式提升。 5G 定义的 eMBB、 uRLLC、 mMTC 三大业务场景，与人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算等技术深度融合，极大地拓展了通信技术的应用范畴。服务化架构以及网络切片等新特性，增强了网络的柔性和灵活性，支持根据不同行业用户的需求，进行网络功能的重组定制、独立升级演进，使得 5G 网络可为 各行业领域的业务应用提供理想网络支撑。 5G 技术标准的演进使其更加符合行业需求。 2020 年 7 月冻结的 3GPP Release 16 标准对垂直行业的多个特性进行了增强。例如，面向工业控制自动化、电网配电自动化等场景，支持 5G 与 TSN 集成； uRLLC 的增强保障终端的连接可靠性。同月底， ETSI 发布 MEC 和 3GPP 规范的协同架构，支撑边缘计算生态发展。未来 3GPP Release 17 及 Release 18 针对行业网络将会有更加完善的功能增强。例如在业务体验保障上，通过基于 AI 和负向反馈机制的 SLA 动态闭环，实现 5G 网络自优化，更好地服务于具有强移动性、强漫游性、强业务延续性需求的垂直行业。 1.2.2 5G 专网加速在行业市场创新应用 智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市各行各业，基于知识社会下一代创新（创新 2.0）的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合。而 5G 技术可以利用三大场景（ eMBB、 uRLLC、 mMTC）将分布广泛、零散的人、机器和设备很好地连接起来，构建统一的互联网络。 5G 的优势使其成为构建深层感知、广泛互联的新一代智慧城市基础设施。 智慧城市是城市智能化、运营可持续化的先进模式，是未来城市发展的必然趋势。 5G 网络的大规模连接能力、高速率传输能力是智慧城市建设的有力支撑，实现了对智慧城市的赋能。为了与智 慧城市的网络、业务、数据需求匹配，安全建设应与 5G 智慧城市建设同步规划、同步建设、同步使用。产业各方需重点完善 5G 智慧城市安全标准规范 , 开展 5G 智慧城市安全应用示范 , 做好 5G 智慧城市的网络安全保障和平台安全防护 , 深化 5G 智慧城市应用的安全测评，不断完善 5G 智慧城市网络安全体系。 未来，基于智慧城市的不断发展， 5G、人工智能、大数据的能力将不断融合，并最终实现智慧的数字孪生城市。在此过程中，安全框架与安全能力将不断演进与完善，切片安全、安全智能、数据安全、安全可视化等技术将得到深化应用，最终 为政府、行业、人民提供更便利、更安全的城市生活环境。 愿景内涵 02 推动城市治理能力将大幅提升。随着 5G 网络和其他下一代设备的推广，社会将在人工智能、区块链、增强和虚拟现实等领域拥有以数据为中心的应用，并将进一步促进数据供求，使世界成为一个真正的数字社会。智慧城市在经历了以应用驱动的概念导入阶段、以技术驱动的试点探索阶段，以数据推进的统筹推进阶段，已经进入数字化转型的 4.0 阶段。数字化转型阶段的特点是技术赋能结合机制创新，用数字化转型的方式整体驱动生产方式、生活方式和治理方式的变革，最终达到城市化转型升级和可持续发展的目的。 推动城市感知的灵活度 +城市服务的精细度。很多以前 需要开挖路面、繁复布线的摄像头、智慧表计，现在可以通过 5G 专网实现安全的无线互联。 5G传感设备可以按需要临时或长期布设，即安即用，极大地提升了城市感知的灵活度，为全域感知、数字孪生城市提供完善的数据基础，助力智慧城市建设从有线互联迈入移动互联时代。在 5G 加持下，物理城市正在和虚拟城市相融合，过去的物理信息正在变成极具价值的数据资产，指导城市治理、生产生活的优化，持续发挥数据动能，释放数据价值。 2.2 内涵 2.1.1 中国移动 5G 专网战略定位 中国移动致力于打造 5G 精品网络，推动 5G 最大化的使能千行百业。构建创新 5G 应用及行业平台，以 5G+AICDE 为技术方向，打造平台模式，推动 5G 专网 +应用、 5G 专网 +平台、 5G专网 +生态的模式，提供咨询、解决方案、交付、运维一体化服务，为各行各业提供端到端一站式服务。 5G+智慧城市以 5G 为核心，以顶设、建设、融资、运营为路径，以国家新型智慧城市发展规划为指引，以成为数字拿生城市的构建者、整合者、运营者为目标，致力于推动以 5G 技术与城市融合，赋能城市闭环经营，发展数字经济，助力城市变革。 2.1 愿景 整体架构 03 图 4 部署方式和延迟关系示意图 图 3 5G 赋能应用架构 智慧城市数字化转型向纵深发展，对带宽、时延、安全性等方面的要求越来越苛刻，需要在靠近用户端，提供快速灵活部署的计算和连接能力，满足低延时、高带宽的业务发展新趋势。通过搭建云网边端体系，搭建符合智慧城市云网融合体系。 3.1 业务架构 3.2 专网架构 中国移动 5G 行业专网核心网与面向大网用户的 SA 网络相对独立，采用“核心网独立部署，无线共用为主按需专用，共用传输资源按需隔离”的方式组网。 图 6 5G 专网架构图 图 5 5G 专网示意图 3.2.1.2 5G 专网优享模式分类 按组网模式分类： 优享模式 5G 专网根据组网模式分为 NSA 和 SA 两类： NSA 组网模式：中国移动基于 NSA 组网模式，通过 QoS、 APN 等实现业务加速和业务隔离。 SA 组网模式：中国移动基于 SA 组网模式，通过 QoS、网络切片、 DNN 等技术，满足客户业务隔离、业务加速、网络运维服务的需求。 按切片产品能力分类： 切片能力需要随网络演进逐步完善，优享模式 5G 专网根据切片技术实现方式可分为默认切片、监控切片。 默认切片：全网共享切片， 5G 基础服务，无需开通。 监控切片：仅分配切片 ID，用于网络运维监控。 优享模式 5G专网面向行业客户提供专网及增值产品订购及管理，面向物联网卡提供 开卡、产品订购及业务管理等服务。 3.2.1.1 业务范围 优享模式的 5G 专网，提供面向公众的无线资源，通过 QoS、 DNN、网络切片等手段，实现业务逻辑隔离，满足客户对特定网络速率、时延及可靠性的优先保障需求，支持按需灵活配置。该种模式主要面向大部分广域业务和部分局域业务，如工业园区视频监控、人员及物品跟踪、数据采集类业务等。 3.2.1 优享模式 To B 与 To C 各自独立建设 AMF/SMF/UDM/UPF 等网元；两张网络进行必要互通以满足切片重定向需求。 整体上 To B 与 To C 共用无线，仅在特定需求场景下通过专用基站或划分专用频段的方式提供专用无线资源。 To B 与 To C 共用传输网络，通过 SPN 软、硬隔离手段为 To B 应用按需划分传输。 为行业客户提供基于 NSA/SA 的 5G 数据通信服务。 （ 1) 业务加速 NSA：为签约物联网卡用户提供优先调度能力，基于 QCI 优先级调度用户的数据包，提供差异化业务质量。物联网卡订购卡产品时选择不同的加速档位完成业务办理。 SA：为签约用户提供优先调度能力，基于 5QI 优先级调度用户的数据包，提供差异化业务质量。物联网卡订购卡产品时选择不同的加速档位完成业务办理。 （ 2） 业务隔离 NSA： 使用专用 APN 为签约用户提供专用业务数据通道，实现流量的定向汇聚，确保数据安全，并降低业务时延。 企业客户可根据需求对这些业务能力进行选择和灵活组合，满足多变的业务需求。 SA： 共享大网 UPF 资源，使用 DNN 和网络切片为签约用户提供专用业务数据通道，实现流量的定向汇聚，确保数据安全，并降低业务时延。 行业客户选择办理业务隔离产品，则网络侧基于全网默认切片为其开通全网 /省内专用DNN 完成业务办理，另外包含可办理的业务还有多 DNN、 PCC 策略等。 （ 3） 网络运维服务 为签约用户提供网络运行状态、切片指标查询，网络监控报警能力。该服务只面向监控切片。该能力仅适用于 SA 网络。 5G 专网优享模式面向行业客户、客户经理、专网运营管理人员提供面向监控切片的网络运行状态、网络监控报警能力，以上能力支持通过 5G 专网自服务门户查看。 3.2.1.3 业务特征 按业务覆盖区域分类： 本省 5G 专网（省内业务）：仅需省内渠道办理拉起的专网产品服务即为省内业务。业务开展初期暂不支持。 跨省 5G 专网（跨省业务）：需要通过一级 /跨省渠道办理，在发起省之外的省份拉起的端到端专网产品服务即为跨省业务。 当前专享模式仅涉及 SA 组网方式。 （ 1) 5G 专网专享模式网络能力 公网专用（必选） 为行业客户提供基于 SA 无线网络基础上定制化增强型无线网络，采用切片 PRB 资源预留。 切片 PRB 资源预留：将一个或者多个切片的用户划分为一个切片用户组（普通切片无需配置切片用户组），并预留 PRB 资源，具体可以细分为。 优先资源（预留部分）：优先保障切片用户组内用户，有剩余时其他用户可用。 专用资源（预留部分）：切片用户组内用户专用资源，其他用户不可用。 共享资源（ R16 版本新增）：所有用户基于 QoS 公平使用。 5G 专网的专享业务模式面向中国移动的省内及跨省的使用物联卡及码号的行业客户提供专享产品的订购及管理，包括开卡、产品订购及业务管理等服务。 5G 专网的专享业务模式，通过数据分流和边缘计算等技术手段，结合优享业务能力，提供监控切片或专用切片及专用用户面下沉园区，满足企业客户数据不出场、超低时延、专属网络的需求，达到数据流量卸载、本地业务处理的效果。该种模式主要面向局域业务，且对网络时延和隔离保障有较高的要求，网络部署成本较优享方案更高。如：工业园区 AGV 物流配送、 AR/VR 辅助远程现场等业务。 3.2.2.2 业务特征 3.2.2.1 业务范围 3.2.2 专享模式 5G 专网优享模式面向行业客户、客户经理、专网运营管理人员提供面向监控切片的网络运行状态、网络监控报警能力，以上能力支持通过 5G 专网自服务门户查看。 能力类（至少 3 选 1） 1） 本地业务保障 为行业用户提供低时延数据传输，通过在靠近用户侧的移动局房（如地 市、区县及区县以下）新建用户面网元 UPF，将业务时延缩短至 20-40ms，提供业务低时延传输保障。 通过为行业用户分配专用 DNN，实现业务的定向流量和业务隔离服务。 本地业务保障可通过多档位共享套餐提供。 本地业务保障可通过边缘 UPF 和边缘增强一体化型 UPF 提供，根据用户对业务隔离的不同需求，可为用户分配独立的 UPF（现阶段不提供）或者多用户共享 UPF 资源。 当使用增强一体化型 UPF 时， UPF 上的本地计算资源应能实现与 UPF 资源的解绑，即可分配给其他 UPF 上的 PDU session 使用。 2） 数据不出场 通 过将用户面网元 UPF 下沉至企业园区提供超低时延保障（ 20ms），并提供分流功能，将用户特定业务流量在园区内分流至业务系统，保证敏感业务数据不出园区，同时提供数据传输的超低时延保证保障。 通过为行业用户分配专用 DNN，实现业务的定向流量和业务隔离服务。 数据不出场通过多档位独享套餐提供。 数据不出场可通过边缘 UPF 和边缘增强一体化型 UPF 提供，根据用户对业务隔离的不同需求，可为用户分配独立的 UPF 或者园区内多用户共享 UPF 资源。 3） 边缘节点 为行业用户提供边缘计算节点的基础设施及边缘计算平台，满足用户对边缘业务和超低时延应用的部署需求。 边缘节点包括边缘云基础设施资源、边缘计算平台及边缘计算应用 /能力。边缘云基础设施资源上可以部署虚拟化 UPF、边缘计算平台和边缘应用。边缘计算平台统一服务框架，为应用提供网络能力和垂直行业能力，并代理开放大网能力。 现阶段边缘节点可通过边缘增强一体化型 UPF 的 MEP 提供，后期边缘云后期规划建设完成后，边缘节点能力可通过边缘云内的独立 MEP 平台提供。边缘节点以边缘增强一体化型 UPF形态提供时，可以提供配套的 UPF 能力。 当客户有需求时，客户可订购 UPF 到边缘平台的专线或者边缘平台接入互联网的专线，以保证端到端传输时延和传输质量。 边缘节点能力通过独享套餐与数据不出场绑定提供。 3.2.3.2 业务特征 （ 1） 5G 专网尊享模式网络能力 专网专用（必选）： 为行业客户提供专用 5G基站，在特定场景为行业客户提供专用无线覆盖和物理隔离保障，如地下矿山、工厂等场景。 5G 专网的尊享业务模式，通过基站、频率、核心网设备的专建专享，基于专用切片，来进一步满足超高安全性、超高隔离度、定制化网络的需求，达到专用 5G 网络、 VIP 驻场服务的效果。尤其是通过丰富基站站型、定制化无线频谱保障、上下行性能增强和差异化服务等多种定制化资源和定制化技术手段将重点保障无线空口传输能力 ,定向优化工业领域的 VIP应用。该种模式主要面向局域业务，且对网络覆盖、速率、时延和可靠性等部分或全部 网络关键性能指标和安全隔离保障有极高的要求，网络部署成本较专享方案更高。如：工厂产线PLC、基于机器视觉的作业及部分远程控制等业务。 （ 2） 5G 专网专享模式服务类能力 SA 专享专网为行业客户提供网络设计、网络优化、网络运维、重保等服务。 网络设计服务 为签约用户提供无线、传输、核心网等多个领域高品质、定制化网络解决方案。 网络优化服务 明确服务质量，结合客户需求持续对无线、接入等网元进行优化，确保客户高品质体验。 网络运维服务 为签约用户提供网络运行状态、切片指标查询、边缘计算指标查询、网络监控报警等能力。 重保服务 根据客户需求，提供 7*24 小时的远程 /现场服务，确保系统高可靠性运行。 5G 专网的尊享业务模式基于 5G SA 网络实现，面向中国移动的省内及跨省的使用物联卡及码号的行业客户提供尊享产品的订购及管理，包括开卡、产品订购及业务管理等服务。 3.2.3.1 业务范围 3.2.3 尊享模式 具体来说，目前专网专用聚焦如下场景： 园区内不允许 2C 卡及非企业 2B 卡接入，且企业 2B 卡离开园区后不允许接入大网网络。 基站专用场景下，设计按月收取固定金额的免流服务费，不再额外收取流量费，用户离开基站区域后提供两种模式，当期聚焦按基站关停模式，后续逐步明确按基站计费模式： 按基站关停：超出特定基站关停上网功能 此场景下用户仅签约 5G SA、专用切片和专用 DNN，特定区域外的基站均未配置该专用切片，用户超出特定区域后无法接入。 能力类： 1. 业务隔离 2. 本地业务保障 3. 数据不出场 4. 边缘节点 以上能力参考优享模式和专享模式业务特征。 5. 超级上行 针对专网用户需求，目前通过将帧结构调整为 1D3U1S 实现上行速率增强，理论单用户峰值速率可达 750Mbps，是 2.6G 7D2U1S 上行单用户速率的 3 倍，满足上行带宽要求高的行业业务需求后续持续引入 CA、 SUL 等上行增强能力。 帧结构使用策略如下： 在地下矿山等封闭场景， 2.6G 和 4.9G 均可灵活调整帧结构，考虑成本和性能建议优先采用 2.6G 1D3U1S。 在半封闭室内场景，在不影响室外 4.9G 部署情况下，可使用 4.9G 1D3U1S 帧结构 室外场景，公专网建议统一帧结构，即 2.6G 7D2U1S， 4.9G 5D3U2S。 用户专用接入： 通过基站白名单功能，实现特定基站仅允许特定用户接入。用户专用接入能力与专网专用绑定提 供。 聚焦于专网专用场景 1，目前建议采用 TA 与切片绑定方案，通过独立 TA 与专用切片为行业用户提供专用接入服务，提升隔离等级，将 CAG 方案作为目标方案。其他场景有待进一步研究。 （ 2） 5G 专网尊享模式服务类能力 尊享专网为行业客户提供网络设计、网络优化、网络运维、重保等服务。 网络设计服务 为签约用户提供无线、传输、核心网等多个领域高品质、定制化网络解决方案。 网络优化服务 明确服务质量，结合客户需求持续对无线、接入等网元进行优化，确保客户高品质体验。 网络运维服务 为签约用户提供网络运行状态、切片指标查询、边缘计算指标查询、网络监控报警等能力。 重保服务 根据客户需求，提供 7*24 小时的远程 /现场服务，确保系统高可靠性运行。 应用场景 04 4.1.3 效果 解决传统技术，如 Wireless HART 等时延长、抗干扰能力弱等问题，为工业制造智能化升级提供了全新的技术保障；满足工厂内信息采集以及大规模机器间通信和低延时的需求。 4.1.2 方案 （ 1） 智能化升级 ：在低时延高可靠通信层面， 5G 为机器与机器，机器与人，人与机器之间提供实时、可靠、安全的确定性高可靠通信。 （ 2） 隔离保护 ： 5G 独立网络切片支持企业实现多用户和多业务的隔离和保护，大连接的特性。 （ 3） 机器协同 ：基于 5G 高频和多天线技术实现设备精准定位，以毫秒级实现工业机器人和工业设备间的互动和协同。 （ 4） 柔性生产 ： 在柔性生产方面， 5G 满足工业机器人的灵活移动性和差异化处理，提供涵盖供应链、生产车间和产品全生命周期生产任务。 4.1 产业创新 4.1.1 需求 以传统制造业为例，受制于传统技术束缚，转型升级较为困难，难以适应大规模个性化生产。如设备管理用蓝牙、 ZigBee，可管理的设备数量有限，工作距离受限；自动化设备间通信和控制以光纤有线承载为主，铺设成本高，不易维护；在需要远程实时监控和预测性维护的场景，基于 WIFI/4G 的通信制式，带宽和时延又难以满足需求。 得益于 5G 天然技术优势，城市产业数字化进程将提速，给行业带来颠覆性产业创新。就城市产业而言，产业结构反映了城市经济的增长高度，城市的生产力效率则代表城市产业的活力。 5G 将在城市产业分工不断细化、个性化过 程中发挥应用的价值，通过发展 5G+产业，为产业发展注入强心剂，让人们生活更美好。 4.2.2 方案 C-V2X 场景的典型应用包括信息服务类的紧急呼叫业务、交通安全类的交叉路口碰撞预警、交通频率类的车速引导和自动驾驶类的远程遥控驾驶、车辆编队行驶等。 业内现有方案较多集中在单点业务的应用上，但在城市实际交通运行中，必须要考虑每一种业务在多个交通场景中的具体应用情况，简单来说，必须考虑前向车防碰撞技术在城市主干道、隧道等真实交通环境的应用。本方案以领先的 5G 技术、完备的解决方案、丰富的应用实践和完善的商业生态来服务于汽车智能联网，帮助构建人、车、路、网、云等多维协同的 5G 车联网。 4.2 智能车联网 4.2.1 需求 车联网是物联网体系中市场需求最明确的领域，中国制造 2025发展纲要中提出车联网技术应搭载先进的车载传感器和芯片，融合先进的信息通信技术，要具备复杂环境感知、智能化决策与自动化控制功能，实现交通零伤亡、零拥堵，达到安全、高效、节能的下一代汽车发展要求。交通部规划的车联网 2030 年目标实现 90%城市自动驾驶在交通控制网下，效率提 1 倍； 80%高速自动驾驶在交通控制网下，效率提 6 倍； 100%专用公交自动驾驶处在交通控制网管理下，效率提 4 倍；人因事故降低 80%。 车联网已进入产业爆发前的战略机遇期，知识产权保护和运用能力已成为保障和促进车联网产业发展的重要推手。车 联网技术体系包括车辆数据收集、汇聚与传送技术、车联网数据分析融合决策技术、车联网业务运营与管理技术，具体涉及车联网 V2X、车载元器件、自动驾驶、车联网相关边缘计算、车联网安全技术、车联网业务等。工信部要求到 2020 年掌握辅助驾驶关键技术， 2025 年掌握自动驾驶关键技术。 随着工信部正式发放 5G 商用牌照， 5G 车联网测试验证逐步完善， 5G 车联网大规模部署的条件日益成熟，完全可以依托现有车载终端和电子车牌相关技术，把握行业机遇，向 C-V2X车载设备和路侧设备布局，以产业融合为主线，打造产业生态圈，推动车联网的创新 发展。 4.3.2 方案 为更充分利用 5G 网络优势，更好服务企业客户，为智慧园区搭建起一套完整解决方案，在网络覆盖、智慧运营、物业管理、园区安防、园区办公等多个方面赋予 5G 智能园区建设。 智慧园区是指运用信息和通信技术感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，对安全、办公、停车、环保在内的各种需求做出智能响应。在 5G 时代，利用 5G 高速率、低时延、大连接的特性，将园区安防、智慧办公、智能停车等多种应用场景融于园区中，为园区中的人创造更美好的工作和生活环境，为园区产城融合提供新的路径。 4.3 智慧园区 4.3.1 需求 （ 1） 交通安全 ：通过在单个点位如城市十字交叉路口中部署红绿灯信息下发、防碰撞预警及行人检测预警等应用，来提醒行人、乘客注意安全，避免“亲人两行泪”的惨痛事故发生。 （ 2） 交通引导 ：在城市主干道、城市环岛、立交和隧道等较为复杂的交通系统中，可通过车载设备、路侧设备及汽车电子标识相结合的方式，实现交通诱导、绿波通行、限速提醒、事故提醒及汽车电子标识流量检测等综合功能的应用。比如，通过车路协同的部署，将红绿灯的信息，提前几公里推送到 RSU（路侧设备）上，再由 RSU 推送给汽车，以确保车主提前获取交通状况，进行自主交通判断。 （ 3） 车辆编队行驶 ：编队行驶状态可以在节省油耗的同时更高效地完成货物运输，减少驾驶员疲劳驾驶等情况带来的事故风险，也可释放更多车道，缓解交通压力。以排头的卡车作为头车，跟随车们通过 V2V（ Vehicle-Vehicle）车联网实时连接，根据头车操作而变化驾驶策略。在城市各行各业，基于知识社会下一代创新（创新 2.0）的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合。而 5G 技术可以利用三大场景（ eMBB、 uRLLC、 mMTC）将分布广泛、零散的人、机器和设备很好地连接起来，构建统一的互联网络。 5G 的优势使其成为构建深层感 知、广泛互联的新一代智慧城市基础设施。 4.2.3 效果 在企业用户访问办公系统时， UPF 分流技术会根据访问人员身份、访问业务类型和数据收发地址等属性，判断消息分流途径，并将数据流转至本地 MEC 机房，确保内部数据不出园区，保障数据安全。 4.3.3 效果 园区安防：智慧园区安防将打造无死角、高清晰度、实时回传的园区监控体系。基与 AI智能人脸识别，将采集数据与员工数据进行交叉对比，识别出园区内陌生人员和车辆，并联动安保部门核验身份，实现陌生人预警和黑名单告警。基于自动巡检机器人，精准自主 360度全景实时呈现视频监控画面回传，自主绕道、自主充电、火灾预警、异常告警、环境监测感知。 5G 网络与 IoT 技术相结合，对园区路灯、井盖、电表、温控设备、环境监测系统等进行智能化升级。 智能停车：针对停车位缺口大，效率低、入库难、管理弱等痛点，制定了 5G 网联自动停车解决方案， 通过 5G 车联网的车位引导，实现区域内车位的共享利用。建设 5G 智能停车场，通过 5G 车联网平台，将地下车位、地面车位进行统一标识管理，并利用融合高精度定位技术，解决室内定位困难问题。 移动办公：新一代智慧园区将传统的固定终端办公，延伸为无所不在的云办公场景。园区内办公文件将存储在云端，通过边缘计算平台构建云存储、云协同、视频会议等办公 SaaS 服务生态圈，用户可通过笔记本电脑、 Pad、手机等设备直连 5G，一步上云，随时随地接入办公，提高办公效率，提升办公体验。利用 5G 大带宽、低时延独有特性，随时随地安全接入公司会议，让沟通更顺畅。 4.4.2 方案 （ 1） 5G 替代工业总线 传统传感数据采集、资产管理、定位基于短距无线 (蓝牙、 Zigbee)，导致设备数量、工作距离受限；基于 Wi-Fi 仓储移动扫码、 AGV 调度性能不稳定、存在安全风险；工业专用无线在部分实时可靠性要求高的控制场景下产业链较窄、部署成本高；安全可靠要求高的控制场景下采用的有线网络则布线施工影响大、成本高，不易变化；设备远程监控， 2G/3G/4G 带宽时延高。 5G 替代工业总线，通过低时延调度、云端算力智能、专家高清视频远程接入，加快工业4.0 进程发展： 柔性制造： 5G 对网络布线的要求升级，工厂各工序产能不匹配时，无线方 式有利于快捷且低成本实现。 自动化升级：固定移动设备替换人工，移动装备 100 台，实时调度需求 20Mbps, 时延 20ms。 （ 2） 飞机制造 飞机制造是制造业工业皇冠， 5G+飞机制造的创新实践将成为最典型应用示范并具有最强带动效应。在升级转型到智能制造的过程中，有 4 大典型场景存在难点： 机器视觉，不实时：行业对机器视觉四大期望，模式识别 /计数、视觉定位、尺寸测量和外观检测。但传输能力制约机器视觉图像及时回传。 Wi-Fi 连接不稳定，经常断续，固网布线难而且维护成本高。 4.4 智慧制造 4.4.1 需求 智慧制造是工业升级的必由之路， 5G 给工厂带来大量的实时数据，带来更多可能：更精湛的设计（全机协同设计优化）、更可靠的制造（柔性、可追溯、全连接工厂）、更优质的服务（专家异地、 AI 远程指导）以及直观的购买体验（ AR/VR 数字双胞胎）。 4.5 智慧教育 4.5.1 需求 为推进“互联网 +教育”发展，加快教育现代化和教育强国建设，推动人工智能技术在教学中的深度应用，增强和改善教育教学的有效性，提高学习者的学习体验，实现更加公平而有质量的教育。 5G 高速率、低时延特性，有效支持高码率音视频内容的实时传输、双向交互、云端协同等，推进 5G+AI 人工智能学习 +IoT 校园物联感知 +Cloud 校园云 +Data 教学大数据+Edge 教育边缘计算的落地进程，为交互式教学、同步课堂、沉浸式学习、校园管理与监控提供支持。 通过 5G+机器视觉改变生产和质检，实现生产制造效率提升。 5G+AR 辅助， 100%还原工业场景的机器视觉效果； AR 辅助组装，毫秒级时延使能辅助航空插头插线；飞机制造的复合材料检测，从停机检测升级为边生产边质检，缩短铺贴时间，节约材料。 4.4.3 效果 柔性制造，低效率：从单一、密集生产，到柔性制造，典型场景是 AGV（自导航车）部署，完成单车随需完成物料传送。进一步常会有多机器人高密集并发、多机器人协同场景，当前 Wi-Fi 连接缺乏全场区控制（常因边缘无信号，无法切换，导致 AGV 停机）和高精定位方法（准确达到位置，后续实现多机器人协同）。 AR 辅助 +AI 智能，差体验： AR 辅助结合 3D 数字化设计，实现所见即所检，已经被广泛用于表面检测和装配检查。但 AR 场景使用中，有线连接限制工人活动范围， Wi-Fi不稳定延时带来佩戴的晕眩感。 数字化可回溯，等数据：连接当前独立生产岛、生产线的数据成为 5G 数字化工厂是行业趋势，从数字化、到全流程可视、精益生产、大数据促进 AI 智能。但实现中，Wi-Fi 和 4G 的低速率，常会导致大屏幕显示，需要等 数据（海量数据、多种接口协议、多种连接速率） 。 借助 5G 网络切片技术、边缘计算、云计算和大数据的应用，新一代的云教育资源与管理平台将支持远程互动教学实现多种教学体系资源共享，多媒体智慧教室与在线教学、移动教学紧密结合，形成集中管理、统一维护、互联互通、灵活智能、共享开放的应用模式。 4.5.3 效果 （ 1） 5G+VR 教学 通过 5G 技术和 VR 虚拟现实技术结合应用于教育教学领域。目前虚拟现实内容需要实时进行图形渲染，导致虚拟现实终端价格昂贵、设备笨重、同时需要 HDMI 线连接终端影像移动性，内容也以本地为主，得不到高效的分发，用户无轻便的渠道获取 VR 内容，内容厂商版权也无法得到有效保护，从而制约了虚拟现实教育领域的发展。而通过 5G 的大带宽、低时延，将虚拟现实的渲染功能放到云端，将终端无绳化、渲染实时云化、内容统一分发，让学生能够更好地沉浸到虚拟现实教育内容中，提升学习效果 ;同时让厂商优质内容得到保护，促进整个虚拟现实教育生态链的发 展。 VR 教育技术可以实际应用与课堂教学、实验课堂以及远程研究等方面。 （ 2） 5G+远程互动 远程互动教学是指通过高清视音频通讯与多媒体协作，实现师生实时交流，为学习者提供身临其境的课堂体验效果和随时随地的远程学习服务，支持并满足各种网络条件下的教学、培训、研讨、会议、考试等业务。借助 5G eMBB 增强移动宽带和 uRLLC 超可靠低时延通讯的支撑，受益于 4K/8K 超高清视频、虚拟与增强现实技术、人工智能等新技术的引入，新一代远程互动教学将在教学体验和教学效果上获得颠覆性的改观和提升，实现超清视频的沉浸式互动学习、 AR 虚拟课堂、远程 AR 实验与协作、全景课堂录播与直播、智慧教室等创新应用，并通过高速快捷的用户组网与接入，实现灵活的移动学习和广阔的地域覆盖