5G网络面向垂直行业业务模型

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019163

电信科学 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (6): 132-140.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2019163

5G网络面向垂直行业业务模型

肖子玉,韩研,马洪源,杨旭,赵远,苏坚,邵永平

中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080

修回日期:2019-06-06 出版日期:2019-06-20 发布日期:2019-06-20
作者简介:肖子玉（1969- ），女，中国移动通信集团设计院有限公司网络所总工程师、教授级高级工程师，中国通信学会信息网络专业委员会委员，美国北卡罗来纳州立大学访问学者，主持完成IMS核心网、国际通信网、NFV、5G等多项重点工程研究、咨询和设计项目。|韩研（1978- ），女，中国移动通信集团设计院有限公司高级工程师、设计咨询总监，主要从事通信工程咨询、设计和研究工作，主要研究方向为移动通信核心网、国际业务网络、信息安全、5G网络。|马洪源（1984- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司高级咨询设计师，主要研究方向为移动通信核心网。|杨旭（1985- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司工程师，主要研究方向为5G核心网、NFV、分组域核心网、物联网等。|赵远（1986- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司工程师，主要从事通信工程方面的咨询、设计和研究工作，主要研究方向为核心网 5G、NFV、CS/IMS、RCS、全业务、智能网、信令网等。|苏坚（1984- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司高级咨询设计师，主要研究方向为移动通信核心网、5G架构演进、网络安全等。|邵永平（1978- ），男，中国移动通信集团设计院有限公司高级工程师，主要研究方向为移动通信核心网、NFV、网络和信息安全等。

Business service model of 5G network for vertical industry

XIAO Ziyu,HAN Yan,MA Hongyuan,YANG Xu,ZHAO Yuan,SU Jian,SHAO Yongping

China Mobile Group Design Institute Co.,Ltd.,Beijing 100080,China

Revised:2019-06-06 Online:2019-06-20 Published:2019-06-20

摘要/Abstract

摘要：

结合5G标准产业进展和网络能力，分析了垂直行业应用场景需求，提出5G第一阶段部署场景预判。通过分析各标准组织的网络能力需求研究、产业白皮书和仿真数据，提出5G业务模型取定的方法论，指导后续网络部署。

关键词: 5G, 应用场景, 业务模型, MEC

Abstract:

Based on the progress of 5G standard,industry and network capability,the application requirements of vertical industry scenarios were analyzed and the scenario prediction of 5G first-phase deployment was proposed.By analyzing the network capacity demand research,industry white paper and simulation data of each standard organization,the methodology of 5G service model determination was proposed to guide the subsequent network deployment.

Key words: 5G, application scenario, business model, MEC

中图分类号:

TN911

肖子玉,韩研,马洪源,杨旭,赵远,苏坚,邵永平. 5G网络面向垂直行业业务模型[J]. 电信科学, 2019, 35(6): 132-140.

XIAO Ziyu,HAN Yan,MA Hongyuan,YANG Xu,ZHAO Yuan,SU Jian,SHAO Yongping. Business service model of 5G network for vertical industry[J]. Telecommunications Science, 2019, 35(6): 132-140.

图/表 16

图1

表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

图2

图3

图4

表8

表9

表10

图5

图6

参考文献 7

[1]	Huawei.White paper on the VR-oriented bearer network requirement[R]. 2016.
[2]	3GPP.TSG-RAN2 meeting #98R2-1706013,RAN2 agreement on UAV requirements[Z]. 2017.
[3]	3GPP.Technical Specification Group services and system aspects; service requirements for the 5G system; stage 1(Release 15):TS22.261,V15.0.0[Z]. 2018.
[4]	3GPP.Technical Specification Group services and system aspects; system architecture for the 5G system; stage 2(Release 15):TS23.501,V15.0.0[S]. 2018.
[5]	ITU-R. IMT愿景——2020年及之后IMT未来发展的框架和总体目标[Z]. 2015.
	ITU-R. IMT vision-the framework and overall goals for IMT’s future development in 2020 and beyond[Z]. 2015.
[6]	杨旭, 肖子玉, 邵永平 ,等. 面向 5G 的核心网演进规划[J]. 电信科学, 2018,34(7): 162-170.
	YANG X , XIAO Z Y , SHAO Y P ,et al. Core network evolutionplanning oriented 5G[J]. Telecommunications Science, 2018,34(7): 162-170.
[7]	周恒, 畅志贤, 杨武军 ,等. 一种5G网络切片的编排算法[J]. 电信科学, 2017,33(8): 130-137.
	ZHOU H , CHANG Z X , YANG W J ,et al. An orchestration algorithm of 5G network slicing[J]. Telecommunications Science, 2017,33(8): 130-137.

网络	流量密度	连接数密度	时延	移动性	能效	用户体验速率	频谱效率	峰值速率
5G目标	10 Mbit/（s·m²）	100万/km²	空口1 ms	500 km/h	100倍	0.1～1 Gbit/s	3倍	20 Gbit/s
5G Rl5	1 Mbit/（s·m²）	1万/km²	空口4～6 ms	350 km/h	3倍	√	2倍	10 Gbit/s

应用场景	最大端到端时延	通信存活时间	通信服务可用性	可靠性	用户体验速率	消息大小	流量密度	连接密度	服务区域
无线路边基础设施	30 ms	100 ms	99.999 9%	99.999%	10 Mbit/s	小到大	10 Gbit/(s·km²)	1 000/km²	沿路2 km

场景	通信时延要求/ms	传输速率要求/（Mbit·s^-1）	通信距离范围/m	可靠性要求
车辆编队	10～25	50～65	80～350	90%～99.99%
远程/遥控驾驶	5～20	上行：25；下行：1	无限制	99.999%或更高
先进的驾驶	3～100	10-53	350～700	90%～99.999%
扩展传感器	3～100	10～1 000	50～1 000	90%～99.999%

标准	入门级VR	高级VR	终级VR
用户平均体验时间/min	＜20	20～60	＞60
视频分辨率	全视图8K 2D（full frame resolution 7 680 dpi×3 840 dpi）	全视图12K 2D（full frame resolution 11 520 dpi×5 760 dpi）	全视图32K 3D（full frame resolution 23 040 dpi×11 520 dpi）
单镜头分辨率	1 920 dpi×1 920 dpi	3 840 dpi×3 840 dpi	7 680 dpi×7 680 dpi
帧率/（帧·s^-1）	30	60	120
典型带宽	100 Mbit/s	418 Mbit/s	1 Gbit/s
典型网络RTT/ms	30	20	10

无人机参数	参数要求和说明
指挥控制	遥测、自主无人机操作的路标更新、实时驾驶、身份标识、飞行授权、导航数据库更新等；单向时延50 ms；上下行数据传送速率60～100 kbit/s；分组丢失率<10^-3
应用数据	视频流、图像、传感器数据等，上下行数据传送速率达到50 Mbit/s
高度和速度	目标达到300 m；水平速度达到160 km/h

5G网络面向垂直行业业务模型

Business service model of 5G network for vertical industry

在线阅读

PDF下载

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 16

参考文献 7

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0

场景	体验速率（DL）/(Mbit·s^-1)	体验速率（UL）/(Mbit·s^-1)	全量用户密度	激活比	吞吐量/(Gbit·s^-1)
城市宏区	50	25	10 000/km²	20%	100
热点场馆	25	50	500 000/km²	30%	750
密集城区	300	50	25 000/km²	10%	750
高速公路	50	25	4 000/km²	50%	100

场景	端到端时延/ms	服务可用性	用户体验速率/(Mbit·s^-1)
过程自动化远程控制	50	99.999 9%	1～100
电力分配（中电压）	25	99.9%	10
智能交通基础设施	10	99.999 9%	10

典型应用	接入带宽需求/（Mbit·(s·路)^-1）	端到端时延要求/ms
4K高清视频	25	300
VR/MR/AR	100	20
无人机应用	50	30
机器人应用	50	20
低速远程驾驶（<20 km/h）	50	20
Internet上网	10	-

参数	数值
小区峰值速率	6.8 Gbit/s
小区平均速率	814 Mbit/s
单站吞吐量（三扇区）	8.4 Gbit/s

分组时延预算	业务
5 ms	远程控制
10 ms	智慧交通
10 ms	离散自动化控制
10 ms	低时延AR
50 ms	实时游戏，自动化监控
50 ms	V2X消息
75 ms	紧急一键通话
100 ms	语音通话，交互式游戏，一键通话
150 ms	视频通话
200 ms	紧急数据通信
300 ms	非交互视频，TCP业务

[1]	王妍, 彭莹. 国际电信联盟（ITU）6G标准化研究[J]. 电信科学, 2023, 39(6): 129-138.
[2]	张辰, 王红凯, 毛冬, 潘司晨, 赵帅. 面向电力终端的轻量化5G硬加密通信模组研究及应用[J]. 电信科学, 2023, 39(6): 159-169.
[3]	许浩, 吴琳. 基于5G网络的VoWi-Fi互操作研究[J]. 电信科学, 2023, 39(5): 144-154.
[4]	王建斌, 王淑春, 廖尚金, 施淑媛. 基于DCNN-LSTM负荷预测算法的5G基站节能系统研究[J]. 电信科学, 2023, 39(4): 133-141.
[5]	张乐, 马洪源. 运营商网络边缘云安全实践[J]. 电信科学, 2023, 39(4): 165-172.
[6]	刘思杨, 张云飞. 从智能网联1.0到智能网联2.0：面向双智的实时数字孪生城市构建[J]. 电信科学, 2023, 39(3): 32-44.
[7]	刘光海, 肖天, 李贝, 程新洲, 薛永备, 李一, 朱小萌, 郑雨婷. 4G载波向5G重耕之前的5G业务覆盖能力研究[J]. 电信科学, 2023, 39(3): 115-123.
[8]	巩传兵, 杨明帅, 吴松, 葛海平, 张守国, 刘磊, 祁云山, 徐辉. 基站价值评估模型的应用研究[J]. 电信科学, 2023, 39(1): 100-107.
[9]	张孟哲, 夏宜君. 5G在工业领域的应用现状、问题及推广建议[J]. 电信科学, 2023, 39(1): 126-135.
[10]	马洪源, 周维, 付艳, 邵永平, 黎丹. 蜂窝物联网核心网目标架构演进探讨[J]. 电信科学, 2023, 39(1): 153-161.
[11]	孙鹏飞, 林立, 司哲. 5GtoB规模复制方法论及标准化能力构建[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 3-10.
[12]	潘峰, 刘嘉薇. 我国5GtoB应用发展演进及展望[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 11-16.
[13]	郑师应, 李源, 杨博涵, 马帅, 肖善鹏. 5G+行业现场网技术与产业发展综述[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 17-27.
[14]	李珊, 刘嘉薇. 5G行业应用规模化发展阶段与分析方法探析[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 28-35.
[15]	于青民, 黄颖, 汪卫国, 张倩. “5G+工业互联网”行业应用综述[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 36-42.