无线云网融合智慧服务白皮书2.0.pdf
无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）无线云网融合智慧服务无线云网融合智慧服务白皮书白皮书2.0（2021 年）年）中国移动通信有限公司研究院中国移动通信有限公司研究院无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）1联合编写单位及作者联合编写单位及作者中国移动通信有限公司研究院中国移动通信有限公司研究院丁海煜，李男，孙奇，解宇瑄，李婷，张凯，薛旭，黄金日，张聪，李响中国移动中国移动紫金研究院紫金研究院 孙凯，赵丹怀，郑康，朱伟中国移动中国移动浙江公司浙江公司郑杰，陈洪涛，魏强，彭陈发，王科钻中国移动中国移动安徽公司安徽公司方珅，田磊，乔珺，徐璠，王佳木华为华为曹家武，于益俊，宗校军中兴通讯中兴通讯黄强，黎云华，张维奇诺基亚诺基亚钱远盛，吴永康爱立信（中国）通信有限公司爱立信（中国）通信有限公司朱怀松，吴锐，刘立钰中信科移动中信科移动索士强、黄远芳、王浩、李景贤、罗张宇、孙慧晴、吴立臣英特尔英特尔阮磊峰，刘一飞，Jonas SvennebringH3C贺光君，黄丹灵联想联想彭红燕，陶光庆，李学成，崔先锋亚信亚信李占武，王达，石英伟交控科技股份有限公司交控科技股份有限公司 城市轨道交通列车通信与运行控制国家工程实验室城市轨道交通列车通信与运行控制国家工程实验室包峰，李宗平，张春雨，韩海涛，余浩旸北京创源微致软件有限公司北京创源微致软件有限公司 戴佐俊，杨广学，孟海军无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）2版权声明版权声明本白皮书版权属于中国移动通信有限公司研究院、中国移动紫金研究院、中国移动浙江公司、中国移动安徽公司、华为、中兴通讯、诺基亚、英特尔、爱立信（中国）通信有限公司、中信科移动、联想、亚信、交控科技股份有限公司和北京创源微致软件有限公司，受法律保护。任何单位和个人转载、摘编、引用或其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源于无线云网融合智慧服务白皮书 2.0”。违反上述声明者，将被追究其相关法律责任。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）3前前言言5G 技术蓬勃发展、日益成熟，产业数字化转型升级也随之被提升到国家战略的高度。同时，移动边缘计算业务的需求和技术创新并行驱动无线网络架构的深刻变革，云网融合已成为 DICT 的发展趋势，将赋予无线接入网敏捷开通、按需定制的能力。面向垂直行业和高价值业务场景下的智能化、自服务、高可靠等定制化能力需求，无线云网融合智慧服务基于云原生的无线接入网络平台，通过灵活引入无线 AI 能力，提升无线网络性能、资源利用效率，以及向行业提供定制的无线 SLA（Service Level Agreement）保障和无线信息开放的能力和服务，形成智慧云网融合解决方案。本白皮书在第一版无线云网融合智慧服务白皮书1的基础上，以深度挖掘网络和业务的协同价值为目标，基于无线网络具备的从网络层到业务层的智能多维环境感知能力，深入探索无线网与上层业务间的逻辑交互及服务能力。本白皮书进一步研究了以无线智能控制平台和无线智能管理平台为核心的无线云网融合智慧服务总体架构，通过网业协同、实时数据分析以及无线网络即服务三大特性增强，该架构可实现“网随业动”及“业随网动”两大目标。白皮书进一步分析了无线智能管控平台提供的两大类服务：无线 SLA 保障及无线信息开放。其中，无线 SLA 保障服务旨在实现网随业动。无线智能管控平台通过感知行业业务/应用差异化的无线 SLA 需求与业务特征，并基于无线侧网络状态数据分析，进行智能闭环策略控制，定制无线接入网能力，以满足业务分解到无线侧的确定性的速率、可靠性、时延、丢包率等网络性能需求。无线信息开放服务旨在支持“业随网动”，基于无线数据分析，无线智能控制平台面向垂直行业应用可提供实时的用户级、业务流级无线信息，使能业务/应用服务本身优化。白皮书进一步探讨了无线智能管控平台的关键实现技术，包括行业业务 SLA指标和无线侧拆解映射及业务特征导入，用户 ID 关联等，并分析了无线云网融合部署方案和无线智慧服务开放方案，相应地给出多个典型应用案例及初步测试验证结果。最后，结合全文内容和无线云网融合智慧服务的发展前景给出对未来无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）4的展望。本白皮书旨在与产业界同仁共同探讨，凝聚共识，深入合作，共同推动无线云网融合智慧服务的关键技术研究和落地，深化无线云网融合和网业协同，共同构建 5G 网络开放智能新生态，助力社会数字化转型。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）5目目录录前言.31.引言.72.无线云网融合智慧服务架构.82.1 参考架构.82.2 无线智慧服务能力.112.3 无线智能管控平台部署方式.132.4 关键技术.152.4.1 行业业务 SLA 指标和无线侧拆解映射及业务特征导入.152.4.2 无线信息开放方式.193.典型用例.203.1 工业互联网上行业务监控.203.1.1 用例描述.203.1.2 技术方案.213.1.3 方案效果.223.2 行业园区业务精细化 QoS 保障与业务 SLA 监控.233.2.1 用例描述.233.2.2 技术方案.233.2.3 方案效果.243.3 异常检测中的精准赋时.253.3.1 用例描述.253.3.2 技术方案.263.3.3 方案效果.283.4 云游戏性能优化.283.4.1 用例描述.283.4.2 技术方案.293.4.3 方案效果.293.5 基于业务感知的 QoS 调整.303.5.1 用例描述.303.5.2 技术方案.313.5.3 方案效果.323.6 基于小区负载智能预测的负载均衡.333.6.1 用例描述.333.6.2 技术方案.333.6.3 方案效果.363.7 天线视觉检测效率优化.363.7.1 用例描述.363.7.2 技术方案.373.7.3 方案效果.383.8 业务体验感知优化.393.8.1 用例描述.393.8.2 技术方案.39无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）63.8.3 方案效果.404.总结与展望.41缩略语列表.43参考文献.44无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）71.引言引言随着云计算的快速发展以及 5G 建设的全面启动，“云网融合”吸引了运营商、设备商、云服务提供商等多方的密切关注，成为产业发展的重要趋势。无线云网络以云原生无线接入网络平台为基础，以内生动态编排 AI 能力为核心，是无线云网融合的架构基础，助力实现无线网络、云计算、人工智能、算力网络的价值融合。此外，在中央十四五规划和 2035 年远景目标纲要中将打造数字经济新优势，加快推动产业数字化转型，尤其是推动制造业优化升级，充分发挥垂直行业丰富应用场景和海量数据优势，促进数字技术与实体经济深度融合作为重要发展目标。面向行业多样化、数字化应用场景，无线云网融合智慧服务架构可以灵活引入智能 AI 能力，支持面向行业意图的无线网络能力定制和无线信息开放，结合边缘计算平台的新业务快速引入，将进一步促进“云、网、业”深度融合，实现无线网络即服务，加速无线网络增值价值挖掘与转化。无线云网融合智慧服务白皮书已在 2020 年发布了第一版，具体分析了 5G网络在满足多样化的业务和场景需求中所面临的挑战，重点分析了在园区场景下，无线网的底层通信保障能力将成为影响网络整体能力的关键因素，提出引入无线智能管理和智能控制相结合的无线云网融合智慧服务体系架构。以此为基础，无线网络将具备从网络层到业务层的多维环境感知能力，实现网络和业务跨层协同的定制化业务保障与优化2。基于无线网络与上层业务的协同设计思想，创新性地提出了无线网络与上层业务间的逻辑交互接口，面向基于业务感知的无线 SLA 保障、基于无线状态预测的业务体验优化和基于无线状态预测的无线网络优化三大类应用场景，以支持实现网随业动，业随网动目标，实现在网络速率、网络时延、网络高可靠、网络流量及服务运营等方面的无线网络通信质量定制化、差异化的服务保障能力和无线信息开放能力。无线云网融合和网业协同将助力运营商实现“网络+服务”的多维价值经营，敏捷满足垂直行业定制化和差异化的5G 网络服务需求。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）8本白皮书在第一版白皮书的基础上，聚焦在无线领域的业务服务保障和无线信息开放能力，阐述了无线云网融合智慧服务能力体系，分析了无线智慧服务能力开放方式和无线智能管理和控制平台的部署方式，并分享了面向多个行业的用例研究与测试结果。2.无线云网融合智慧服务架构无线云网融合智慧服务架构2.1参考架构参考架构与 LTE 网络主要满足语音和 Best effort 数据业务不同，5G 除了覆盖移动网络传统业务，更致力于满足丰富多样的垂直行业需求。从智能制造到车联网，从AR/VR 到无人机，5G 网络的高带宽、高可靠、低时延、海量连接等特性将大幅提升行业信息化水平。同时，5G 引入切片、网络功能虚拟化、边缘计算等新技术，以提供灵活定制、弹性部署、多层次隔离等智能化网络能力，促进云网融合，推动万物互联创新从量变到质变的转型。从技术角度，传统互联网通常只需要一张尽力而为的网络，应用在 Over TheTop 层面实现尽力而为交互即可满足需求，移动网络相当于一个透明管道，完成链路连接任务。但当 5G 应用于垂直行业之后，诸如工业控制等应用层需要复杂的容错交互设计，严苛的端到端 E2E 行为定义，进而对网络带宽、时延、误包率等指标有极其严格的 URLLC（超可靠低延迟通信）保障要求，这是移动网络前所未有的巨大挑战。从架构角度分析，5G 时代已经进入无线网络与行业应用相互协同的阶段。行业应用需要感知网络运行状态，以实时调整应用层业务机制。而网络也需要感知行业应用业务特征和运行状态，从而在有限的无线资源约束下更优的满足应用层需求。未来的行业应用和 5G 将是 DOICT 融合的有机体，随着业务需求的变化而智能进化。云网融合、网业协同已经成为 5G 网络发展的重要方向。为了实现无线云网融合、网业协同，无线网络需要进一步向开放、云化、智能方向演进，一方面支持“网随业动”，满足云业务对网络的可靠连接需求，面向云业务差异化特性需求提供定制化网络能力，面向高等级业务提供确定性 SLA无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）9保障需求。另一方面，通过安全可控的方式，开放无线网络运行指标和状态，使能业务层的可视可管和业务机制的优化。无线云网融合智慧服务参考架构如图 1 所示，无线智能控制平台和无线智能管理平台，可面向行业客户需求提供切片级、用户级和业务级的无线能力定制和无线信息开放服务。无线智能控制和管理平台是支持端到端 SLA 保障服务和本地 SLA 保障服务的重要组件。可基于端到端 SLA 保障体系提供无线侧的 SLA监控、闭环保障和智能管理服务能力。图图 1.无线智慧服务参考架构无线智慧服务参考架构面向行业应用场景，无线智能控制平台主要目标是使能本地场景下的用户级/业务级的实时网络业务协同优化，一方面可通过北向接口从无线智能管理平台、边缘计算平台或本地门户获取业务需求和特征信息，以及来自终端或业务服务器的用户业务体验信息。通过深入感知业务需求特征和业务体验，结合对南向接口获取的无线网络实时数据的分析，动态调整无线网络，提供确定性无线网络保障能力，实现“网随业动”。另一方面，无线智能控制平台可基于北向接口向本地业务平台提供百毫秒到秒级的无线网络信息，指导业务平台根据网络情况动态调整业务配置参数，使得业务也可以实时适配网络状态变化，实现业务体验的无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）10保障，使能“业随网动”。无线智能控制平台支持开放 API 接口，连接基础平台功能和无线控制智能应用。基础平台功能为 AI 模型的搭载和应用提供了完整的过程支持和工具支持。开放 API 接口为丰富无线智能应用生态提供了良好基础。考虑不同应用场景、业务和用户的差异化需求，无线智能应用的功能可按需定制，无线智能控制平台的功能通过无线智能应用增加或减少实现灵活扩展和裁剪，提供特色化的无线定制功能。无线智能管理平台将配合无线智能控制平台，提供辅助的切片级、业务类/用户类的静态业务需求和业务特征信息。同时，基于静态业务需求和特征，指导无线网络规划、小区级无线参数配置（如帧结构配置、预调度开关设置、可靠性相关的 MCS 表格配置等）并进行资源评估，得出静态/半静态的整体网络资源、切片资源需求规划建议和初步的保障能力评估；还可支持对行业园区场景多个网元的统一管理，引入机器学习等智能化组件，使能网络管理自动优化，并最终可通过策略意图化接口向行业提供极简的运维服务界面。无线智能管理平台北向可连接 NSMF 切片管理及 CSMF 平台，获取切片级的无线 SLA 业务需求和特征。也可进一步拓展支持获取用户/业务类别的静态无线 SLA 业务需求和业务特征信息，以支持无切片场景和更精细的静态/半静态的网络参数和无线网络资源规划。无线智能管理平台的静态/半静态参数和资源规划方案将为行业应用场景下的差异化和确定性的需求提供基础的能力保障。无线智能控制平台作为无线网络与业务的协同锚点，将进一步通过实时的无线网络数据和动态业务特征感知和分析，最终实现动态实时的确定性业务保障。白皮书提出的无线智慧服务架构在 3GPP 5G 网络架构的基础上，在下列特性上进一步增强：网络业务协同：网络业务协同：引入更精细业务需求和特征感知，促进网络和业务的跨层协同优化，可基于相对确定性的业务特征，提升无线空口的确定性保障能力；实时数据分析：实时数据分析：支持实时无线数据的定制化采集，可实时分析和预判业务质量及无线环境变化；基于智能算法向基站提供优化策略，实时保障无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）11用户体验，提升网络资源效率；无线网络即服务无线网络即服务：无线智能控制和管理平台基于云原生的微服务化架构，可将无线侧的业务保障能力、无线状态信息预测能力、无线定位等能力通过服务形式对行业用户开放；并支持面向行业差异化、定制化需求的第三方无线控制类应用和无线服务能力的灵活拓展；基于上述新型无线智慧服务架构，无线网络将能够充分运用网络业务协同优化和数据分析、机器学习等技术带来的潜力，提升数据驱动的无线网络业务SLA 保障能力和智能化水平，为行业客户提供确定性的无线智慧服务。2.2 无线智慧服务能力无线智慧服务能力为了实现云网融合、网业协同的目标，移动网络需要抽象成能力服务开放给行业应用。从“网随业动，业随网动”两大视角，无线智能控制和管理平台提供的智慧服务能力主要包括两大类别:无线 SLA 保障和无线信息开放。图图 2.无线智慧服务能力无线智慧服务能力无线无线 SLA 保障服务保障服务无线 SLA 保障服务旨在实现“网随业动”。无线智能管控平台可感知行业业务与差异化应用的无线 SLA 需求与业务特征（例如通过端到端的增强切片模板定义分解得到无线侧需求和业务特征或直接通过本地 Portal 获得），并基于无线侧网络状态数据分析，进行智能闭环策略控制，定制无线接入网能力，以满足业务分解到无线侧的确定性的速率、可靠性、时延、丢包率等网络性能需求。同无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）12时，通过无线 SLA 及网络性能监控，支撑端到端的 SLA 指标监控和闭环保障。为实现无线 SLA 保障服务，无线智能管控平台北向接口需支持：无线 SLA 需求配置：根据差异化的场景需求，无线智能管控平台可接收切片级/业务级/UE 级的无线侧 SLA 需求配置，如时延、速率、可靠性等需求配置；业务特征和环境信息获取：无线智能管控平台可通过切片模板或其他路径获得业务特征及终端环境状态信息；2.4.1 将分析典型行业应用潜在的业务特征信息，终端环境状态信息可包含终端所处的电子地图、天气等；无线 SLA 指标及网络性能指标监控和上报：无线智能管控平台可面向行业提供无线侧 SLA 指标/满足状态、UE/业务/切片级速率、时延、丢包率等网络性能指标及无线网络异常告警等监控指标上报，以支撑端到端的业务 SLA 监控和闭环保障。无线智能控制平台可基于业务质量/体验感知和预测、无线链路质量分析和预测及无线侧的性能优化策略，如 QoS 策略、资源分配、调度优先级优化、用户连接优化等基础能力使能无线 SLA 闭环保障1。无线信息开放服务无线信息开放服务无线信息开放服务旨在支持“业随网动”，基于无线数据分析，无线智能控制平台面向垂直行业应用可提供实时的用户级、业务流级无线信息，使能业务/应用服务本身优化。同时，无线智能控制平台也可以将实时、精细化的无线信息通过无线智能管理平台支撑面向垂直行业客户更实时和精细化的无线状态和业务状态的监控。上述两大类无线智慧服务描述如下表所示：分类分类无线智慧服务无线智慧服务描述描述无线SLA 保障无线 SLA 需求配置 配置 UE/业务/切片级的无线侧时延，速率，可用性，可靠性等需求业务特征和环境信息获取 获取 UE/业务级的业务特征和业务层测量 获取环境信息无线 SLA 指标及网络性能指标监控上 监控业务体验/业务 SLA 满足状态 监控 UE/业务/切片级速率、时延、丢包率等无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）13报网络性能指标 监控无线网络异常告警无线信息开放无线信息开放 开放 UE/业务级吞吐量、时延等网络质量信息 开放 UE/业务级无线可用带宽预测、时延预测等增值无线信息 开放 UE 级高精度赋时信息【注 1】以上无线智慧服务能力开放应该秉承安全、不侵犯用户隐私、保证信息时效、满足作用域粒度等四项基本原则。2.3 无线智能管控平台部署方式无线智能管控平台部署方式面向云网融合演进，无线智能控制和管理平台可基于虚拟化和云化基础设施部署。基于现有的专用硬件基站形态或云化基站形态及局域或广域等不同场景分析，无线智能管控平台可能存在多种不同部署方式。方式方式 1：无线智能管理和智能控制平台本地共部署：无线智能管理和智能控制平台本地共部署该部署模式主要面向局域园区场景，有下列主要特征：管理与控制平台共部署，均部署于园区。两者合设可简化系统部署和管理。智能控制平台和管理平台涉及大量的信息交互，共部署可简化系统实现和提高效率。智能控制平台和管理平台均会涉及数据采集、处理、AI 等技术栈实现，两者共技术栈可避免跨产品间的兼容性和一致性问题。图图 3.无线智能控制平台和管理平台共部署示意图无线智能控制平台和管理平台共部署示意图面向云化基站，无线智能管理平台、无线智能控制平台和 gNB 也可共虚拟化/云化基础设施统一部署。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）14方式方式 2：无线智能控制平台独立部署：无线智能控制平台独立部署独立部署的无线智能控制平台和无线智能管理平台属于两级部署的模式，分别在园区级与地区级进行分布式部署。该部署场景有下列主要特征：管理与控制分离，在地区级集中管理智能控制平台。无线智能管理平台集中部署，可以扩大数据处理规模，增加部署弹性，有效利用 AI 加速资源，降低管理和运维成本。无线智能控制平台可以和其他网络边缘计算设备（如 UPF、MEP等）共享虚拟化基础设施。无线智能控制平台也可以和园区已有应用共享虚拟化基础设施。网络边缘计算设备、无线智控平台和应用之间涉及大量的信息交互，共部署可简化系统实现，提高资源利用率，并提供更大的创新空间。图图 4.无线智能控制平台独立部署示意图无线智能控制平台独立部署示意图方式方式 3：无线智能控制平台与基站共部署：无线智能控制平台与基站共部署无线智能控制平台与基站共部署，既适用于 D-RAN，也适用于 C-RAN。基站集成部署模式,在供应商出厂前预集成无线智控平台能力,可用于园区独立部署。该形态具有下列主要特征：设备集成机器学习模型、按需分配数据存储以及其他应用软件、虚拟化层及硬件于一体，方便开通。设备集成基站功能与控制平台，交互实时性高。集成控制平台适用于 D-RAN 或 C-RAN，按企业园区需求部署。控制平台扩展边缘计算业务以实现云网协同。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）15图图 5.无线智能控制平台与基站共部署示意图无线智能控制平台与基站共部署示意图面向无线网络云化演进，针对云化 gNB，方式 2 和方式 3 将会趋同，无线智能控制平台与 gNB 将可能基于统一的虚拟化/云化基础设施在本地园区部署。下表综合从多个关键角度对三种部署方式进行对比分析：对比对比无线智能管理和智无线智能管理和智能控制共平台部署能控制共平台部署无线智控平台独立部署无线智控平台独立部署无线智控平台与无线智控平台与基站共平台部署基站共平台部署主要特征主要特征智能控制平台和管理平台本地共部署管理平台与控制平台分离，多园区间共享管理平台；控制平台和其他计算设备、业务共边缘部署基站和无线智能控制平台集成部署，服务本地园区业务响应时业务响应时间间园区部署条件下可满足100ms的时延要求可满足10ms 时延要求可满足10ms 时延要求数据交换便数据交换便利性利性实例内业务数据和管理数据便于交换无线智控平台、网络边缘计算设备和业务之间的数据便于交换同基站框内或跨框近实时交换数据部署硬件形部署硬件形态态可基于 COTS 硬件共部署可基于 COTS 硬件（含加速卡）和其他网络边缘计算设备（如UPF、MEC 等）共部署基 站 插 单 板 部署，简单快速软硬件运维软硬件运维同管理平台运维要求在网络边缘计算设备（UPF、MEC 等）和应用运维要求的基础上增加无线智控平台运维同基站运维2.4 关键技术关键技术2.4.1行业业务行业业务 SLA 指标和无线侧拆解映射及业务特征导入指标和无线侧拆解映射及业务特征导入基于端到端业务 SLA 和 3GPP 切片管理架构，无线 SLA 需求配置可通过端到端的 SLA 指标分解得到【注 2】。其中，CSMF 与 NSMF 间的业务意图定义为【注 2】面向本地场景，也可通过本地意图管理接口配置无线 SLA 业务指标需求无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）16ServiceProfile，主要包含网络性能需求、网络参数和网络功能要求三类。NSMF收到 ServiceProfile 后，将分解到无线、传输和核心网各个 NSSMF 形成子域意图指标（slice profile）并下发到三个子域管理器（AN-NSSMF、TN-NSSMF、CN-NSSMF），子域管理器依据下发的指标规划具体的网络配置参数后，再下发到无线、传输和核心网各域网元进行具体操作。其中 SliceProfile-AN 可携带无线侧 SLA 需求。与无线管理平台共部署的无线智能管理和控制平台基于无线侧 SLA需求可再进行管理和控制面的闭环保障。图图 6 6.行业业务模板拆解转译关系行业业务模板拆解转译关系在 3GPP TS28.541 中给出了详细的 ServiceProfile 和 SliceProfile 模型定义。但是，3GPP 给出的模型定义侧重于网络侧的实现，例如上下行速率、E2E时延、包可靠性等。而行业客户对这些网络指标要求并不熟悉，无法直接给出ServiceProfile 的要求。若无法准确描述 ServiceProfile，则无线智能管理和控制平台无法对业务进行管理面规划和优化保障。因此，亟需用行业客户熟悉的语言来描述通信服务需求和特征（即业务需求和特征），并将业务需求和特征转换为系统所要求的 ServiceProfile。为了解决上述问题，进一步精细描述业务特征和需求，例如可通过业务需求模板,结合工程化相关数据（切片标识、覆盖、终端个数等），进一步更准确的将对客户友好的业务需求自动转译为 ServiceProfile 的 SLA。通过对行业应用需求的归纳，下面总结了 4 个典型的业务需求模板示例，并给出了视频类业务的业务需求到 SLA 的转译过程示例。文件/图片类应用无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）17业务需求模板业务需求模板ServiceProfileServiceProfile SLASLA 参数参数参数名称参数名称示例值示例值必要性必要性参数名称参数名称必要性必要性示例值示例值上行文件数据大小（MB）20必填uLThptPerUE（Mbps）必选16下行文件数据大小（MB）0.1必填dLThptPerUE（Mbps）必选0.8文件加载时间/图片传输间隔（ms）60000必填latency（ms）可选1000最大并发数10必填availability可选99.9%单向平均时延（ms）1000选填/包可靠性99.9%选填/心跳类业务需求模板业务需求模板ServiceProfileServiceProfile SLASLA 参数参数参数名称参数名称示例值示例值必要性必要性参数名称参数名称必要性必要性示例值示例值上行业务数据大小（Byte）200必填uLThptPerUE（Mbps）必选0.1下行业务数据大小（Byte）200必填dLThptPerUE（Mbps）必选0.1数据周期（ms）30必填latency（ms）必选16最大并发终端数（个）100必填availability可选99.9%最大时延（ms）16选填/业务可用度99.9%选填/视频类业务需求模板业务需求模板ServiceProfileServiceProfile SLASLA 参数参数参数名称参数名称示例值示例值必要性必要性参数名称参数名称必要性必要性示例值示例值视频分辨率1080P选填uLThptPerUE 或dLThptPerUE（Mbps）必选20码率（Mbps）2选填latency（ms）可选100播放器 Buffer（ms）0选填availability可选99.9%帧率（fps）25必填/丢帧率0.00001%选填/平均丢帧间隔400000选填/无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）18（s）传输时延（ms）40选填/视频路数4选填/控制类业务需求模板业务需求模板ServiceProfileServiceProfile SLASLA 参数参数参数名称参数名称示例值示例值必要性必要性参数名称参数名称必要性必要性示例值示例值上行数据大小（Byte）256必填ulmaxPktSize（Byte）必选256下行数据大小（Byte）128必填dlmaxPktSize（Byte）必选128发包 CT（ms）20必填Transferinterval（ms）必选20单次传输完成时间16必填latency(ms)必须16看门狗时间（ms）60必填availability必选99.99%业务可用度99.99%必填N/AN/AN/A除了上述 4 个常见业务需求模板外，还可以针对特定行业应用要求，不断扩展出新的模板。例如，VR 应用和终端定位等场景可定义新的模板。业务需求向 SLA 参数的转译，和应用的特点相关。下面给出视频类业务需求的转换逻辑示意：视频分辨率、码率和帧率在业务需求模板中可以直接填入摄像头的分辨率和帧率，并在后面的转译环节根据压缩率直接估算出码率要求，也可以根据经验直接给出码率要求。视频路数图图 7.多路视频数据流示意图多路视频数据流示意图当一个通信终端 CPE 同时连接多路摄像头时，最终多路摄像头的视频数据会汇聚为同一道数据流。CPE 会将上层多道 IP 数据流映射到同一个 QoSFlow 数据无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）19流。因此，从 CPE 的角度看，实际空口仅有一道数据流。此时的估算方法会稍微复杂一些，不是简单的将几道视频流的数据流要求进行叠加。在上面速率估算基础上，会根据丢帧率和视频 I 帧的分布概率，在满足丢帧率的基础上计算得到的速率要求将会低于几道数据流的简单叠加值。例如，5 个 2K H265 编码视频流，每道视频流带宽要求是 15Mbps，简单叠加则需要 75Mbps 带宽要求，但考虑到 I帧和 P 帧通信峰值峰谷的原因，几道视频流总计速率要求可能仅需要一半的带宽。此外，为更好实现“网随业动”，使得无线网络匹配业务的特性和需求，满足 SLA 保障需求，在控制面，无线智能控制平台也需进一步感知业务需求模板中的业务特征，如面向视频类业务的帧率、分辨率、码率等信息，面向图片类业务的图片发送周期、图片大小等，以更好的实现无线侧智能调度等精细保障。2.4.2无线信息开放方式无线信息开放方式基于无线云网融合智慧服务参考框架，无线信息的开放方式存在两种潜在途径，分别通过用户面和控制面开放网络信息。针对用户级信息开放，一个关键问题是网络侧与业务侧用户标识的关联方式。潜在方案潜在方案能力开放途径能力开放途径用户标识关联方式用户标识关联方式潜在方案一用户面随路开放Local NEF 关联内外部用户标识潜在方案二控制面 API 开放图图 8.无线能力开放潜在方案无线能力开放潜在方案潜在方案一，用户面随路开放无线能力。该方案主要开放无线信息，UPF 从gNB 接收携带无线信息的用户面数据包，并利用部署在边缘的无线能力开放功能无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）20将无线信息开放给应用，或无线能力开放功能再通过 MEP 平台向边缘应用开放。该方案中无线智能管控平台与 gNB 密切配合，主要负责无线信息处理和预测相关功能，并将相关无线信息通过 gNB 用户面向应用随路开放。潜在方案二，基于控制面 API 开放无线能力，该方案 gNB 基于无线控制面信令向无线智能管控平台上报无线信息，通过无线智能管控平台北向接口连接边缘侧部署的无线能力开放功能将无线能力向应用开放，或无线能力开放功能再通过MEP 平台向边缘应用开放。该方案中无线智能管控平台主要接收 gNB 上报的无线信息，完成无线信息处理和预测等功能后，通过北向接口将相关无线信息及无线能力向应用开放。用户标识关联是面向行业应用开放用户级无线信息待解决的关键问题，需要将行业应用携带的外部 UE ID 与无线智能管控平台内可获取到的内部 UE ID 进行关联。UE ID 关联有多种潜在方案。本白皮书仅举一示例。该方案主要通过部署在边缘的 Local NEF（一种无线能力开放功能）接收网络侧用户标识与上层应用发送的业务侧用户标识，并与核心网交互完成内外部 UE ID 关联。例如，Local NEF通过与核心网交互关联无线智能管控平台可获取的 NGAP ID（若存在跨 AMF，与GUAMI 联合使用）与业务侧外部 IP 地址。从而在完成内外部 UE ID 关联后，通过潜在方案一或潜在方案二对无线侧用户级信息向应用开放。值得注意的是，上述潜在方案中，无线能力开放功能在 3GPP 中正在讨论，需要结合行业场景和 3GPP 研究进展，明确具体的功能实现。3.3.典型用例典型用例面向行业应用案例和高价值应用案例，基于以无线智能管控平台为核心的无线智慧服务架构，本章提供了多个业务保障方案、无线信息开放方案及相应方案效果，旨在验证无线云网融合智慧服务价值。3.13.1 工业互联网上行业务监控工业互联网上行业务监控3.1.13.1.1用例描述用例描述在工业制造机器视觉质检的应用场景下，工业相机连续拍摄多张高清图片并无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）21上传至私有云上的图像分析质检应用，识别是否存在质量缺陷。相较于传统的有线连接，通过 5G 无线技术替代有线连接，为生产设备的灵活布置提供了便利。视觉质检应用对上行带宽有着较高的要求，然而无线连接更易受到空口环境的影响，如信号被遮挡、无线电干扰等。当问题发生时，需要第一时间识别问题根因，并及时人工介入排除故障或消除影响。这依赖于无线智能管控平台可以实时地对终端无线连接进行监控，包括终端信道质量 SINR、覆盖 RSRP、速率和时延等。除了对信道和业务质量实时监控外，还可以通过无线智能管控系统设置事件门限，例如当时延超出门限值时，无线智能管控平台发送触发事件通知上层管理系统。3.1.23.1.2技术方案技术方案一个基于 5G 网络的典型视觉质检系统由下图中几部分构成：视觉采集相机。负责拍摄产线上待加工产品的高清图片，通过 5G 无线网络将图片上传至私有云上的图片质检应用服务。5G 室内小基站。由 pRRU、RHUB 和 BBU 构成，提供无线接入网通信能力。同时，基站支持对无线网络连接和基站自身进行测量，包括通信终端的信号质量SINR、信号强度 RSRP 以及速率和时延、小区的负载等。无线智能管控平台。负责对无线通信连接进行监控和数据分析，并将监控数据或分析结果分别上报给部署在园区私有云的自助管理系统或运营商集中部署的 OSS 运维系统。图图 9 9.工业互联网应用系统组网工业互联网应用系统组网企业私有云。上面部署有图片质检等工业应用和自助管理系统。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）22OSS 运维系统。负责园区无线通信设备的配置管理、性能监控和设备故障管理。图图 1 10 0.工业互联网上行业务保障实现流程工业互联网上行业务保障实现流程具体实现流程：自助管理系统向能力开放网关订阅终端的无线通信链路监控数据，能力开放网关将数据订阅要求转发给无线智能管控平台。无线智能管控平台根据订阅的数据内容，向基站下发测量控制任务。基站会根据订阅的数据内容要求，确定是否触发空口测量。基站收集来自空口测量、终端的吞吐量数据等，进行数据关联拼接，生成用户统一的无线链路监控数据并实时上报。基站支持最小周期 1 秒的数据采集上报。能力开放网关负责将假名化的无线上报数据，进行终端身份关联，转换为自助管理系统所需的添加终端标识后的无线链路监控数据。除了订阅终端无线通信链路监控数据外，无线智能管控平台也支持订阅无线通信链路异常告警。通过设置异常门限，当监控值异常时可触发通信链路告警。3.1.33.1.3方案效果方案效果工业相机每隔一段时间采集一张大小为 2MB 的图片，拍摄后的图片通过 CPE上传到MEC上的质检分析应用服务器。在无线智能管控平台上打开SLA监控界面，并启动 SLA 数据采集服务。通过 SLA 监控界面可以看到 CPE 已经接入，并持续在上传数据。正常情况下上行平均传输时延比较稳定，不超过 23ms，可满足图片上传的时延要求。无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）23在开启干扰源后，再次在 SLA 监控界面观察 SLA 监控结果，发现上行平均传输时延大幅抬升，达到 237ms。此时工业相机图片上传已经严重超时，已经无法在规定时间段内对拍摄的图片进行质检分析。严重超时触发终端图像传输业务时延门限值，无线智能管控平台发送触发事件通知上层管理系统及时识别问题根因，最终通过人工介入消除干扰。图图 1 11 1.图片上传业务图片上传业务 SLASLA 监控测试结果监控测试结果3.23.2 行业园区业务精细化行业园区业务精细化 QoSQoS 保障与业务保障与业务 SLASLA 监控监控3.2.13.2.1用例描述用例描述行业园区精细化 QoS 保障可用于工业园区场景。在工业园区场景下，存在着大量对网络要求比较高的应用，如运动控制、机器人、AGV 协同控制等，这些应用均需要网络提供稳定的带宽，确定的时延，以支持工控设备和应用的正常运转。然而，尽力而为的 5G 网络往往不足以满足工业控制的需求，因此还需要结合业务特征进行匹配和适应性调度。本用例中无线智能管控平台将结合业务特征，通过精细化基站调度控制为 AR 视觉、AGV 导航、远程操控等时延敏感、带宽敏感应用提供近实时 QoS 保障。3.2.23.2.2技术方案技术方案无线智能管控平台通过 Portal 或 API 方式接收行业业务保障要求以及应用的业务特征；在具备分流模块的情况下，还可以基于分流数据进行业务特征的学习。无线智能管控平台根据行业应用的业务特征、当前无线网络情况等，综合分析给出无线基站的调度调整指示，以辅助基站进行适配业务特征的场景调度。同时无线智能管控平台中 SLA Monitor 服务会持续对业务的 QoS 进行测量，包括端无线云网融合智慧服务白皮书 2.0（2021）24到端时延，吞吐率等，以综合保障行业应用的 QoS。在工业园区应用场景，尤其是远程控制场景中，无线智能管控平台 QoS 保障服务可以从企业园区或运营商网络给企
