5G电信行业数字化转型白皮书

5G 电信行业数字化转型白皮书

目录

前言

第一部分：5G 新需求 (2)

1.1新的流量类型 (3)

1.2物联网 (3)

1.3AR/VR (5)

1.4关键任务型 (5)

1.5增强移动宽带 (5)

1.6数据层的性能 (6)

1.7网络效率 (6)

1.8运营效率 (7)

第二部分：5G 网络架构 (8)

2.1中国电信5G 目标网络架构——三朵云”网络总体架构 (9)

2.2中国联通构建AI 使能的CU-BE-Net2.0+ 新一代智能网络 (9)

2.3 中国移动提出“四新”5G智慧网络 (10)

第三部分：5G 网络演进策略 (11)

3.1中国电信5G 网络演进策略 (12)

3.2中国联通5G 服务化网络演进思路 (12)

3.3中国移动提出实施5G+ 计划 (13)

第四部分：5G 技术突破 (14)

4.1 5G 服务化架构及能力开放 (15)

4.2 4G/5G 互操作 (15)

4.3多网络融合 (15)

4.4多接入边缘计算 (15)

4.5网络切片 (16)

4.6人工智能技术 (16)

4.7分组核心:通论 (16)

4.8SDN (17)

4.9自动化、编排、报告和分析 (18)

第五部分：戴尔科技集团5G 实现 (19)

5.1数字化未来 (22)

5.25G 时代电信云 (33)

5.3NFV (35)

5.4边缘云网络 (36)

5.5灵动网络架构 (38)

5.6存储与大数据 (44)

5.7IoT/ 边缘计算 (55)

5.85G 增强型体验与案例 (57)

5.9戴尔科技集团在5G 的落地 (59)

第一部分：

5G 新需求

1.1 新的流量类型

移动网络在构建之初只考虑了一个用例：语音。事实上，从 1G 模拟技术到 3G ，移动网络的架构、运营和优化反映了基于 PSTN ( 公共交换电话网 ) 网络的发展。2.5G 引入了数据服务，后来的 3G 挑战了在电路交换网络上输送分组数据的方式。射频链路受到信号衰减、多径效应以及重新传输的影响， 这反过来导致主流的互联网协议即 T C P /I P 效果较差。

4G 作为首个由数据服务驱动，并针对长寿命高带宽视频流进行优化的全 I P 网络，已经带来了一定程度的纾解，但空中接口运营与分组吞吐量性能之间仍然脱节。其结果是，即使 LTE 上的“标题” 数据速率看似接近于有线连接，实际吞吐量有可能远低于此，并伴随以较高的网络延迟。

在 LTE 中，语音流量只是又一种数据服务。必须明显提高复杂性，才能确保在所有情况下保持语音质量，包括针对各种特定的空间接口调制类型来隔离与语音服务相关的数据流量，将网络流量划分为多个低延迟的转发方案，制定方法监控无线性能并在射频质量降低到给定阈限以下时采取规避措施，

以及部署为语音流量模型而优化的专用核心网络。

由于这些原因，再加上起初 LTE 未能普及， LTE 语音 (VoLTE) 技术没有立即出现。相反，运营商选择面向数据部署 4G 网络，并继续使用已有的 2G/3G 网络来交付语音服务。这就延长了 2G 和3G 网络的寿命，并在这些利用率日益低下的网络上初步实现了物联网服务。

1.2 物联网

物联网可能会带来最为广泛多样的用例 ( 对于

任何网络基础架构的高效运营最具挑战性 )，同时也带来了多种挑战，其中包括数据量、数据的时效、以及设备的巨大数量。预计截止到 2020 年，将会出现 61~500 亿台物联网设备 ( 来源：2017 年I E E E Spectrum)。

由于应用和服务具有广泛多样的特点，不可能达成单个物联网定义。相反，必要措施是审视多样化的物联网用例及其对网络的影响，以便了解相关需求的差异程度。

用例 1——工厂自动化

制造业工厂在变得更加智能化。机器将会部署

通过 5G 技术实现的新的服务特点和功能

5G 电信行业数字化转型白皮书（2019 版）

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数百个传感器（sensors）和执行器（actuators），不仅为本地员工，还为远程运营人员提供可见性和掌控力。这通常发生在大型制造业工厂中，这些工厂的机器将由原始设备制造商 (OEM) 拥有和运营，但会被安装在客户的内部。所涉及的问题包括巨大的设备数量和控制环路的延迟：OEM 在当前移动架构控制环路中的存在，将会给机器的控制功能增加很多毫秒的延迟。在这种情况下，人们期待 5G 网络能够连接、收集和处理靠近边缘的、然而在远程服务的负责者即 OEM 控制之下的设备功能。此类应用取得成功的关键是以一种“让额外连接不为本地功能所察觉”的方式让 OEM 参与进来，创建所谓的物联网网关。

5G 的主要技术包括：

●在非标准射频接口上连接设备的能力，以及将软件 / 应用功能定位到靠近边缘以便使用本地计算资源的能力，例如 ETSI Multi-Access Edge Computing (MEC)。

●还将需要对网络进行切片 ( 逻辑划分 ) 以便确保公共应用实例与私有应用实例之间的充分隔离和安全性。对于运营商而言，关键是能在本地将功能从单个管理实例部署到终端设备。网络切片功能与生俱来地构建在SDN 原则的基础上。

用例 2 ——传感器网络

传感器通常被视为物联网发展的基石，被内嵌在每个事物和“基于云” 的解决方案中，用于

使用和呈现数据。在大多数情况下，这些传感器所生成的数据较小，对于超时或延迟不敏感，并且长期定时发送数据。这给当今的网络带来了很多挑战，需要在5G 时代加以克服：

●巨大的数量。射频容量是有限资源。

●5G 需要提供用于重用和分享频段的技术，

以及辨别新频段的能力。

地理分布。虽然传感器网络可以位于任何地点，但主要的可用频段是短距>6 GHz 频段。部署新的基站非常昂贵，并且日益难以实现。5G 将规划一种射频连接的“超密集化”状态，但这可能最终无法实现期望的市场经济效益，并且缺乏可用的站点。因此，需要开发能够构建当地覆盖网络、以便服务于特定区域或传感器群的灵活解决方案。其关键是提供灵活性，例如使用现有或通用的计算资产来提供射频连接，以及面向服务提供商实现透明的管理运营，等等。

流量的特征。简单的传感器将产生最低量级的数据，如温度读数可能只有数比特的数据。在当今的网络中，即使是传输几个比特的数据也需要很多比特的开销，从而增加了传输的总体成本。在主要传输大量高价值数据的互联网中，这些开销可能还算合理，但对于物联网来说，则属于另外一种情况。

设备的能耗。预计很多物联网传感器位于偏远

的难以接触的区域，或者是只部署一次的尺寸较小、

寿命较长的（20 多年）电池驱动设备。目前的移

动技术主要围绕着电池续航时间以小时计的智能设

备而构建。虽然这部分由于设备自身进行了高密度

的处理，但很大程度上是提供射频接口的必然结果。

Lo R A等技术和S I G F O X等服务通过使用未集成

到当前移动系统中的专用射频技术，致力于延长电

池续航时间。5G 将寻求提供适合这一市场的连接

功能。

身份、安全和管理。与上述问题相似，只部署一次并且需要管理电源的设备，其身份的表述比当今移动系统中所使用的协议密集型方法更为简单。在蜂窝系统中提供身份识别和安全性的主要方法是通过S I M卡；其成本通常高于整体物联网传感器。与之类似，可将软件补丁应用到具有充足电力和空中计算能力的智能设备；而物联网传感器就不可能做到这样。这些区别影响到传感器和支持传感器的网络：设备在构建之初，其上的软件就应当视为贯穿设备寿命而存在，也就是说需要存在多年。5G 网络将需要察知这些复杂状况，因为一旦变更措施 ( 例如协议变更 ) 导致数千个物联网传感器断开连接，将会很难管理。

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