5G网络业务分级分档保障方案研究

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022115

电信科学 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (Z1): 134-142.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2022115

5G网络业务分级分档保障方案研究

孙朝, 徐芙蓉, 韩延涛, 张龙, 程锦霞, 刘姗姗, 邓伟, 胡臻平

中国移动通信有限公司研究院，北京 100053

修回日期:2022-04-19 出版日期:2022-05-31 发布日期:2022-05-01
作者简介:孙朝（1988- ），男，中国移动通信有限公司研究院工程师，主要研究方向为 5G 无线技术及垂直行业应用解决方案
徐芙蓉（1991- ），女，中国移动通信有限公司研究院工程师，主要研究方向为移动物联网、5G无线技术及垂直行业应用方案
韩延涛（1985- ），男，中国移动通信有限公司研究院高级工程师，主要研究方向为5G无线网技术、网络智能化技术研究
张龙（1985- ），男，中国移动通信有限公司研究院高级工程师，主要研究方向为LTE、5G无线技术和垂直行业拓展
程锦霞（1981- ），女，中国移动通信有限公司研究院高级工程师，主要研究方向为5G行业典型场景及基于4G/5G的垂直行业解决方案
刘姗姗（1994- ），现就职于中国移动通信有限公司研究院无线与终端技术研究所，主要研究方向为 5G 无线技术及垂直行业应用解决方案
邓伟（1978- ），男，中国移动通信有限公司研究院无线与终端技术研究所副所长、高级工程师，主要研究方向为5G网络及行业融合技术，组织开展中国移动5G策略研究、行业融合技术攻关等工作，促进中国移动5G在工业、能源、港口等垂直行业领域的融合应用和商用落地
胡臻平（1979- ），男，博士，中国移动通信有限公司研究院高级工程师，中国移动首席专家，长期从事4G/5G无线、网络领域技术发展策略研究、标准制定、关键技术攻关和产业推进工作

Research on hierarchical service guarantee scheme for 5G network

Zhao SUN, Furong XU, Yantao HAN, Long ZHANG, Jinxia CHENG, Shanshan LIU, Wei DENG, Zhenping HU

China Mobile Research Institute Co., Ltd., Beijing 100053, China

Revised:2022-04-19 Online:2022-05-31 Published:2022-05-01

摘要/Abstract

摘要：

经济社会的数字化转型进程正在加速，5G作为“新基建”之首，将有效使能行业的数字化转型。面向行业在网络性能方面千差万别的需求，运营商需要为行业提供分级分档的服务。基于行业业务对5G网络性能需求的分析，从速率、时延、可靠性3个方面阐述了5G网络的无线业务保障能力。同时，基于需求将各种业务保障技术手段进行组合，并与切片ID、5QI标识关联，形成了分级分档的业务保障方案。通过匹配行业需求和网络能力，将更好的促进通信产业和垂直行业的融合发展。

关键词: 行业专网, 分级分档网络能力, 业务保障

Abstract:

The digital transformation process of economic society is accelerating.As the first of ＆quot;new infrastructure＆quot;, 5G will effectively enable the industry digital transformation.Facing the diverse needs of the industry in terms of network performance, operators need to provide the industry with hierarchical wireless service levels.Based on the analysis of 5G network performance requirements of industry services, the RAN-based service guarantee capability of 5G network was introduced from three aspects: data rate, delay and reliability.At the same time, based on the demands, various service guarantee technical technologies were combined and associated with network slice ID and 5QI to form a hierarchical service guarantee scheme.By matching industry service demands and network capacities, the integration and development of communication and vertical industry will be better promoted.

Key words: industry private network, hierarchical network capability, service guarantee

中图分类号:

TN929.5

孙朝, 徐芙蓉, 韩延涛, 张龙, 程锦霞, 刘姗姗, 邓伟, 胡臻平. 5G网络业务分级分档保障方案研究[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 134-142.

Zhao SUN, Furong XU, Yantao HAN, Long ZHANG, Jinxia CHENG, Shanshan LIU, Wei DENG, Zhenping HU. Research on hierarchical service guarantee scheme for 5G network[J]. Telecommunications Science, 2022, 38(Z1): 134-142.

图/表 14

表1

表2

表3

图1

图2

图3

图4

表4

表5

表6

表7

图5

表8

表9

行业需求	视频监控	AI机器视觉	远程控制	AGV	PLC
单用户上行峰值速率/（Mbit·s^-1）	4～100	80～700	0.1～68.3	0.1～100	0.16～10

行业需求	视频监控	AI机器视觉	远程控制		AGV	PLC
行业需求	视频监控	AI机器视觉	视频回传	控制指令	AGV	PLC
端到端双向时延/ms	50～200	20～30	20～50	10～50	20～50	4～20

行业需求	视频监控	AI机器视觉	远程操控（上行视频回传）	远程操控（下行控制指令）	AGV	PLC
可靠性	90%～99.9%	99.9%～99.99%	99.9%～99.99%	99.99%～99.999%	99%～99.99%	99.99%以上

分档上行能力	第一档	第二档	第三档	第四档
分档上行能力	＜250 Mbit/s	250~400 Mbit/s	400~750 Mbit/s	≥750 Mbit/s
对应的技术原子能力	2.6 GHz 100 MHz	① 4.9 GHz 7D3U 100 MHz	① 4.9 GHz 1D3U	SUL全上行
		② 2.6 GHz 100 MHz +60 MHz CA	② 2.6 GHz+4.9 GHz 7D3U CA

速率保障等级	相对优先级
速率保障等级	GBR	调度权重
等级1	50 Mbit/s	最高
等级2	—	400
等级3（现网默认配置）	—	100

5G网络业务分级分档保障方案研究

Research on hierarchical service guarantee scheme for 5G network

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分档时延能力		第一档	第二档	第三档	第四档
分档时延能力		30～50 ms	20～30 ms	10～20 ms	5～10 ms
		基于网络默认配置	在第一档基础上	在第二档基础上	在第三档基础上
对应的技术原子能力	空口时延降低方案	①打开C-DRX	①关闭C-DRX	①打开预调度	①使用mini-slot
		②SR周期20ms	②SR周期5ms	②保守调度	②使用DS帧结构

分档可靠性能力	第一档	第二档	第三档	第四档
分档可靠性能力	＜99%	99%～99.9%	99.9%～99.99%	99.99%及以上
		①目标BLER=1%	①固定MCS	①PDCP重复
对应的技术原子能力	目标BLER=10%	②CCE聚合等级AL=16	②低码率MCS/CQI	②slot重复
				③Multi-TRP等

极好点ping包往返时延/ms	第一档	第二档	第三档
2.6 GHz 8D2U	22.2	14.3	9.2
4.9 GHz 1D3U	19.4	14.6	8.7
4.9 GHz 7D3U	22	14	9

2.6 GHz 2U8D、包大小80 Byte、发包间隔50 ms		<50 ms	<30 ms	<20 ms	<15 ms	<10 ms	<5 ms
可靠性等级配置	测试点和测试次数	<50 ms	<30 ms	<20 ms	<15 ms	<10 ms	<5 ms
第二档	全小区（10 W）	99.983	99.758	97.667	87.208	46.584	0
	极好、好点（3 W）	100	100	99.953	99.198	76.383	0
第一档	全小区（10 W）	99.11	97.203	97.344	93.998	67.896	0.832
	极好、好点（ 3W）	98.973	97.523	97.167	95.997	77.62	1.183

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	IMT-2020 (5G) Propulsion Group.5G Applications Industry Array. 运营商5G行业虚拟专网无线能力体系[R]. 2020.
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