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中国移动:2022泛在千兆第一城白皮书(27页).pdf

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中国移动:2022泛在千兆第一城白皮书(27页).pdf

1、中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司华为技术有限公司2022年5月白皮书泛在千兆第一城当前,党中央、国务院高度重视数字基础设施发展,2021年11月发布的“十四五”信息通信行业发展规划提出了“十四五”总体目标,即到2025年,信息通信行业整体规模进一步壮大,发展质量显著提升,基本建成高速泛在、集成互联、智能绿色、安全可靠的新型数字基础设施,创新能力大幅增强,新兴业态蓬勃发展,赋能经济社会数字化转型升级的能力全面提升,成为建设制造强国、网络强国、数字中国的坚强柱石。杭州移动近年来着力打造以千兆光网和5G为代表的“双千兆”网络,为工业互联网、人工智能、物联网、数据中心等“泛网络”新型基础设施传送

2、数据信息,是新型基础设施的重要组成和承载底座。“双千兆”网络融合边缘计算、云计算、人工智能、大数据等先进数字技术,全力支撑数字经济发展,取得了显著成效。目前,杭州移动已累计建设开通了近15000个5G站点,实现5G网络市区、县城、乡镇100%覆盖,覆盖超千万人口,并在全球率先实现5G独立组网全市域覆盖。同时5G日均流量突破2700TB,5G分流比(5G流量占全网流量的比重)已超40%,成为全国首个5G流量占比10%、20%、30%及40%里程碑式连续突破的城市,标志着5G业务不断向成熟期迈进。杭州移动全力打造千兆光网标杆城市,全面实施宽带普及提速工程,大力推进光纤入户建设,新型信息基础设施建设

3、走在全国前列。积极推进超高速率宽带网络部署、扩大千兆宽带覆盖用户规模,有效地加快千兆宽带建设步伐。杭州移动推出“全千兆”智慧小区,千兆5G、千兆家宽、千兆WI-FI、千兆应用、千兆服务。截至2022年5月,杭州移动城市家庭千兆光纤网络覆盖户数超500万;拥有4.4万个10G-PON端口,占城市PON端口总数的26%;住宅小区和城中村已实现千兆宽带全覆盖。杭州移动建立了“数智杭州”生态合作伙伴联盟,累计与超过200家5G生态链合作伙伴达成合作,不断探索5G融合应用创新。近年来,在工信部“绽放杯”5G应用大赛中,杭州移动联合合作伙伴已累计获得超30个奖项,是获得奖项最多的地市级运营商。特别值得一提

4、的是,经过两年多的培育发展,杭州移动5G行业级应用已完成从“0到1”的突破,在医疗、工业、电力、教育等领域打造超过60个标杆项目。从“5G第一城”到“双5G第一城”,随着5G商用的深入发展,5G对杭州经济社会的影响逐步显现。因此,杭州移动联合华为技术有限公司(以下简称华为)共同研究编制“泛在千兆第一城”白皮书,阐述“泛在千兆第一城”的愿景、目标和驱动力,探讨“泛在千兆第一城”的建设方案,分享杭州移动在网络建设中的经验和行业应用案例,希望能为全国新型基础设施高质量发展提供有价值的参考。DIRECTORY泛在千兆第一城的愿景01附录:缩略语47泛在千兆第一城的驱动力010102022.1 驱动力1

5、:夯实新型数字基础设施, 践行“十四五”发展规划2.2 驱动力2:畅通社会信息“大动脉” , 打造全球数字变革高地2.3 驱动力3:构筑乡村振兴数字底座, 建设共同富裕示范区泛在千兆第一城解决方案030311133.1 城区高质量覆盖,室内外立体组网3.2 农村5G广域覆盖,多频协同组网3.3 场景化多样性覆盖,差异化灵活组网泛在千兆网络演进图谱171718194.1 构建品质一流、高速泛在的 “连接服务”4.2 构建泛在融合、即取即用的 “算力服务”4.3 构建开放共享、灵活调用的 “能力服务”泛在千兆第一城赋能千行百业2020245455.1 未来社区5.2 共富乡村

6、5.3 智能亚运5.4 智慧工业5.5 智慧能源5.6 智慧教育5.7 智慧交通5.8 智慧金融5.9 视频娱乐泛在千兆第一城的愿景千兆网络作为新型基础设施建设的重要组成部分,打造杭州“泛在千兆第一城”,推动5G、F5G千兆光网建设再上新台阶,构建“连接+算力+能力”的数字化底座,是促进杭州数字化改革、实现乡村振兴,高质量发展建设共同富裕示范区的必由之路。建设,构建以技术创新为驱动、以新一代通信网络为基础、以数据和算力设施为核心、以融合基础设施为突破的新型数字基础设施体系。在全国领先的基础上,浙江政府也在浙江省信息通信业发展“十四五”规划中明确提出 “加快推进双千兆网络建设,高质量建成全国领先

7、、城乡全覆盖的5G精品网络,高水平打造千兆网络标杆省”的发展目标。在具体5G目标中均提出了远超国家 “十四五”信息通信行业发展规划5G基础设施建设规模与普及目标,在5G普遍服务行政村的5G通达率更是要求达到100%。杭州移动打造“泛在千兆第一城”,是践行建设高速泛在的新型数字基础设施的具体行动,也是助力杭州打造全球数字变革高地的基础。泛在千兆第一城的驱动力新型数字基础设施是数字经济发展的底座和基石,也是拉动新一轮经济增长的重要引擎。“十四五”信息通信行业发展规划要求加快推进“双千兆”网络打造杭州“泛在千兆第一城”,一方面是持续完善网络覆盖和质量,实现从室外千兆到室外和室内泛在千兆,满足用户的业

8、务体验升级需求,保障用户体验一致;另一方面是加速扩大5G网络城乡覆盖,实现从城区千兆到城乡全千兆,构建城乡无差别5G体验,助力乡村振兴和共同富裕;第三是强化典型场景5G网络服务质量,实现从热点千兆到全场景千兆,不断提升用户上网体验,满足用户日益增长的流量需求;第四是持续赋能行业数字化转型,实现从先行行业场景到全行业数字化,同时持续创新新技术,探索行业新应用,开拓产业新空间。泛在千兆第一城愿景2.1 驱动力1:夯实新型数字基础设施,践行 “十四五”发展规划2022年是浙江实现数字化改革“一年出成果、两年大变样、五年新飞跃”战略目标的关键之年,全省改革大会暨数字化改革工作推进会进一步明确要推动数字

9、化改革、全面深化改革、共同富裕示范区重大改革一体融合,迭代升级“1612”的数字化改革体系构架。根据这一要求,需要进一步畅通社会信息“大动脉”。杭州移动打造“泛在千兆第一城”,加快建设以5G、F5G等为重点的新型信息基础设施,加速实现乡镇以上连续覆盖、行政村100%覆盖,进一步优化“千兆城市”,必将有助于杭州做强数字信息基础设施,做优新型信息服务供给,做厚科技创新实力,支撑杭州数字化改革大力推进。2.2 驱动力2:畅通社会信息“大动脉”,打造全球 数字变革高地共同富裕是社会主义的本质要求,是中国式现代化的重要特征。要实现共同富裕,全面推进乡村振兴、促进农民农村共同富裕是必不可少的一环,乡村振兴

10、是共同富裕实现的必要条件,共同富裕为乡村振兴指明道路方向。而数智乡村,则是乡村振兴的战略方向。加快数智乡村发展,在“三农”领域建设好信息“高速”、运营好信息“高铁”,有利于推动农业加快转型升级和高质量发展,有利于提升农村治理能力和公共服务水平,有利于提高农民生活品质和科学文化素质。2021年发布的中国移动数智乡村振兴计划白皮书明确提出创新实践“七大乡村数智化工程”, 注智赋能乡村振兴。其中,乡村数智化新基建工程则是各项乡村数智化工程的基础,乡村数智化新基建工程要求深入推进新一代乡村信息基础设施建设,加快推动乡村地区5G、物联网、千兆宽带网络发展,持续提升乡2.3 驱动力3:构筑乡村振兴数字底座

11、,建设共同富裕 示范区杭州移动5G目标网5G商用网络下行载波聚合峰值速率村网络质量水平,不断完善涉农信息服务和终端供给,为乡村数智化转型发展奠定坚实基础,杭州移动打造“泛在千兆第一城”,有序开展乡镇、农村地区5G 网络建设,有序推进乡镇农村家庭宽带网络建设,提供千兆宽带服务,既是建设乡村新型基础设施,践行乡村数智化新基建工程的具体行动,也是支撑和赋能乡村产业、治理、教育、医疗、文化和金融等数智化工程的必需。泛在千兆第一城建设方案经过两年多的5G网络建设,杭州移动已实现城区2.6GHZ NR的连续覆盖,5G网络诉求已经向着提升用户感知、加强城区高价值区域业务体验以及满足流量热点需求转变。这一方面

12、需要充分利用2.6GHZ、4.9GHZ和700MHZ等频谱资源,并不断探索未来的目标网演进,持续锻造多频立体网络;另一方面需要通过按需开通智简载波、载波聚合等特性,同时满足网络容量和用户体验需求;第三是需要持续探索高质量建网标准和网络扩容标准,保障高价值区域用户体验,满足业务热点容量需求;第四是持续完善深化网络覆盖,充分利用F杆、智慧杆等站点资源,做好MM、杆站加密,持续提升5G分流能力。3.1 城区高质量覆盖,室内外立体组网3.1.1 室外泛在千兆当前,移动5G网络已经具有2.6GHZ、4.9GHZ和700MHZ频谱资源,未来随着5G商用的深入发展和用户持续向5G迁移,更多的频谱资源将具备向

13、5G重耕的可能。探索和建设5G多频协同立体组网,将有利于全力打造优质基础网络,构建上下行双向大带宽低时延能力、提升资源配置效率、充分释放频谱潜力、优化网络运营成本。3.1.1.1 锻造极简多频立体目标网结合满足网络流量增长、保证品牌竞争领先等需求,按需开通智简载波、载波聚合等特性解决方案,同时满足网络流量增长和用户体验领先需求。1、载波聚合解决方案频谱带宽是决定无线网络速率的关键要素之一,更大的频谱带宽将带来更高的网络速率,载波聚合(Carrier Aggregation,简称CA)则是有效利用更大带宽频谱资源的关键技术。该技术通过将多个连续或非连续的载波(Component Carrier,

14、简称CC)聚合成更大的带宽,从而提高频谱资源利用率,提升网络速率,给用户带来更好的体验。杭州移动商用网络验证表明,将2.6GHz频段的160MHz频谱进行载波聚合,用户下行速率最高达到2.6 Gbps,相较100MHz单载波速率(1.7Gpbs)提高了50%以上,大幅提升了5G用户下行体验;而通过将2.6GHz频段100MHz频谱和4.9GHz频段100MHz频谱进行载波聚合,用户下行速率最高可以达到3.2Gbps以上,相对于100MHz单载波速率提升约2倍。2、智简载波解决方案频谱作为无线通信的关键资源,可调度使用的频谱资源越多,意味着用户可获得的速率越高。中国移动和华为联合创新的智简载波解

15、决方案,统一调度和智能分配移动2.6GHZ频段的160M频谱带宽,提升频谱的资源利用率,打破两个NR小3.1.1.2 多频按需部署和高效协同智简载波创新解决方案业务体验评估模型基于 E-CAPACITY MODEL 的体验容量标准区间频谱资源界限,可实现每小区100MHz频谱的用户体验。杭州移动的测试结果表明,2.6GHz频段160M频谱配置两个NR小区(小区1和小区2),开通智简载波解决方案后,通过一体化调度灵活分配频谱资源,小区1的用户体验不受影响,同时小区2的用户体验最高可提升50%(相比60MHz载波带宽配置),实现了每小区均可获得100M的用户体验。“十四五”信息通信行业发展规划已明

16、确要求“面向公众用户提供边缘下行速率100Mbps、上行速率5Mbps 的优质网络”,杭州移动以价值区域边缘上行10M、普通城区边缘上行5M为规划标准,在全国率先打造了高质量精品网络,满足随时随地2K高清视频、1080P直播业务需求。当前,杭州移动5G分流比已经全国率先超过40%,随着5G流量的进一步提升,以及亚运会带来的场馆超大流量需求,5G容量受限场景将率先在杭州出现。更重要的是,5G时代网络覆盖和流量将不再是差异化竞争的优势,不断丰富的新业务体验将成为客户选择运营商的重要标准,因此,5G网络容量不是极限最大流量,而是保障一定业务体验质量下的容量。当前5G业务种类繁多,网络性能要求高的AR

17、/VR、4K/8K视频等业务要求速率达到近100Mbps,而保障业务体验越高,5G网络容量越小,因此从5G网络运营角度考虑5G网络商业正循环,需要平衡网络业务体验保障和网络容量,5G网络容量主要保障主流业务的体验。基于此,移动网络需要从传统的基于网络利用率的容量,向满足数字化业务体验需求的容量模型(E-Capacity Model)转型。业务体验建网模型(E-Capacity Model)核心是 6 阶逻辑,包含:业务特征分析、体验建模与标准化、体验拐点与基线、网络影响分析、体验容量标准、体验管理(可视可管可保证),实现从用户体验模型(Experience)到业务质量需求(Quality),再

18、到网络容量能力 (Capacity)的 EQC三层映射建模。3.1.1.3 持续探索建网和扩容标准其中,业务体验标准是 E-CAPACITY MODEL 的基础。业务体验标准的构建是基于视频、游戏等数字化业务以及 5G VR/AR 等新技术、新业务场景,进行业务特征、体验模型以及对网络的影响研究,建立模型制定标准。基于业务体验的扩容标准是业务体验建网模型(E-CAPACITY MODEL)的核心基准,扩容标准将建立基于用户业务体验的移动网络容量标准,平衡用户业务体验与网络发展之间的需求,支撑网络商业正循环的需要。1、基于5G典型业务场景的建网标准经过对当前 5G 主流的 2C业务(视频、视频通

19、话以及云游戏)的业务特征分析和体验建模,并基于实验室与现网的大量实测数据,通过业务体验到网络能 力的 EQC 三层映射建模,建立了如下的5G典型业务场景的建网标准。杭州移动部署开启VONR、实现5G话音业务,对网络覆盖提出更高要求。城区采取64通道2.6G宏站连续部署,结合建站需求分析、场景识别、价值评估、精准排序等流程,参考5G高倒流、4G高负荷、终端热点图等因素,持续完善5G网络覆盖。充分利用F杆站、智慧杆站等资源,为MM、杆站加密提供条件。3.1.1.4 持续完善和深化网络覆盖从2G到4G,优秀的网络覆盖和体验都是优先满足室外,然后是室内。随着室外5G网络建设快速推进,5G用户快速增长,

20、以及以室内为主的5G行业应用飞快发展,室内5G的建设越来越成为运营商和广大用户的关注焦点。产业政策上,工信部“双千兆”网络协同发展行动计划(2021-2023年)也吹响了5G网络普遍铺盖和千兆5G的号角。而从5G第一期建设开始,杭州移动就将室内作为重点之一,针对高容量高价值场景以新型的数字化室分作为主要建设模式,针对中低容量场景,创新“室内无源MIMO”等解决方案,极简打造室内双路DAS (DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM)体验。3.1.2 室内泛在千兆3.1.2.1 5G室内网络需求日益增长室内泛在千兆是指在室内覆盖场景拥有下行确定性容量和感知能力,网络平均千兆吞吐率,下

21、行用户千兆感知速率(单用户峰值体验速率1GBPS以上,单用户平均体验速率800MBPS以上)。要实现室内泛在千兆,不仅需要数字化室分作为3.1.2.2 室内泛在千兆定义及关键解决方案2、基于5G典型业务体验的扩容原则通过对各类 5G 业务 EQC 三层映射建模,发现业务质量的 QOS(速率)是耦合业务、体验与网络能力的三大核心主线,也是连接体验与网络的基准。(1)移动网络中一般空口是关键瓶颈,移动网络端到端规划的核心一般是以空口能力为基准,空口扩容规划完成后,对于整个网络相关容量需要同步进行规划完成后,对于整个网络相关容量需要同步进行规划,比如传输、网管、核心网处理能力等。(2)网络扩容前,要

22、对网络性能进行充分挖潜,然后进行扩容。 (3)空口容量能力分析常见的有两种模式,包括理论估算、现网数据建模。 理论计算:主要是通过理论分析,结合仿真容量、话务模型参数,计算5G小区的容量。理论容量计算时,要考虑现网的配置、以及网络整体负荷,即要考虑系统干扰对容量的影响。 现网数据建模:通过现网实际数据,建模小区容量、用户数、用户体验速率之间的关系,分析达到一定业务质量要求下的网络容量。现网数据建模时,需要进行异常数据的清洗,排除非容量因素,如干扰、异常用户等因素的影响。室内无源MIMO创新方案主要建设模式,还需要持续创新的解决方案,不断提升室内容量和用户体验,同时满足行业数字化新能力需求。1、

23、室内分布式MASSIVE MIMO解决方案当前业界的5G数字化室分采用的“以小区为中心”的技术路线,用户仅在小区中心位置能获取“峰值千兆”的感知,而在更广泛的中远点及边缘干扰区域,用户感知无法保障。今年以来,杭州移动陆续部署华为创新推出的室内分布式MASSIVE MIMO技术,该技术开辟了室内5G用户感知和网络容量演进的新方向,从以“小区”为中心转变为以“用户”为中心,创新性将MASSIVE MIMO技术从室外引入到室内网络,极大满足“泛在千兆”的用户体验需求,助力杭州移动打造TOC和TOB全场景“泛在千兆”体验。案例1:5G室内分布式MASSIVE MIMO使能杭州奥体中心容量提升50%杭州

24、奥体中心主体育场是2022年亚运会开闭幕式场馆,可容纳8万人。2021年6月,杭州移动采用2.6G+4.9G双频组网,4.9G作为容量层开通分布式MASSIVE MIMO并配置2:3时隙配比(封闭场景),单小区上行速率达到1.2 GBPS,同时采用16X16超窄波束精准覆盖赋形天线,高性能的赋形天线有效实现干扰隔离。在奥体中心主体育场三层和二层看台区域进行测试,超密组网场景下分布式MASSIVE MIMO特性可消除小区内用户间干扰,较传统4T4R小区上行容量提升50%。案例2:杭州东站完成全国首个5G定位应用试点,实现23米90%定位精度5G定位试点采用的是华为5G室内小站LAMPSITE+华

25、为MEC室内定位解决方案,定位功能采用的是3GPP标准的定位协议流程及UTDOA(UPLINK TIME DIFFERENCE OF ARRIVAL,上行达到时间差)定位算法。5G LAMPSITE通过对5G终端的无线信号特征参数实时测量,调用UTDOA定位解算核心算法及可执行库,与集成在MEC上的LCS定位服务的高精度定位算法动态库协同,实现对目标终端所处的地理位置进行解算及优化,最终实测效果超越了标准要求,达到室内23米90%的定位精度。5G室内定位能力不仅可以使工作人员快捷调度和统一指挥变得更高效,还能为旅客提供多楼层导航、餐饮或购物店铺精准推送等智慧化的优质服务。2、5G室内外干扰协同

26、COMP方案随着5G网络建设的深入,室内外同频组网带来的干扰问题逐渐凸显。相比4G时代的室内外异频组网,5G同频组网方案下,宏站小区跟室分小区之间的交叠区域会形成信号干扰,用户移动至交叠区会出现体验速率下降,极大影响边缘用户5G体验。室内外干扰协同技术,可有效降低边缘用户的小区间干扰、提升解调性能,从而提升边缘用户的感知速率。实测宏站和室分小区的边缘用户下行速率体验平均提升20%以上。3、室内无源移频MIMO创新方案对于5G室内体验,除新型数字化室分之外,分布式天线系统DAS是室内无线网络覆盖的主要方案之一,主要用于中低容量场景,依据收发天线的不同又可以分为单路DAS和双路DAS。5G时代,为

27、了保障用户室内外体验一致,业界普遍认为5G双路DAS将成为分布式天线系统的主流。但存量单路DAS改造为双路DAS,一般需要改造中间系统,包括更换耦合器、功分器等部件,并需要新增线缆部署,带来投资大、施工难度高、双路平衡保障难等关键挑战。中国移动集团设计院和华为联合创新“室内无源MIMO”方案,适配存量单路DAS改造双路DAS场景的需求。该方案包含特殊设计的RRU信源和无源头端,利用频分复用替代空分复用,使能用户双路MIMO体验。应用“室内无源MIMO”方案,仅需更换无源头端,无需改动DAS系统中间的线缆、功分器和耦合器,也无需增加其他有源设备,减少改造投资的同时大幅提升改造效率。农村多频协同5

28、G建网方案乡镇农村场景用户和业务需求旺盛,是5G用户进一步发展的新蓝海。从业务角度看,城乡业务趋同,均已视频为最主要业务,农村视频流量占比高于城区5PP,淘宝村等新场景激活直播等农村新业务需求。从用户角度看,全国乡农人口占比超过40%,其中1560岁之前的中青年高潜力人群占比超过60%。从5G终端角度看,5G终端从城区向农村迅速扩散,农村终端渗透率与城区基本相当。3.2 农村5G广域覆盖,多频协同组网3.2.1 乡镇农村是5G进一步发展的新蓝海当前,中国移动5G网络正在形成2.6G、700M和4.9G多频组合目标网。整体来看,2.6G将作为移动5G基础网,将满足覆盖和容量需求,实现乡镇及以上的

29、连续覆盖、农村按容量场景需求按需建设。700M将充分发挥低频优势,用于实现全网5G覆盖打底,并定位于提升城市深度覆盖、增强上行能力和农村广覆盖三大场景。5G网络在向乡镇农村扩展的过程中,站间距大幅增加,从城区的300400米扩大到超过1000米,对基站的覆盖能力提出了更高要求。华为创新的METAAAU实现了网络性能和能效的双突破。通过引入超大规模天线阵列,在不增加发射功率的前提下,提升上下行覆盖和边缘用户体验;在覆盖标准不变的情况下,基站可配置更低的发射功率,从而降低基站能耗。结合智能算法创新,实现业务信道波束更窄、更精准地指向用户,极大地提升用户体验和小区容量。杭州移动联合华为的验证表明,M

30、ETAAAU能够为乡村带来卓越的5G网络性能,部署METAAAU后上下行覆盖同时提升2DB,边缘速率提升30%40%,METAAAU覆盖区域内5G下行平均速率超650MBPS,上行平均速率超90MBPS。针对农村高流量、热点场景等对流量需求的不同,农村5G建网需分场景进行规划建设。3.2.2 多频协同场景化建设农村5G杭州移动典型场景验证表明,存量DAS场景通过“室内无源MIMO”创新方案改造后,单用户下行峰值速率超830MBPS,是单路DAS近2倍,性能平均提升70%+;单用户上行峰值速率超130MBPS,约为单路DAS的1.8倍,性能平均提升35%+。“室内无源MIMO”方案带来室内双路M

31、IMO体验,助力保障室内外5G用户体验一致。1、高流量场景基于集团定义的乡农高流量场景(扇区日均流量超过150GB OR扇区5G终端数超过50个 OR TOP10%的高流量站点),并考虑流量预测,规划32T MM/METAAAU提升容量和用户体验。具体评估方法包括:(1)当扇区日均流量*增长因子150GB,则该站点属于高流量站点(2)当扇区5G终端数*增长因子50个,则该站点属于5G终端聚集站点(3)当站点单站日均流量属于TOP10%流量站点,则该站点属于高流量站点。2、农村热点场景基于三年流量预测,若700M容量无法满足容量需求,则需规划2.6G,农村场景站间距较大,建议优先采用METAAA

32、U提升覆盖和边缘体验,5G覆盖拉齐4G激发网络流量,达成城乡同网同速和泛在千兆目标。3、低流量场景基于3年流量预测,若700M可满足容量需求,则部署700M解决广覆盖问题。4、推进SPN建设随着5G以及HDICT的广泛覆盖,乡镇、农村的数字化将会加速发展,面向乡镇、农村的数字化建设升级,构建高品质的泛在传输网络。构建SPN国家电力切片网络,5G电力切片规模部署第一城。SPN借助5G承载已经有良好的覆盖,同时发挥SPN切片优势,实现乡镇、农村的TOC 5G业务+TO H家宽业务+TOB政务/医疗/教育业务等综合承载,一体规划、一体建设。3.2.3 引入创新产品提升农村5G性能杭州移动METAAA

33、U农村场景覆盖杭州移动杆宏站居民区覆盖方案居民区作为日常生活场所,建筑紧凑且布局多样,对于非直射信号穿透损耗较大,同时网络建设入场难度高,导致容易存在网络覆盖盲区。4G时代,由于杆微站体积较宏站更小且安装灵活,同时,杆微站与宏站用户体验差距较小,因此,居民区普遍采用杆微站或者射灯天线方案选。而5G时代引入100M频谱带宽、M-MIMO超大规模阵列天线、波束赋型、终端2T4R天线等创新能力,在兑现10倍用户体验的同时,也加大了宏站和杆微站的体验差距。因此,为了有效解决居民区5G覆盖,保障用户体验一致,需要创新方案构建差异化体验优势。杭州移动充分利用道路F杆交通标志杆资源,创新M-MIMO部署方式

34、,通过F杆宏观站和周边宏站协同合围式规划解决居民区弱覆盖问题。该方案建站选址灵活,采用就近利用电源及传输系统的方式引线至空心F杆中,基本不涉及改造及新建工作。杭州移动商用部署表明,通过该方案灵活部署M-MIMO,可有效提升居民区深度覆盖,显著提升5G分流比。高铁场景用户多、容量诉求大,体验要求高,是5G网络建设中的重点场景之一。5G大带宽能够给高铁用户带来的全新的体验,但同时也存在一些关键挑战,例如,公网和专网同频段组网带来公网和专网之间的干扰大,同时也存在较多的公网用户驻留到高铁小区;高铁车速快,多普勒频偏、信道的多径变化对5G大带宽形成了更大的挑战。因此,需要通过公专网协同、小区合并TRP

35、间MU(多用户配对)、小区合并CA(载波聚合)、4/5G融合优化等措施,进一步优化高铁5G网络性能,达成峰值千兆用户体验。1、公专网协同移动2.6GHZ频段一共160M带宽资源,为了充分发挥5G大带宽的优势,需要通过充分利用全部160M资源,既给大网用户提供良好的体验,又给高铁用户提供良好5G服务。考虑高铁的业务特征,即列车在一个小区内经过时间短的特点,专网基站系统智能识别列车是否到达/离开,动态通知周边的公网小区通过实时功率避让、RB避让等措施,减少对高铁用户的干扰,同时将对公网的影响降到最低。另外,通过在公网部署高速用户迁回特性,可减少高铁用户误入公网小区的时间,通过在专网部署低速用户迁出

36、特性,将驻留在专网小区边缘的低速用户迁出到公网小区,减少对专网资源的占用,并在列车经过时优先调度高速用户,全方位提升了公专网同频组网新形势下的高铁用户体验。2、小区合并TRP间MU高铁会车场景两辆车同时出现在一个合并小区内,会导致容量诉求瞬时翻倍;同时在公专网同频组网的场景下,城郊沿线会有较多的公网用户驻留在专网,高3.3.2 高铁场景3.3 场景化多样性覆盖,差异化灵活组网3.3.1 居民区场景景区类场景因具体场景不同,对网络覆盖的要求各不相同,带来的网络建设方案也各不相同。比如,大型公园场景,用户相对集中,存在表演节目等活动,主要为高容量需求,以及设备美化部署要求;自然山川场景,区域广大,

37、高低起伏,体现为关键场景容量需求,广域场景覆盖需求;人文建筑场景,美化和物业要求高,室内游客集中,室外难以完全覆盖室内,需要室内外协同覆盖。总体来看,景区建网面临的三大挑战。一是容量需求,各类景区均存在高密度人流场景,为主要需求;二是覆盖需求,主要集中在自然类景区,为基础需求;三是美化需求,集中在人文建筑类,为建设硬性需求因此,景区场景建网需要细分场景采用不同站型,通过M-MIMO热点吸容、杆微站分流等手段,实现景区立体组网。1、大型公园核心观景区人流量大,采用64T宏站整体覆盖,32T MM补充局部热点;出入口采用64T/32T MM覆盖道路兼顾景区出入口;沿线道路采用32T MM,兼顾容量

38、与覆盖。2、自然山川核 心 观 景 区 采 用 6 4 T 宏 站 主 覆 盖 , 部 分 美 化 要 求 高 区 域 采 用BOOK/EASYMACRO进行补充;山路峡谷采用低频宏站(如700M等)打底覆盖,部分热点区域可采用32T MM覆盖;出入口采用64T/32T MM进行主覆盖。3、人文建筑建筑建筑内部优先采用双模数字化室分进行覆盖,PRRU安装于吊顶,间隔30米左右;建筑外部采用64T宏站覆盖,局部室外热点(如售票处、停车场)采用32T MM覆盖。3.3.3 景区场景在举行亚运开闭幕式的奥体博览城主体育场,疫情的不确定性使得网络的配置不能提前确认,保障业务类型及网络需求多样化、TO

39、B行业应用的不断深化和发展,探索如何在秉承“绿色、智能”的亚运办赛理念的同时,打造一个“覆盖容量安全标准”四维一体的高标准场馆网络。杭州移动全国首创精准分区多频分层5G超密组网,通过进行网络配置调度创新,融合多频组网、3U1D方案、分布式M-MIMO等一系列智能化技术,创新构建了弹性自呼吸组网5G保障体系。该体系包含了“时间自呼吸,空间自呼吸、业务自呼吸、资源自呼吸”四大维度,可自动识别亚运会期间网络承载业务的变化,同时自适应地进行网络配置的动态调整,包括覆盖范围、容量及资源分配、协同信号优化等多个方面,随着运动员开始准备活动、热身运动,上场比赛等逐个环节,网络也同步进行准备、热身、正赛保障,

40、真正实现与运动健儿共呼吸。1、时间自呼吸:根据场馆运行计划,匹配赛程安排,进行不同时段的小区配置及状态管理,实现全时段耗能向空闲时段节能转变。2、空间自呼吸:通过监测人流动向(入场、散场等),合理调度室内室外小区资源,达到开放场景的室内外信号协同优化,实现全区固定组网向分区协同调度转变。3、业务自呼吸:根据用户人数、业务类型、保障需求,利用无线策略、PCC管控、网络切片等措施,能够灵活调整TO B和TO C业务承载并优先保障重要业务,实现用户级保障向业务级保障转变。4、资源自呼吸:根据小区资源调动情况,自动判断软硬件资源需求期和空窗期,及时进行回收循环,实现资源利用率低下向效益最大化转变。同时

41、智慧场馆直播(比如:4K/8K VR和自由视角等场景)涉及3个阶段:“源码数据回传”,“源码渲染处理、存储”以及“内容推送、分发”。网络跨度大,网络质量要求高,需要有超大带宽、超低时延、安全可靠、稳定的网络保障。杭州移动基于双千兆+AI+大视频等技术,助力杭州黄龙体育中心升级,打造3.3.4 智慧亚运场馆场景铁专网的资源容易出现瓶颈。通过小区合并TRP间MU方案,在高铁场景下达成了小区合并后相对小区合并前空口资源不损失的效果,大幅提升了高铁专网的可用资源,将会车时的容量挑战从多个RRU合并的小区级降低到TRP级,也显著降低了公网用户资源占用对小区容量的影响。3公里 500米3、小区合并CA通过

42、主辅CC时频偏同步、快速添加辅CC技术,使得高铁场景下小区合并组网下的CA成为现实。高铁上的用户也可以使用160MHZ带宽,并且主辅CC谱效相当,极大提升了高铁用户体验,达成千兆峰值体验。4、4/5G融合体验VONR新通话正在逐步步入商用进程,但依赖于终端的支持能力,当前绝大部分用户仍然是采用EPS FALLBACK返回到4G进行语音业务。当前华为通过4、5G融合优化,减少了EPS FALLBACK回落时长和提升EPS FALLBACK成功率,同时还支持上行大流量业务回落到4G FDD,提升上行用户感知。泛在千兆网络演进图谱全国首个元宇宙智慧场馆。升级后的黄龙体育中心,变得更加“聪明”,满满的

43、元宇宙视感不仅可以容纳数万名观众可同时使用F5G/WI-FI 6、5G网络收发视频、图片,拨打视频通话,还有“智慧场馆大脑”实时控制综合态势感知、设备监测、远程控制、人员管理,确保现场稳定运行;通过F5G/5G+自由视角、F5G/5G+VR技术,观众可以打破空间限制,享受更独特的观赛体验。在黄龙体育中心的杭州移动展示区内,可以体验“子弹时间”以及“双千兆+AR”智能应用。所谓“自由视角”,也就是通常说的“子弹时间”,就是观众在观看演唱会或体育赛事的直播时,可以自由地选择多种独特视角进行自由地观看,而这炫酷的特效都是缘于双千兆网络超强功能的支持。泛在千兆网络从架构层面和技术层面持续演进,以满足多

44、样化业务诉求,提升网络能力,使能5G服务千行百业。持续演进将实现泛在10GBPS,将为5G后续发展定义新的目标和新的能力,实现万物智联等目标,将产生更大的社会和经济价值。WI-FI 7,即802.11BE,协议组的现在命名是IEEE 802.11 EHT,EHT的意思是EXTREMELY HIGH THROUGHPUT。IEEE 802.11于2019年5月成立了工作组,明确了新一代WLAN的范围,新的PHY和MAC模式支持最大吞吐量可达30GBPS。WI-FI 7 的PHY增强技术,提高了峰值吞吐量、提升了效率,支持高吞吐量和低延迟的应用,主要技术包括超过160MHZ的扩展带宽、支持多RU分

45、配给单用户、引政企全光网融合了OTN、TDM和分组(PKT)三个平面的技术,使L0/L1/L2协同工作,可完全满足带宽、品质与成本方面的综合要求,是构建面向未来的传送网络的理想选择。可提供大带宽、稳定低时延、硬管道、高安全可靠性的极致体验,业务端到端快速开通,网络可管可控,提升整体运维效率和质量。政企全光网的核心理念是ALL IN ONE,具备以下四大特点:1、多业务接入,任意速率;2、/PKT/ODU/VC统一交叉;3、统一传送,即各种业务映射到最匹配的管道中,任意汇聚到波长中统一传送;4、统一维护、统一网管,对L0/L1/L2统一可视化运维。为客户打造品质政企和品质家宽,赋能千行百业,支撑

46、千家万户,点亮智慧城市,带动金融、政务、医疗、教育、企业等行业业务增长。IPV6是下一代互联网的起点和必然趋势;下一代互联网支撑人工智能、物联网、移动互联网、工业互联网、5G等前沿技术的发展。IPV6+是网络技术创新的重要方向,与政府、金融、教育、医疗、交通等行业的融合应用,提升技术应用的广度和深度。IPV6是建设数字中国的坚实基座;落实网络安全等级保护制度,加强重点领域IPV6安全防护体系建设。加强IPV6安全技术研究,开展IPV6核心安全技术攻关。IPV6/IPV6+改造,涉及应用、云、网、边、端、安等全面系统化的规划和改造,是一个系统化的工程。AI的根技术:AI芯片、芯片使能及AI框架,

47、是决定人工智能未来发展的根本,是行业数字化刚需。大数据和AI是影响社会数智化发展的关键,算力内核的极致化和专用化推动了AI、大数据等技术性能不断提升,行业数字化转型也需要组合各种技术创新,如大数据为AI提供了海量训练集,AI提升了区块链效率等。入4096-QAM以提高峰值数据速率、EHT前置设计等。MAC层新技术包括多链路聚合和操作、MIMO增强、多AP协调技术和HARQ等。4.1 构建品质一流、高速泛在的“连接服务”4.1.1 WI-FI 74.1.2 政企全光网4.2 构建泛在融合、即取即用的“算力服务”4.2.1 IPV6+4.2.2 AI4.2.3 云边协同泛在千兆第一城赋能千行百业随

48、着物联网、边缘计算的繁荣发展,海量终端接入网络,算力基础设施从云向算、从中心向边缘和端侧泛在演进,算力整体上呈现云边端三级架构。边缘设备的增加将算力网络延伸到业务所需位置,也带来边缘管理需求的增加,云边协同、统一管理成为趋势。云边端多层次、立体泛在的分布式算力体系,满足中心级、边缘级和现场级的算力需求。通过技术创新及站点改造,如“站点极简化改造”,将DRAN机房中的BBU迁移至CRAN机房,取消BBU框、基带板以及PTN,同时将室内开关电源柜和蓄电池替换为室外刀片电源和锂电,简化网络架构,实现“设备极简、网络极简、站点极简”。落地C2三能双碳行动计划,如提升数据中心能效,推进高能耗站点整治,全

49、面开启设备级、环境级能源运营,深化节能技术部署。最终实现自身运营“节能”;提升清洁比例,实现自身用电“洁能”;发挥运营优势,实现助力降碳“赋能”。4.3 构建开放共享、灵活调用的“能力服务”4.3.1 绿色智简FTTR(光纤到房间),是在OLT 与ONT 之间,增加有源设备光网关。在客厅布置光网关,以光网关为核心,构建家庭光纤网络。光网关上接 OLT,向下通过分光器连接多个EDGE ONT,EDGE ONT 支持千兆以太口、双频 WI-FI,随光纤进入到每一个房间。通过“光纤到房间”解决方案,使每个场地都可以达到千兆以上的网速,实现全屋有线、无线双千兆全覆盖能力和专线体验。4.3.2 FTTR

50、瓜山未来社区是专门为年轻人打造的生活社区,社区内的住户大多是在附近北部软件园和智慧网谷工作的上班族。如今的瓜山社区,数字化、智能化的设施遍布整个社区,无处不散发着“未来科技感”。为了净化瓜山社区网络环境,防范电信网络诈骗,瓜山未来社区与当地公安局联合打造了“大数据反诈平台”,即中国移动(浙江)创新研究院人工智能反诈平台。平台具有五大功能:全景诈骗态势感知、活跃诈骗资源底库、诈骗网址同源扩展、易害人群精准画像、一键预警及时提醒。反诈平台仅是瓜山未来社区数字化治理的其中一项应用,在背后“统领全局”的是肩负着社区治理重任的“数字驾驶舱”。管理人员可以通过“数字驾驶舱”,根据数据统计分析进行指挥调度,

51、同时监控各类事件流转的过程。瓜山各组团活力指数等的6个维度数据指标和相关数据,实现瓜山社区整体和组团的个性化画像,直观展示了各组团的特色和待完善指标,对未来社区的治理和服务全貌进行数字展示。通过视频监控、物联网、传感设备等传回的数据,经过平台统计分析后,可以监控到各类事件流转过程并进行指挥调度,为社区构建起一张立体防控网。此外,社区还利用“数字驾驶舱”探索全民参与社区治理,实行线上公投,通过成立社区议事会等方式,鼓励年轻的居民参与社区共治。数字治理的根本所在是对于数据的运用,海量数据传输离不开优质网络能力的支持,尤其是社区内汇聚了许多年轻创业型人才,对上网的带宽也有较高的要求。为了满足社区内数

52、字治理以及租客的网络需求,浙江移动携手华为公司在瓜山未来社区首次实现了首个FTTR(光纤入室)全光组网商业场景部署和业务体验,通过“光纤到房间”解决方案,让每个办公室都可以达到千兆以上的网速,实现全屋有线和无线双千兆全覆盖能力和专线体验。社区住户可以享受到F5G固网光纤入户,相比于传统的家庭网络,在带宽和网速上有很大的提升。在瓜山创业办公室内的网络速度:最高下行速率达1272MBPS。实测数据显示,下载一部8GB左右视频文件,仅需1分钟左右即可完成。此外,FTTR技术还可以为社区住户提供更多的智慧体验,比如智能门禁引入超级SIM卡功能,实现住户刷手机过门禁的便捷,房间内的智能家居产品都可以通过

53、智能音箱语音控制。双千兆网络不仅为社区提供了大带宽和低延迟的网络环境,它更像是一把“金钥匙”,开启了传统社区生活数字化、智能化改造的大门。在双千兆+健康方面,瓜山未来社区为住户打造了双千兆健康小屋,居民可以5.1 未来社区全光交叉OXC(OPTICAL CROSS CONNECT),一种更为灵活的全光交叉调度方式。相比于传统光层基于分离板件的方式,OXC采用集成式互连构建全光交换资源池,实现高集成度、无纤化的全光交叉,有效地提升了大颗粒业务的交换效率。OXC黑科技,光背板:第一,以先进光背板工艺替代了传统ODF配线架,实现0连纤。第二,以光交叉替代了传统电交叉,从而在体积、容量、功耗等方面都有

54、巨大改进。第三,通过自研波长调顶标签技术实行波长路径和性能可视化。4.3.3 全光交叉中央关于乡村振兴的指导文件通过自助健康检测设备能够检测身高、体重、血压、BMI、体温、血氧、体脂和骨密度,可每次记录数据上传到服务器,为每个人建立专属体检档案,便于下次检测提供数据对比。在双千兆+安全管控上,瓜山社区里的运动馆里都安装了AR摄像头。摄像头会实时记录下场内人员进行比赛的画面,视频资料可供参与人员拷贝下载,场外的人员也可以通过社区APP进行观看。下阶段,还将进一步实现高清摄像头、AR智能眼镜以及社区VR课堂的建设和投入使用,社区保安可通过AR一体化人脸识别眼镜识别社区人员,VR可视化设备可助力社区

55、宣教工作,提供小区防火、垃圾分类、科普教育、文化、旅游、党建等课程服务。瓜山未来社区是为年轻人打造的宜居社区,更是杭州“数智化”“数治化”应用的集结地。数字化设施全方位渗透到瓜山未来社区的各个角落,一改瓜山曾经城中村的老旧面貌。放眼望去,曾经单调、杂乱、灰暗的色彩,如今多了许多红、黄、橙这些明艳亮眼的颜色,在经历了数字化改造以后,瓜山也拥有了更多绚丽的“数智化”科技色彩。的效用,以此促进优质农业产品、特色品牌朝向标准化以及品牌化方向发展,可延长农产品的产业链,进一步缩短农产品供应链,使得农副产品的价值有效提升。(2)业务需求 直播主要属于视频流,这类应用包含的用户数较多,这对于大容量有一定的诉

56、求,不少单个用户上行速率要求大于400MBPS。视频监控类应用 缓存=1000MS(流畅),带宽需求约为实际码率的1.5倍。2、5G+农业物联网感知(1) 场景描述农业物联网,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中的物联网。可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控

57、制的生产设备。(2)业务需求 5G大连接特性满足农业农村高密度数据监测场景需求。在农业种养殖、乡村治理领域存在较多的海量、高密度数据连接场景,5G的海量连接能力可最大程度满足农业农村快速增长的数据监测需求。5G低时延特性助力高实时性农业农村数字场景需求。未来以传感器技术为基础,结合卫星定位系统及机器视觉技术实现的农机自动精准作业和农业机器人等高实时性要求的数字场景,可通过5G低时延能力和云边协同给予有力支持。5G高带宽特性支撑农业产业发展、乡村治理中的大带宽场景需求。超高清视频和VR/AR等大带宽应用是5G的典型场景:农业生产服务中,超高清视频支撑专家远程诊断;农产品销售环节,超高清手机直播、

58、VR直播提升销售效果。共富乡村不仅是指数字技术在三农领域的简单应用和叠加,而是利用数字经济理念,依托信息通信基础设施和云计算、物联网、大数据等数字技术,驱动农业农村发展质量变革、效率变革、动力变革,打通三农领域的信息壁垒,以信息流带动生产流、商流、物流、资金流、人才流、技术流,重构乡村经济社会发展结构,激发乡村活力,从而推动乡村智能化、精准化、绿色化,促进农业全面升级、农村全面进步、农民全面发展,最终实现共同富裕。1、网络直播(1)场景描述今年1月,中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见正式发布,这也是新世纪以来指导“三农”工作的第19个中央一号文件。文件明确指出,要鼓

59、励各地拓展农村电商等产业,推进电子商务进乡村,促进农副产品直播带货规范健康发展,这也是推动农村“一二三产业融合发展”的核心举措之一。直播带货可以缩短流通的环节,可扩大销售的半径,充分利用网络聚集规模化5.2 共富乡村5.2.1 场景概述5.2.2 共富乡村场景业务需求分析以机器视觉、AI、云与计算、存储、传输、ODN3.0智慧光纤网、5G等能力为基础,打造数字化农业农村的“眼、脑、手、脉”,通过激发数据要素新动能,突显“可视、可管、可用”的业务价值,以坚实的ICT底座集成数字化农业农村的基础服务。1、无线网方案(1)宏站建设方案开放室外场景,AAU波束易展开,使用AAU64TRX,宏站开通上行

60、MU-MIMO,单用户上行峰值吞吐率可达200250MBPS。5.2.3 网络解决方案5、总体网络需求分析对带宽的需求主要是:显示质量的提高(分辨率从目前上市的1200X1080 到视网膜分辨率5073X5707),显示位置更加靠近眼球; 视角的扩大(从110 度的视角到200 度的视角);以及3D 视觉体验(针对每个眼球独立的图像处理,数据量增加一倍)。20MS端到端可保证的时延:从动作的感知到最终的图像光学呈现,端到端时延需要控制在20MS 以内。为进一步提升视觉体验,大量的应用处理需部署在云端服务器,以降低对终端软硬件的需求,提升兼容性。并且通常会实时显示当前聚焦的一小部分图像,并根据运

61、动实时传输与调整,部分处理也部署在云端服务器,需求端到端切片的5G 云化网络架构。3、乡村保障民生数字化(1) 场景描述民生保障数字化板块包括远程教育、远程医疗、数字金融等模块,强化数字乡村服务体系,推进城乡融合,促进乡村服务发展。远程教育包括VR在线课堂、智慧教育等产品,解决城乡之间的教育资源均衡问题,带动乡村教育发展。利用信息化手段辅助提升教学质量问题,落实教育部加强“专递课堂”、“名校网络课堂”、“名师课堂”建设与应用。实现乡村建设过程中的教育质量提升。智慧教育产品打造低成本、高效的数字化教育培训服务平台,全面整合教学、管理相关数据,提供可视化看板和分析决策平台。远程医疗模块中包含区域健

62、康医疗大数据平台,以区域居民全程健康为核心,通过数据标准规范、数据治理、数据共享、大数据决策、智能分析模型等大数据核心能力,为卫健疾控部门、医疗机构、居民提供大数据服务,构建区域大健康监管服务体系。数字金融模块中包含智慧金农平台,通过生物资产数字化采集、提供可信数据,满足农业金融需求。同时,平台具备满足政府管理流、金融业务流、企业生产。4、平安乡村杭州移动部署安全监测平台,可实时监测村域治安、儿童防溺水、洪涝监测、预警信息和运行状态,快速响应处置。火灾预警方面对村域及重点区域所有消防监测设施进行实时监测管理,及时火灾预警和应急处理,确保区域安全无忧。同时对各类房屋监测,倾斜预防,达成实时监测老

63、旧建筑倾斜隐患信息、预警信息和运行状态,确保人民与财产安全等功能。亚运5G智能观赛应用(2)室内建设方案。部署LAMPSITE,支持室内5G+VR业务,同时小站开通上行分布式M-MIMO,小区上行平均吞吐率可达320MBPS。(3)低时延特性空口预调度:基于5QI预调度特性开启,平均可降低时延10MS左右。2、承载网方案(1)组网方案可以选择SPN一层组网或两层组网,针对BBU是CRAN组网的方式,推荐一层组网;如果BBU是DRAN场景,并且跨不同地点的多个机楼,或者乡村比较大,推荐两层组网。(2)业务流设计SPN承载从BBU到MEC/UPF/AMF/SMF的数据,主要包括了N2、N3、N4、

64、N6口的数据,其中N2接口的数据由BBU经过SPN网络发送至浙江移动大网5GC AMF,N3接口的数据由BBU经SPN网络发送至MEC,N4接口的数据从MEC机房经SPN网络发送到大网5GC SMF。BBU针对不同类型业务进行相应封装,使用不同VLAN把数据发到SPN网络。SPN与BBU/MEC之间采用VLAN子接口的方式进行业务隔离,采用不同切片+VPN组合的方式分别承载企业的N2、N3、N4、N6业务,企业的业务流量与5G TOC进行隔离。3、核心网方案核心网UPF需要采用本地部署策略:UPF下沉可大幅缩短数据传输路径,从而带来时延的降低。1、5G智能参赛:5G+AI+AR+自动驾驶亚运小

65、巴、5G+AR导航导览5G亚运小巴是杭州亚组委联合中国移动、商汤科技打造亚运场馆镇馆应用,在亚运村至亚运会主场馆大莲花之间,建立基于5G/C-V2X的智慧道路,全面感知交通态势;同时亚运小巴还可以在场馆现场指定站点停留,通过完全自主的导航和驾驶,沿固定路线接驳乘客。另外,车窗玻璃代替车载屏幕成为欣赏沿途风景的显示器,在5G网络的支撑下,通过AI+AR的可视化方式,将场馆实景进行实时的风格化处理,展示场馆更多的科技及文化元素。亚运场馆各坐席区的入口不同,通常有多个入口及路线。通过5G+AR实景导航可输入坐席区域名称,直接呈现相应区域的入口路线。可有效解决观众的路线寻找问题,在大流量情况下可大大减

66、少现场人力指引压力,提升服务质量及效率。同时大型体育场馆内部通常坐席行列数量较多,通过5G+AR实景导航输入自己的坐席号,可直观地看到自己坐席的方位,和行走路线。2、5G智能观赛:超高清直播、子弹时间、多视角、VR观赛杭州亚组委充分发挥5G网络的创新平台优势,结合中国移动在互联网融媒体领域的传播能力,创新性采用超高清直播、360度自由视角、子弹时间、VR/AR、云观众、云包厢等业界领先的宣发技术和形式,为现场和线上观赛观众提供各种沉浸式、互动式的观赛体验。中国移动与咪咕公司深度合作,联袂打造全新的多种形式的杭州亚运会“智能观赛”方案,让观众感受到新技术加持下的不一样观赛体验。5.3.2 亚运场

67、馆业务需求分析本场景是围绕向世界传递“中国新时代,杭州新亚运”的活力形象、向世界展现中国科技实力及创新力量、促进全民健身及推动体育产业高质量发展等等方面要求,打造智能化的”办赛、参赛、观赛”一体化平台,以5G专网+MEC为重要创新引擎,结合多种新兴的信息技术,打造国际领先的5G智能网络、最高标准的“管人”、“管设备”、“管业务”的5G智慧大脑、5G高精度定位、提供最具智慧的5G+AI+AR+自动驾驶亚运小巴、5G+AR导航导览服务、提供子弹时间、多视角、VR等多项体验好的5G观赛应用、同时在重点场馆实现5G+AR冠军合影、5G+云端安防机器人等多项创新应用。5.3 智能亚运5.3.1 场景概述

68、5、“聪明肺”:会“呼吸”的弹性网络在黄龙体育中心,也包括大、小莲花在内的24个亚运会场馆,都有一张基于双千兆的AGIS(ASIAN GAMES INFORMATION SYSTEM,亚运会信息系统)专网,它是由杭州移动F5G政企专网承载,具备最先进的全光底座技术,包含了OXC+200G+NG-OTN。它是一张与其他网络隔离的、安全的竞赛专用网。只要是有关亚运赛事的大事小事,比如:比赛成绩的计算、比赛场馆的监控,比赛系统的运转、工作台的管控等,都要依赖这张网络。以计时记分系统在AGIS专网上的运作为例,当跑步运动员冲过终点线时,计时器就会捕捉选手的比赛时间。这些数据会通过AGIS,按照接入路由

69、中心路由核心路由云计算中心的路线上传,并将计算结果通过AGIS回传给计分系统。得益于AGIS,上传下达的动作可以毫秒为单位完成,比赛成绩就能实时呈现在大众眼前。此项技术还可以满足赛事期间数万多人同时使用F5G或5G网络收发视频、图片,拨打视频通话,可以说,这是一张会“呼吸”的弹性网络。3、5G周边应用:5G+AR冠军合影、5G云端机器人在亚运场馆打造浙江省12名奥运冠军5G+AR创新应用,实现与奥运冠军的AR互动合影,进一步丰富智能场馆创新应用场景。亚组委与中国移动合作,在亚运重点场馆提供5G云端安保巡逻机器人。5G网络连接云端大脑,让安保机器人具有快速的面部识别能力,在暗光、逆光等不良环境中

70、仍能保持稳定性,配合四路高清摄像头,安保机器人可以实现360移动视频监控,并通过高速专网实现信息回传;同时,机器人还能对温度、湿度、烟雾等参数进行检测,实现全时环境监控。4、“智慧脑”:走入“元宇宙”时代走进黄龙体育中心信息中心机房,一块面积约为25平方米的高清显示大屏映入眼帘。启动后,三维可视化的黄龙体育中心出现在大屏上,管理者就像进入驾驶舱一样,场馆的能耗、实时状况、人流量、车流量等整个中心的全部数据都能实时采集,各项指标的运行情况都能及时掌握,实现了16大类1万余个前端设备及系统的集中运维以及设备与监管协同管理。全新升级的黄龙体育中心,还在体育场配套用房屋顶新增了一条1公里的环绕式智能空

71、中跑道,跑道旁设置了智能屏幕和电子探头,为健身者提供运动数据分析。黄龙体育中心智慧场馆大脑是全国首个三维场景下实现场馆运维、运营、赛事保障于一体的立体智能管理系统,也是全国第一个元宇宙级场馆运维平台。相当于通过数据系统构建了实体黄龙体育中心的“超级替身”,对体育中心内所有地域的所有专业设备、系统、人员状态都进行了“数字孪生”,可以实时监测各系统运行状况,还能结合AI技术,助力快速、精准、高效的处置各类突发情况。比如说,在消防安防领域,基于AI智能算法学习,智慧大脑培养出了“第六感” ,当看到一些安全隐患的苗头,就能提前预警预判,防患于未然。在能耗管理方面,基于循环神经网络算法,采用智能寻优控制

72、,智慧大脑可以根据赛事期间体育馆人流密度、自然光线,自动控制调节场馆内的温度、亮度,使环境达到人体最佳舒适状态,还节省20%以上的电费。针对66个亚运场馆村及重点功能中心,实现5G网络全覆盖,有效支撑亚运5G用户高速率、低时延类应用;同时黄龙体育中心、水上运动中心、临安文体中心等6个智能场馆重点项目均包含5G专网建设,实现本地业务分流,降低业务时延,大幅提升智能场馆大脑运行效率。另外针对杭州亚运会重点场馆,尤其是开闭幕式场馆网络保障面临5G用户多、体验要求高、智慧观赛成刚需、国内外尚无经验可复制等挑战,制定出全国首个亚运场馆5G超密组网方案,通过高性能赋形天线进行精准覆盖、首创2.6G+4.9

73、G双网叠加+大上行参数配置提升单位业务区能力,运用26G毫米波兼顾智慧观赛需求,高品质满足亚运会期间观众观赛感知,体现更多的中国科技与智慧。目前,亚运项目包含宏站214个,微站135个,室分255个,完善的网络规划方案可使场馆看台等用户密集区域平均单用户体验带宽上行2MBPS、下行10MBPS,基本满足普通5G TO C用户的需求。同时为满足TO B 用户多样化的业务需求,基于5G SA网络结构,按需部署3种无线网络切片:1、QOS调度通过给TO B、TO C用户分别配置不同的调度优先级,针对切片用户的QOS配置进行差异化调度来保障不同用户速率,切片间共享空口资源。2、RB资源预留5.3.3

74、网络解决方案亚运5G载波隔离方案5G + 数据采集针对切片组进行RB资源预留,切片组内用户的业务进行QOS调度,切片组首先使用专用资源,再次使用优先资源,最终使用最大使用资源。可设置切片占用的最大最小RB数比例,同时可实现基于切片组的用户数控制。3、载波隔离采用独立频谱,独立小区。TO B、TO C用户分别承载在对应不同频段的小区上,TO B用户独享对应频段的全部频率资源。我国高度重视5G应用发展。中央政治局常委会提出要积极丰富5G技术应用场景,并加快5G网络等新型基础设施建设。工信部“5G+工业互联网”512工程推进方案提出打造5个产业公共服务平台,建设改造覆盖10个重点行业,形成至少20大

75、典型工业应用场景。工信部关于推动5G加快发展的通知,要求全力推进5G网络建设、应用推广、技术发展和安全保障,充分发挥5G新型基础设施的规模效应和带动作用,支撑经济高质量发展。发改委、工信部关于组织实施2020年新型基础设施建设工程(宽带网络和5G领域)的通知,重点支持虚拟企业专网、智能电网、车联网等7大领域的5G创新应用提升工程。各地政府积极出台各类5G扶持政策,推动5G应用发展。截至 2020年9月底,各地政府出台行动计划、实施方案、指导意见等各类5G扶持政策文件460个,其中省级62个,市级228个,区县级170个,多地政府对基站建设、用电成本进行补贴,积极开展5G应用示范,持续深化5G产

76、业合作。5G作为移动通信的最新一代技术,相比光纤固网,具备接入灵活的特点,更能适配新时代定制化生产的柔性制造的需求,其低时延、高可靠等特性,对工业生产的稳定性需求能有更好的保障,5G+边缘计算可以解决工业互联网在异构网络融合、业务融合、数据融合、数据安全、隐私保护等方面的需求,使得无线技术应用于工业设备实时数据采集、控制、远程维护及调度、图像智能处理等领域成可能。目前,5G相对于有线和WI-FI的关系并不是替代,而是对特殊场景的补充和增益,如应用于AGV、AR终端、机器人、无人车等移动性场景,以及光纤不易覆盖的户外场景。近年来我国制造业转型步伐加快,各地纷纷开展了智慧工厂建设。工厂中越来越多的

77、终端,如生产机床、机器人、AGV等开始接入企业内网,对灵活性和带宽要求越来越高。传统工厂的有线或无线网络存在灵活性差、覆盖范围小、接入数量有限等不足。兼具灵活性、高带宽和多终端接入特点的5G,成为承载工厂内设备接入和通信的新选择。5G技术切合了传统制造企业智能制造转型对无线网络的应用需求,能满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求。在物联网、工业自动化控制、物流追踪、工业AR、云化机器人等工业应用领域,5G技术起着支撑作用。5.4 智慧工业5.4.1 场景概述1、5G+数据采集(1)场景描述工业数据是智能制造和工业互联网所有应用的基础,是“两化”融合的先决要素。随着信息化与工业化的深度融合,信

78、息技术渗透到了工业企业产业链的各个环节,推动了以“智能化生产、个性化定制、网络化协同和服务化延伸”为代表的新兴智能制造模式的发展,其核心是基于海量工业数据的全面感知。工业数据采集可以实现对生产现场各种工业数据的实时采集和整理,为企业传统的MES、ERP 等信息系统以及新兴的工业物联网(IIOT)提供大量工业数据,通过对工业大数据的深入挖掘,实现生产过程优化和智能化决策。工业大数据是未来工业在全球市场竞争中发挥优势的关键。无论是德国工业4.0、美国工业互联网、还是中国制造2025,各国制造业创新战略的实施基础都是工业大数据的搜集和特征分析,及以此为未来制造系统搭建的无忧环境。不论智能制造发展到何

79、种程度,数据采集都是生产中最实际最高频的需求,也是实现中国制造2025的先决条件。5.4.2 智慧工业业务需求分析5G + AGV配送(2)业务需求1)5G提供比现有WIFI更广覆盖范围的无线连接服务。WIFI的室内覆盖范围只有20-50米,5G可以提供3倍的覆盖范围。2)5G的干扰监测粒度是WIFI的25倍,再多设备连接时,也不存在类似WIFI的同频干扰问题。3)5G时延低,在不同基站间的切换时延小于50MS,0丢包,彻底解决以往WIFI连接中经常掉线的现象。4)5G连接的终端与网络间进行采用双向认证,整个数据传输过程中使用IPSEC,HTTPS等协议保障网元间连接安全,有效防止网络攻击保护

80、数据安全。2、5G+机器视觉检测(1) 场景描述在工厂应用场景中,工业相机、摄像机和AR眼镜的工业机器视觉业务属于EMBB类业务,对上行带宽需求极大。针对多点位置的大上行带宽需求,中国移动联合华为在老板电器无人工厂部署5G工厂切片,为机器视觉类应用提供EMBB切片,保证上传速率可达到343MBPS。利用5G超大带宽和边缘计算功能,实现质量缺陷进行检测,检测内容为:拉深工艺的起皱、开裂及明显压痕。使用相机、镜头、光源3大组合代替人工检测条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等,能有效的提高生产流水线的检测速度和精度,大大提高产量和质量,降低人工成本,同时防止因为人眼疲劳而产生的误判,检测系

81、统的工作总时间不超过6秒时间。(2)业务需求 工业园区5G网络的部署实现,提供了宽管道、实时性高传输路径,通过5G网关与工业相机、视觉处理器、PLC、机械手等连接,将对应设备数据传输至控制系统,由控制系统根据设备数据判断设备状态,实现机器视觉检测,实现助力工厂全线自动化改造,降低企业成本,提供产品质量。工业机器视觉发挥了如下检测功能:1)针对产品外观的所有标签,进行识别、扫码、字符读取,并对接MES系统录入数据。2)产品铆钉有无:针对产品两侧面的铆钉有无进行识别,检查产品表面铆钉是否漏装。3)产品背面彩色丝印颜色检测及判断,并在错误时给出报警信息。4)产品外观缺陷检测:针对产品顶面的外观缺陷(

82、划痕、凹坑、锈迹、氧化)进行AI分析和判断,识别相应缺陷,并给出结果反馈。(2)业务需求1)利用5G低时延和移动漫游切换优势,降低AGV漫游丢包问题;2)5G授权频谱,解决传统AGV无线通信非授权频谱,带来的互相干扰问题;3)5G基站间XN交互,保证AGV跨基站移动切换的业务连续性;4)5G与MEC结合,优化了AGV的使用体验;5)协同能力加强:高速网络支持,使AGV机器人具备自组织与协同能力,速度更快,动作更流畅,效率更高;6)安全性提高:5G高可靠、超低时延的特性能使AGV机器人实时感知工人的动作,灵巧地进行反馈和配合,同时始终与工人保持安全距离,保证人机协作的安全;7)远程实时控制能力增

83、强:在高温、高压等某些不适合管理人员进入的特定生产环境,管理员可以在监控中心通过5G网络对AGV机器人进行实时远程操作,同步安全地完成预定工作目标;8)实现数据实时采集和分析,协助数字孪生:大连接、低时延的5G网络可以将工厂内海量的生产设备及关键部件进行互联,并且提升生产数据采集的及时性,为生产流程优化、能耗管理提供网络支撑。通过5G网络智能AGV系统生成的生产记录日志可以实时看到移动轨迹、停靠情况等整体运行状况。3、5G+AGV配送系统(1) 场景描述AGV、机器人和PLC控制等URLLC业务对5G网络的时延和稳定性有严苛要求,通过5G工厂切片技术,为低时延类业务提供URLLC切片,可实现5

84、MBPS和20MS低时延业务承载,5G时延从最大4.2MS降低到2MS以内。通过5G网络,系统可实时监控各辆AGV小车的位置与状态。而AGV控制系统可根据各AGV呼叫控制终端下达的物料运输任务,自动选择最近AGV小车,并AGV配送系统也实现了与MES系统、各自动冲压设备的互联,可真正实现物料无人化与智能化运送。MEC组网架构图5G时代网络先行,中国移动发挥在网络资源、运营服务以及产业生态方面的专业积淀,塑造“精品专网”新优势,面向不同行业场景提供优享、专享、尊享三种全新专网模式。三种服务模式网络能力逐步叠加、网络专用程度逐步提高、网络价值逐步增强。另外,中国移动5G行业专网在网络定制部署、资源

85、按需提供、服务贯穿全程、行业应用延伸等方面具有更灵活、更经济、更省心、更开放的特性,将网络做到“网随业动、按需建网”,最终实现网络即服务,从而助力企业生产,推进工业互联网高质量发展。5G移动专网建设可以细分为三个方面,分别是工厂内部的5G工厂专网、云端的MEC边缘云、端到端的网络切片。基于移动专网,构建应用架构并创新5G行业应用。1、5G工厂专网(1)组网模式考虑到今后5G工业模组适配性和网络切片技术可行性,出于节省项目投资和降低日常运维难度考虑,采用SA组网。(2)频段选择项目需实现频率隔离,结合符合未来5G专网建设趋势,采用4.9GHZ频段建设,空口质量更优,上下行时隙配比更灵活,能满足数

86、字工厂建设中上行大带宽应用的需求。(3)设备选型暂时通过AAU室内壁挂满足覆盖要求,待产业成熟以后,用4.9G的LAMPSITE+定向天线的方式替代AAU,在满足大量终端接入需求的同时,控制覆盖和相互间的干扰,达到优异的空口质量。 (4)终端协同采用支持SA模式和4.9GHZ的5GCPE设备(5G模组合作开发中)现场部署。 2、MEC边缘计算多接入边缘计算(MEC)是将多种接入形式的部分功能、内容和应用一同部署到靠近接入侧的网络边缘,通过靠近用户处理业务,配合内容、应用与网络的协同,提供低时延且安全可靠的服务,达成极致用户体验。 在 5G 服务工业互联网领域,边缘计算在基本业务实现、业务安全保

87、障、商业模式支撑等方面都具备价值。 从业务实现角度看,核心网用户面功能下沉到边缘部署,可降低网络时延,支撑 uRLLC 场景端到端低时延高可靠业务。时延需要在空口、传输、应用服务等多环节实现端到端保障,引入 MEC 后业务可以直接部署在离基站较近的位置,有助于端到端低时延的实现。 智能工厂对数据传输的响应时长、终端设备的计算能力、存储能力有着更高的要求,边缘计算可以更好保障数据安全、降低能耗带宽时延、弱网环境下运行稳定从业务安全角度看,核心网用户面下沉到企业园区,实现企业业务数据不出工厂,可为企业提供更高的安全保障。 从商业角度看,MEC 可以节省传输资源,尤其针对视频类存在大量数据传输需求的

88、应用,数据能够实现在园区内的本地存储和运算,节省边缘到核心网和 Internet 的传输资源开销和商业成本。 5G 核心网架构原生支持 MEC 功能,控制面和用户面完全分离,支持用户面下沉子 MEC,典型的组网架构如下图所示。撑 uRLLC 场景端到端低时延高可靠业务。时延需要在空口、传输、应用服务等多环节实现端到端保障,引入 MEC 后业务可以直接部署在离基站较近的位置,有助于端到端低时延的实现。 智能工厂对数据传输的响应时长、终端设备的计算能力、存储能力有着更高的要求,边缘计算可以更好保障数据安全、降低能耗带宽时延、弱网环境下运行稳定。从业务安全角度看,核心网用户面下沉到企业园区,实现企业

89、业务数据不出工厂,可为企业提供更高的安全保障。 从商业角度看,MEC 可以节省传输资源,尤其针对视频类存在大量数据传输需求的应用,数据能够实现在园区内的本地存储和运算,节省边缘到核心网和 Internet 的传输资源开销和商业成本。 5G 核心网架构原生支持 MEC 功能,控制面和用户面完全分离,支持用户面下沉子 MEC,典型的组网架构如下图所示。 5.4.3 网络解决方案(以5G+AGV为例)网络切片架构图AGV远程联网5G网络架构图5G网络提供边缘计算引入,在靠近用户的网络边缘侧进行边缘计算处理,最大限度地降低时延和实现数据分流,并提供本地业务和计算能力,结合不同时延要求、计算能力、业务要

90、求等分场景灵活部署,实现边缘云。3、网络切片切片是一种按需组网的技术,独立组网(SA)架构下将一张物理网络虚拟出多个不同特性的逻辑子网络,可满足不同场景诸如工业控制、数据采集、机器视觉等各类行业业务的差异化需求。传统的 4G网络只能服务于单一的移动终端,无法适用于多样化的物与物之间的连接。5G 时代将有数以千亿计的人和设备接入网络,不同类型业务对网络要求千差万别,运营商需要提供不同功能和 QOS 的通信连接服务。网络切片将解决在一张物理网络设施上,满足不同业务对网络的 QOS 要求。基于 5G SA 架构,采用虚拟化和软件定义网络技术,可以让运营商在一个物理网络上切分出多个虚拟的、专用的、隔离

91、的、按需定制的端到端网络,每个网络切片从接入网、传输网到核心网,实现逻辑上的隔离,从而灵活适配各种类型的业务要求,实现一网多用,不需要为每一个服务重复建设一个专用网络,极大降低成本。下图给出了切片网络架构的示意图。满足工业AGV远程联网对数据时延以及企业客户数据不出园区的需求,在企业现有网络基础之上,构建企业园区5G MEC无线组网,布设5G宏基站网络基础设施,实现5G网络覆盖整个企业园区,并在重要生产车间(AGV应用场所)布设室分站,加强车间的5G信号覆盖,并对工业AGV 远程联网5G工业互联网应用场景进行构建探索,核心网将UPF下沉至边缘计算节点,AGV 远程联网 5G 网络架构图如下所示

92、:端到端 SLA 保障:网络的 SLA 指的是不同的网络能力要求,网络切片需要端到端网络共同进行 SLA 的保障。其中,无线和传输网保障和调配资源,核心网为不同的业务提供差异化的网络能力和业务体验。按需隔离: 5G 网络切片是一个逻辑上隔离的网络,根据应用的不同,切片可以提供部分隔离以及逻辑隔离,也可以提供独立的物理隔离,需要根据行业特性,在综合考虑投资成本的基础上做出选择。运维自动化: 5G 网络中会存在很多个网络切片,管理维护会及其复杂,必须要提供全生命周期自动化运维的能力。4、5G网络应用架构AGV广泛应用在电子、机械、卷烟、纺织、造纸等制造业,在这些行业生产流程中,对AGV的移动精准控

93、制、群控协作、智能调度有较高要求。利用5G低时延、高可靠的特性,移动控制将更精准、数据回传将更流畅。AGV将得以与海量物联网智能设备连接,助力柔性化制造、智能化生产、智慧化管理,满足制造、物流、巡检等领域智能搬运、仓储、自动化操作的应用需求。其中AGV远程联网对5G网络性能需求如下表1所示:5G网络的端到端切片提供了多种灵活手段,“物理+逻辑”的QOS保障能力,专网专用或者专网共用的方式,为本项目提供SLA层面的服务保障。主要包含以下几个特点。 按需部署: 5G 网络功能将会采用基于云的服务化架构, 5G 核心网可以根据不同业务服务等级的要求(SLA)对网络功能进行自由组合和灵活编排,并且可以

94、选择网络功能部署在不同层级的 DC 数据中心。表1:AGV 远程联网对5G网络性能需求本篇能源场景主要指电力场景,杭州电力项目主要包含:配网自动化“三遥”、差动保护、百万秒级、分钟级响应、变电站巡检等电力5G应用场景。1、配网差动保护(1)场景描述当前,随着分布式电源的大量接入,配电网的故障特性发生了显著改变,传统依靠过流或者就地控制方法的故障定位、隔离方法受到了极大的挑战。电流差动保护技术作为一种在高压输电网中成熟应用的电网技术,具有原理简单、动作可靠、可适应多端电源接入等特点,可以很好地解决分布电源接入对配电网带来的诸多困扰。电流差动保护的动作原理是配网差动保护终端比较两端或多端同时刻电流

95、值(矢量),当电流差值超过门槛值时判定为故障发生,断开其中的断路器或开关,执行差动保护动作,从而实现了配电网故障的精确定位和隔离。配网差动保护原理:配电自动化终端DTU定期(可配置,一般设置为每个工频周期采用24次,即24/20=0.833MS发送一次消息)给同一条配网线路上的其它终端发送电流矢量值(SV原始值),DTU终端通过比较两端或多端同时刻的电流矢量值,当电流差值超过门限值时判定为故障发生,并就地执行对应的差动保护动作;每一个保护终端都通过通信通道将本端的电气测量数据发送给对端,同时接收对端发送的数据并加以比较,判断故障位置是否在保护范围内,并决定是否启动将故障切除。5.5 智慧能源5

96、.5.1 场景概述5G边缘计算MEC在AGV远程联网网络优势如下:(1)5G在工业AGV领域具有非常广阔的应用前景,5G MMTC、URLLC、EMBB三大场景可全面助力实现企业园区全系统、全流程、全产业链、全生命周期的网络连接。(2)采用5G边缘计算以及边缘云对AGV运行数据进行实时分析,与现有中心云技术相比,边缘云可以按需部署,可部署在汇聚、综合接入等边缘机房,实现业务本地化处理,在实时性、安全性方面更好满足工业生产过程应用需要;采用5G技术,实现图像数据实时上传到云服务,云服务器端基于图像实时和历史图像数据的人工智能学习,实现算法自我进化。(3)边缘侧采用数据重构方法,支持异质型数据非透

97、明设备的接入,可灵活配置支持多业务场景,通过5G MEC组网使用的方法,实时获取移动设备运行数据和生产状态,从而基于设备的数据和统计,对生产设备生产的产品质量进行改进。由于对电流差值的判断需基于同一时刻的电流值,这就要求相互关联的2个配网差动保护终端必须保证时间同步,其时间同步精度10S。为了实现故障的快速检测和隔离,交互信息的传输时延最大不超过15MS(PEER TO PEER的最大时延),对通信的需求中,重点强调时延、可用性、可靠性。(2)业务需求业务隔离:智能分布式配电自动化同样属于电力生产控制大区实时控制类(安全区I)业务,按照国能36号文要求,电力生产控制大区必须和其它行业业务以及电

98、力管理信息大区业务实现物理隔离。终端永久在线:智能分布式配电自动化终端同样需要保持永久在线状态,以保障配网线路上终端间随时都能实时发送业务。连续上行带宽需求:保护终端的典型采集频率通常设置为1200HZ,每隔0.833MS发送一次数据,单次数据量为245BYTE,通信带宽需求为2.36MBPS。由于配网故障发生是随机的,配网差动保护需要持续实时通信传递数据来判断和检测线路是否发生故障,因此具有持续上行带宽流量需求,并且对对带宽资源保障要求高。毫秒级超低时延需求:在配网差动保护业务场景中,业务处理时间主要包括采样处理时间、逻辑判断时间、出口继电器时间和开关跳闸时间。由于配网差动保护业务属于新兴业

99、务,其业务执行时间要求尚未确定。现阶段,配网差动保护业务执行时间可以采用以下两种方法确定:沿用主网差动保护的技术规范和参考配网常规保护的技术规范。配网目前的常规保护业务处理时间(包含开关跳闸时间)要求100MS。考虑到配网自动化系统开关级联较多,因此需要考虑线路末端差动保护与变电站线路出口保护的时间配合问题,一般变电站出口保护预留给配网系统隔离故障的最大业务执行时间为300MS。为了缩小停电范围,同时考虑开关拒动的扩大化隔离故障,一般要求开关下游发生故障需要在150MS完成故障隔离,即业务执行时间为150MS。考虑预留一定的裕度,实际工程要求业务执行时间120MS,因此网络通信时间=业务执行时

100、间(120MS)业务处理时间(100MS)=20MS,考虑预留一定的裕度,要求网络延时15MS。高精时钟同步/授时需求:在差动保护业务中,如果线路两端保护终端不同步将导致线路两端差动电流IAIB数值计算不准确,影响差动电流计算和保护逻辑判断的准确性。因此,需要通过卫星授时等技术来实现全网设备和采集量的同步对时。配网差动保护要求对时精度10US。其关键通信需求如下:负荷控制业务需求1、无线网方案无线网络的整体功能分为三个部分,空口/射频、基带处理和高层协议栈。高层协议栈功能具备灵活的隔离架构,既可以完全共享,也可以对电力不同区域或类型的业务进行按需隔离。在空口频谱资源的使用策略上,电力业务和运营

101、商网络中的其他业务共享频谱5.5.2 网络解决方案(杭州电力为例)负荷控制应用和配电三遥业务基本相同,主要分为总召、遥信、遥测、遥控、监测报文(心跳)5大业务,总体的数据量较小,以网络连接需求为主。各类子业务的说明如下:总召业务:由主站发起,将目的从站采集的所有设备状态信息、告警信息(遥信)、测试模拟量的信息(遥测)上报到主站,监测网络各个从站的运行状态。遥信业务:从站设备主动上行传输到主站,主要信息为设备状态信息,如告警状态、开关分合信息等等。遥测业务:从站设备主动上行传输到主站,主要信息为从站设备采集到的设备模拟量值。遥调/控业务:有主站发起,将远程控制指令通过网络传输到从站,控制从站下属

102、设备的状态,如闸刀的分合。监测报文(心跳)业务:由主站定时下发监测各个从站的在线状态。 带宽:2MBPS-5MBPS(取决于DTU厂家) 时延:20MS 安全隔离:/区业务,和/区物理隔离,资源独享要求E2E硬切片 5G终端需求:需要支持授时CPE 特殊功能需求:高精时钟同步(10US)、终端永久在线、高频 通信(0.5MS/0.833MS/1MS)2、5G+分钟级负荷响应场景(1) 场景描述负荷控制,又可称为负荷管理,其主要是用来碾平负荷曲线,从而达到均衡地使用电力负荷,提高电网运行的经济性、安全性,以及提高电力企业的投资效益的目的。电力秒级负荷控制采用集中控制方法是由负荷控制主控站按改善负

103、荷曲线的需求,通过种与客户联系的控制信道和装设在客户处的终端装置,对客户的可间断负荷进行集中控制,其负荷控制响应时间为秒级。秒级负荷控制系统可以实现电力营销监控、电力营销管理、抄收、数据采集、负控控制等的综合目的。电网调度机构在电网出现有功功率不能满足需求、超稳定极限、电力系统故障、持续的频率或电压超下限、备用容量不足等情况时,可按事故限电序位表和保障电力系统安全的限电序位表进行限电操作。电网使用者有义务按负荷控制方案在电网企业及其调度机构的指导下实施负荷控制。本网事故限电序位表和保障电力系统安全的限电序位表由当地电网调度机构负责编制,并向当地政府主管部门报批后执行。秒级负荷控制应用的产业生态

104、链成熟。之前秒级负荷控制应用主要用光纤作为通信手段,联系负控终端和负控主站,但由于光纤敷设成本过高,秒级负控应用未能大规模推广。负荷控制终端和负荷控制主站已在电力系统应用多年。随着5G硬切片承载电力控制业务的试点开展,秒级负荷控制应用中只需要将5G硬切片管道替代原来光纤管道即可。(2)业务需求 国家电网MEC建设总体架构视图疫情期间,杭州全国领先的网络基础设施建设,极大程度保障了全市超过百万中小学生高质量、极稳定的在线教育需求。5.6 智慧教育云端学校项目搭建了“5G+F5G+云+应用”的智能数字底座,提供“全光城域5.6.1 网络解决方案资源,采用相同的上下行配比。所有业务在时域和频域两个维

105、度都可进行动态的按需调度。其中URLLC和EMBB可以共享频段,通过不同的物理层参数、调制编码方案、调度方案等达成差异化的时延、可靠性目标。基于频谱资源共享的前提,接入网的低层设备资源如射频、前传、基带等部分功能与资源也都是共享的。针对电力业务网络切片中可能存在的紧急保障类需求,可以通过优先接纳、负载控制等技术,优先保障电力高优先级业务,避免其他切片中的业务影响电力业务的性能表现。在确有必要的情况下,运营商可以为电力配置特定的抢占策略,以抢占其他优先级更低的切片资源。2、核心网方案(1)MEC建设总体思路基于5G边缘计算技术和电网场景视频监控、信息采集和控制类应用的需求,在园区部署5G MEC

106、,建设安全可靠、大带宽和超低时延的5G电力专线,且能提供各种电力场景业务上车的边缘云平台,提供保证各类电力业务的安全性、 实时性、准确性和可靠性要求的电力通信网络。MEC园区入驻部署:提供数据不出园区、5G上下行超大带宽和超低时延的5G网络连接;应用随网下沉提供边缘云服务,MEP提供电力行业应用上车的平台,为差动保护、智能开关、精准负荷控制等应用提供计算资源;容灾备份:园区部署1台MEC节点,分别对接管理信息大区、生产控制大区和互联网大区三张网络,第一期建设暂不考虑备份容灾,待业务发展之后再在二期进行建设;MEC运维管理:园区MEC由部署在移动省中心的运维管理域进行管理,提供网元管理、应用AP

107、P管理、告警可视等运维能力,同时分权分域提供企业PORTAL,提供企业自服务功能。(2)MEC总体架构基于ETSI定义的边缘计算总体框架及移动集团相关规范,在国家电网园区建设5G MEC专网,满足电网业务应用需求,总体架构如下。建设园区入驻式MEC,即边缘UPF和边缘MEP,边缘UPF提供边缘网络灵活的分流能力,生产数据不出园区;边缘MEP能力开放,提供无人机控制、差动保护、智能开关和精准负荷控制等应用的上车接口。 边缘网络运维管理使用移动省公司省中心建设的运维管理域,包含OMC、MEPM和MEAO。2B 5GC控制和数据面,使用大区2B 5GC控制面和数据面,包括SMF、AMF、UDM、PC

108、F等5GC网元。3、承载网方案杭州移动在现网率先部署基于SPN的国家电网切片专网,用于承载电力配电、用电等5G专用设备的接入,实现了电网生产大区和管理大区业务的完全隔离,满足了电网的严苛要求,在全国率先实现5G电力切片专网规模部署第一城。(1)车联网智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术如5G,实现车与X( 车、路、人、云等) 智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现安全、高效、舒适、节能行驶,并最终实现替代人来操作的新一代汽车。场景1:信号灯信息推送&红绿灯车速引导,司机提前获取前方红绿灯灯时信息,以免闯红灯,调整车

109、速,安全、高效通过路口。场景2:前方拥堵提醒,司机可以选择避开拥堵路段,提升出行效率。场景3:道路事件情况提醒(交通事故/施工/管制/警示信息提醒),司机提前获取前方事故等信息,谨慎驾驶,安全通过。场景4:车辆动态信息上报,车辆向交通管理中心上报位置信息,数据用于交通整体状况统计、信号机配时优化、可变车道潮汐车道时间设置调整等。场景5:交通违法信息抓拍上报,后视镜应用采集路况/违法信息上报给交通控制中心进行违法鉴别及处理。5.7 智慧交通5.7.1 场景描述网+5G切片教育专网”的“双千兆”承载网络,搭建直播互动教学平台、物联中控管理平台、AI超脑、理科实验考试等平台及应用系统部署,打造了5G

110、+互动教学、5G+AI课堂辅助、5G物联中控管理和5G理科实验考试等应用场景。项目通过5G+光纤网全域覆盖、5G教育专网创新教育城域网架构,以网云结合建成服务全市教育系统的云网资源池,实现校际间网络与信息的互联互通,以及全域资源的融合。通过云端学校等平台使得优质教学资源得到集约式管理再合理分配,线下名校名师课堂通过F5G+5G+云端平台向入驻学校进行线上直播授课互动,云端名师同堂等智慧教育方式使学生不仅“有学上”,还能“上好学”。另外,杭州移动与长寿桥小学签署战略合作协议,全面合作推进5G+AI智慧校园建设。将开放双5G、云计算、大数据、物联网等技术能力,聚焦教学难点和管理痛点,探索双千兆与智

111、慧教育结合的各类应用场景,并在校园智能网建设、双千兆+AI学情分析平台建设、云计算服务等方面提供多样化技术支撑,打造更多智慧教育新应用、新产品,助力学校教育的全面现代化、科学化、智能化。1、校园更安全除了传统的安保力量,启用新一代校园安保系统。该系统借助F5G技术和人工智能,能够有效识别监控校园所有重点区域中潜在的危险行为,提供预警和危险行为制止模式,在较短时间内做出判断并响应,比如当学生靠近变电站或天台时,系统会第一时间通知安保人员及校区主管,及时制止危险事件的发生。同时,在F5G千兆网络的支持下,该系统的人脸识别技术能让学生快速刷脸进校,并将所有学生进出校园的视频信息第一时间推送给家长。对

112、于非在校人员,系统也能迅速识别并第一时间通知安保人员和校区主管。2、学习更个性在5G技术和AI平台的支持下,学生的个性化综合素质报告将会更加完善,由学业水平、品德表现、体育锻炼、劳动实践、饮食健康、个性培养六个方面组成。学业水平评价方面,教师可以借助教学平台,同时为不同的学生提供不同的学习资源,进行智能出题和错题智能统计分析,针对学生弱项,建立个性化能力测试题库。比如正在应用IPAD全景课堂,图形的转变、模型的建立、课堂学习情况现场反馈都在信息技术的支持下变得轻而易举。3、生活更便捷“双千兆+AI”平台也为教师教学带来了便利。借助“云桌面”和“云盘”,教师无需携带移动硬盘或U盘,在不同设备上直

113、接可以获取所需的教学材料。同时,教师可以借助双千兆技术开展跨校区教研、远程支教、家校互动等活动,画面同步更迅速,图像质量更清晰,更好地提高教师的工作成效。C-V2X车路协同融合智能感知系统,V2X车路协同可以实现车与4G/5G宏网络的连接,车与路边RSU基础设施的连接,车和车之间的连接以及车和人之间的连接。以5G为核心的网络基础设施建设将为LTE-V2X向5G-V2X过渡升级提供关键通信网络支撑,加速智能网联汽车由单车智能向车路协同转化。路侧智能站:负责路侧道路基础设施数字化升级改造中V2X通信能力,具备V2I/I2V的直连通信能力,可将道路数字化信息与车、指挥中心、其他路侧设备进行信息交互(

114、RSU支持千兆有线、千兆无线两种回传方式)。车载终端:负责与周边车辆、道路数字化信息的接收/发送,结合高精度定位设备,对车辆实时V2X安全辅助提醒,功能包括V2V/V2I/V2P等等,支持UU+PC5并发。5.7.2 网络解决方案针对主播最为刚需的网络体验问题,可以高品质的网络支撑主播群体最佳的用户体验。杭州移动基于NG OTN技术,创新性推出了F5G直播专线的解决方案。独享的专网专通道,实现主播高清直播0卡顿。1条专线双重保障,支持独有的1+1的可靠性保护,实现直播网络0中断。直播时延降低50%,构建主播与粉丝之间的“面对面”体验。可以根据不同直播场景带宽需求实现分钟级调速。基于5G+F5G

115、技术加持下的直播产业新玩法,利用科学技术,推进直播产业迭代升级和体验创新。西虹公社联合杭州移动,打造了5G移动式直播间,让直播更具临场感。60多台相机同时抓拍高清照片,再利用5G高速率、低时延的特点上传到云端进行图像处理,立即生成视频,挑战好莱坞,实现自由视角直播。此外,5G室分保障直播体验、AR远程试衣更多5G科技体验将在直播产业中发挥它的能量。杭州移动将5G+F5G技术融入直播产业当中,结合泛在千兆网络,从购物、贸易、教育、休闲、培训、比赛等多种业态上助力实体经济发展。同时,西虹公社与杭州移动共同发布“子弹时间“设备。5.9.1 网络解决方案金融机构通常采用双固线做备份提升可靠性, 但成本

116、较高。有部分机构采用 4G 备份,增加异介质线路,避免市政施工固定线路同时被挖断。4G上行带宽仅能支持备份普通账务业务,无法实现视频类生产业务备份。为此,金融专网+5G备网能力凸显价值:(1)金融专网,采用切片技术为客户创建金融专网,保障业务安全性,实现高品质承载,端到端 IPSEC 加密,保护银 行业务安全。(2)5G备网,开通业务保护的空中通道,大带宽、低时延,保障 固线故障时,业务快速切换。(3)实现双链路固移全业务备份,可靠性99.999%,业务故障50MS 快速切换,业务快速抢通。(4)“IPV6+”助力金融行业实现网点生产、办公数字化,业务快速开通和视频化,加快金融物联网的泛在联接,缩短业务开通时间 80%。5.8 智慧金融杭州高新区(滨江)致力于建设全国5G全域覆盖的第一区、打造直播产业第一区。而立于这片热土的西虹公社,依托1.3万平方米的优质物业,推出了10个大中型直播场、176个小型直播间,杭州移动实现了F5G+5G(双千兆)、高速有线+无线网络信号的全楼覆盖。5.9 视频娱乐附录: 缩略语

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