5G网络为一汽工业园区各生产线的智能化生产提供强有力的 网络支撑，探讨通过边缘云（MEC）建设为其打造一个安全、稳定、可靠的 5G 虚 拟企业专网。探讨了 MEC 网络建设方案、工业边缘云平台建设方案和 5G 无线 专网组网及承载网支撑方案，讨论了如何利用 5G 的低时延、高带宽特性结合 MEC 对远程控制指令、设备数据采集、视频监控码流的近端处理等进行支撑、 赋能工业互联网。 Abstract： It expounds 的 提升方面取得了突破性进展。 MEC 是连接 OT 域和 IT 域的桥梁，可以为一汽的 自动化、信息化和智慧化提供业务承载和高质量的网 络保障，因此一汽希望通过下沉园区的 SA 架构的 MEC建设，基于 MEC的网络切片功能的部署来进一步 提升一汽相关业务承载的安全性、稳定性、可靠性，实 现一汽生产业务和普通公众业务的物理隔离。同时 可以确保一汽业务带宽的不可抢占性（其业务带宽完 全不受公网业务流量大小的影响），更好地满足业务 安全性和网络专享带宽的需求，逐步试点开放内部业 务系统通过5G和MEC进行承载。 2 总体方案 针对不同场景下的业务需求，可以采用不同的 5G 虚拟企业专网建设模式，而不同模式的建设成本也不 相同。从所承载业务的颗粒度的角度划分，专网可以 分为企业粒度的基于 5G+MEC 构建虚拟企业专网、业 务粒度的基于5G+MEC+切片构建虚拟企业专网。

9%。 2.3.3 组网方案 目前港口场桥等港机设备采用 L2/L3 协议混传 （控制信号采用 Profinet/S7等协议，视频信号采用 TCP/ UDP/IP 协议），采用 5G 专网来承载远控信号时，需要 在 5G 接入的 CPE 前端新增 AR 路由器建立层二或层 三隧道。同时还需从信号传输、时延以及可靠性等维 度来考虑组网方案。 a）信号传输考虑：为降低控制信号时延，避免影 网络可靠性要求很高，可部署终端双发选 收方案来保证5G链路传输可靠性及低时延稳定性。 5G龙门吊远控组网方案如图4所示。 3 网络解决方案 3.1 总体组网方案 基于运营商省级集中部署的 5GC 进行 5G 核心网 信令承载，港区内远控数据通过 CPE 上联到 5G 基站， 港区下沉UPF进行港区数据就近分流卸载，通过N6接 口访问港口远程控制系统。基于容量和覆盖要求进 行无线网络设计，通过空口时延优化、UPF下沉实现超 整预调度时长和资源大小，以保证端到端时延控制在 30 ms以内。 3.2.2 核心网解决方案 部署方案：UPF 下沉至港区机房，数据不出港区， 满足低时延业务需求；同时也减少了港区摄像头视频 流量对骨干承载网资源的占用。 分流方案：针对港区内专网业务，规划 1个专用切 片进行港区专网业务和公众公网业务数据的隔离。 不同类型 5G 终端接入 5G 基站后，将公网业务和专网 业务映射到不同切片。港区内用户终端附着激活后

从而更好地为终端及业务提供服务，可提供的信息主 要包括以下内容。 a）与用户数据平面相关的无线网络测量和统计 信息。 b）与 MEC 业务关联的小区所服务的终端相关信 息（例如终端上下文和无线接入承载信息）。 c）与 MEC 业务关联的小区所服务的终端相关信 息的更改等。 d）最新的关于无线网络状态的信息。 3.1.2 位置服务 通过 MEC 开放的位置服务与传统的位置服务差 异不大 MP2来实现能力开放，这是最便捷的网业协同方式，当 前运营商也都逐渐开始关注 MP2 接口的标准化定义 工作，期望通过 MP2 接口开放更多的网络能力。本章 后续提到的能力和方案均基于MP2接口承载。 4.2 基于核心网络能力的网业协同方案 基于5G的核心网络能力开放，依托于UPF相关的 用户面功能，可以提供 IP 分流规则的配置、DNS 规则 配置、黑白名单控制、带宽管理、流量管理、终端信息 带宽管理及流量管理较为类似，均是通过 UPF 与 平台联动，为行业客户提供面向特定应用的阈值管理 工作，其中带宽管理建议支持应用级管理和承载级管 理，流量管理面向应用级提供支持即可。以承载级带 宽管理能力为例，其业务流程如图7所示。 当运营商或者行业客户需要对应用或者访问应 用的承载进行带宽或者流量管理时，可以通过平台对 UPF进行配置，由 UPF执行 N6接口的出口上下行带宽 控制策略。 图5 DNS规则配置流程

• 生产能耗管理 • 人、机、料、法、环、测生 产要素全连接； • 生产管理纵向集成服务 • 生产运营横向集成服务 • 云边端一体化运维管理 • 低代码使能快速响应不确定需求 • 全面承载 5G 创新应用：数字孪生、 AR/VR 、 AI 检测 .... 制造企业问题及现状 ( 生产 )  人：人员工作效率有待提高，人员考核无有效真实数据依据  机：设备利用率低，设备产能管理不足，数据采集难 物理专线 承载网 核心网 互联网 外部基地 2 外部基地 1 …… MEC MEC 互联网 核心网 专线 内网 内网 承载网 5G 网络与传统工业网络全面融合（虚拟专网）。 MEC 5G 室分系统 5G 宏站 传输机房 EPC/NGC Internet 核心网 默认 APN 企业内网 APN 企业内网 总部地区 互联网 核心网 承载网 外部基地

传 输承载故障等。其次，动网操作占比约38%，通常由人为的网络维护操作、或升 级调试等行为引发网络功能异常、甚至信令风暴和大面积服务中断。 过载是主要现象。占比约69%，通常因局域异常未能及时恢复或隔离，再加上 4/5G智能终端永远在线的设计，导致短时间内反复重试引发过载。 语音和数据业务会同时受影响。占比约88%，因语音和数据业务强耦合设计， 一方面语音业务都是基于IMS承载的，当数据业务发生故障，语音业务也将遭受 服务 器故障、链路故障等常规异常时，网络能够自我感知和自我修复，保障用 户不下线、业务快恢复、用户无感知、数据零丢失、故障最小隔离等。 (3) 极端异常兜底保障。在网络发生主备资源池异常、传输承载故障、多系统 异常、停电或自然灾害等极端异常时，网络能够逃生到应急网络或自主运 行，保障高优先级用户的基础通信服务，同时可提供有效的故障定位、隔 离、恢复手段，避免完全不可用以及长时间不能恢复等重大事故。 音，避免通信孤岛。基于“优先级 + 信号强度”策略优化切换逻辑，减少 频段切换时延，实现跨代际网络的容灾互补。  卫星网络兜底，预配置物理隔离应急链路：当地面网络大面积中断时， 自动接入卫星网络，优先承载应急指挥、医疗急救等关键业务，实现手 持终端直连卫星，构建独立于主网的 “天基应急生命线”。  独立资源池接管，构建关键业务安全岛：针对金融交易、自动驾驶等高 可靠业务，部署地理分散的独立资源池，通过实时数据同步实现双活架

节点和现场级 MEC 节点 ［11-15］。布 局类 MEC 节点通常部署 6~8 台服务器于运营商核心 局房和汇聚机房，现场级 MEC 节点通常部署 3 台服务 器于客户企业园区。服务器用于承载 MEC 平台及算 力底座，提供虚拟机及容器资源用于客户业务部署。 目前，无论是布局类 MEC 节点还是现场级 MEC 节点，MEC 边缘云平台部署主要采用远程部署方式。 在具体实施过程中，实施人员对服务器及数通设备进 然后，MEC 节点放通指定路由，包括带外 VPN 和带内 VPN，通过传输承载网络与远程节点平台实现连通。 如图 2 所示，交付工程师进行 MEC 远程部署时主要通 过远程节点平台，访问镜像仓库实时下载 MEC 平台安 装包，进而完成 MEC 系统软件的部署。整体来看，传 统的部署方式存在如下问题。 a）传输承载网络要先行具备路由放通条件，实施 人员完成设备上架上电后，后续的远程部署操作需等 MEC边缘云平台远程部署示意 ④系统安装包获取与部署 ⑤平台安装包获取与部署 镜像仓库 远程服务器 操作系统安装 服务器1 …… MEC边缘云平台 数通网络配置 现场布线、设备配置 服务器n 传输承载网络 MEC节点 带内VPN 远程节点 ⑥节点纳管 ③远程访问 ① 上架上电 ②硬件配置 硬件集成 （现场+远程） 软件集成 （远程） 带外VPN 周国语，翁国栋，及 莹，李

时在网络形态、产品形态、技术实现方式上也应当有更加多样和灵活的尝试，而基于云化技 术的开放无线网络是实现这一目标的重要方式。只有基于云化技术和开放理念从多个层面与 维度对无线网络进行深刻重构，才能承载足够多样的技术方案与能力体系，以匹配全球不同 区域，不同行业的需求，从多样的通用硬件中找出市场落地、规模应用的确定性。 1.2 技术与产业发展的驱动  无线网络开放的主要驱动因素： 网络智 法真正实现池化增益，资源利用率仍有巨大优化空间。而云化技术可以将大量物理资源 抽象为虚拟资源，实现资源的按需分配，从而大大提高资源利用率。大量集中化的基站 设备可以为无线网络平台云化提供了良好基础，也为未来无线网络承载更加丰富的业务 与功能创造了可能。 无线资源管理的需求：随着频谱资源的日益紧张与通信基础理论的逐渐成熟，通过单一 频段单一制式的接入网技术已难以满足 6G 多样化的应用场景。6G 网络必然基于多维度 处理完成图像识别等应用，在摩尔定律日益放缓的背景下，面向具体领域的 DSA 芯片在 未来会更加广泛应用。6G 云化无线网络可以实现各类资源在同一架构下的融合，将多种 业务与实际物理资源解耦，从而可以承载更加丰富的 6G 无线网络能力体系，提高用户体 验，促进业务创新。 综上，可以看出，构建 6G 开放云化的无线网络既是我国经济与社会发展的时代要求， 也是 6G 自身内在的产业与技术驱动因素的需求，而基于以上理念打造的

NSA 组网（ Option 3x/7x ） SA 组网 (Option 2/4)  VoLTE 承载语音： VoLTE 体验好， LTE 网 络全覆盖，接入时长 ~2s  VoLTE 承载语音：不支持 VoNR ， EPS FB 到 4G VoLTE ，接入时长 3~4s  CS 承载语音： VoLTE 未部署， 2/3G 覆盖更 大，接入时长 ~6s VoLTE NR VoLTE LTE NR CS on 2G/3G CSFB PS HO LTE CS on 2G/3G CSFB NR  VoNR 承载语音： 支持 VoNR ，接入时长 1.5~2s ，边缘 PS HO 到 4G VoLTE  CS 承载语音： 不支持 VoNR/VoLTE ，两次回 落，接入时长 ~8s 12 CU-DU 架构更好的适应 5G 业务的发展 用户面集中，更好的 (Non-standalone ，简称 NSA), 5G 18B 支持 NSA 组网的 Option3/Option3X ， LTE eNB 为主站， NR gNB 为辅站。 5G 基站没有 S1-C ，信令面承载在 LTE ，用户面分流走 4G （ MCG split bearer ）或 者 5G （ SCG split bearer ）。 Option 3 S1 X2 EPC NGC LTE NR

技术发展及融合创新应用方案 开放的 5G ：打造新一代开放网络 ICT 融合 新型产业生态圈 网络能力 大数据 软件开源 硬件白盒化 产业 开放 能力 开放 成果 开放 软硬解耦（ NFV ） 控制与承载分离（ SDN ） 边缘计算 架构 开放 7 5G 技术发展及融合创新应用方案 智慧的 5G ：以用户为中心的 5G 网络，亟待智慧使能 人工智能为 5G 网络注入新动能，催生更大价值 图像采集 编码时延 60ms 解码显示时延 30ms 应用终端 ** 移动蜂窝网络 S/P-GW 到 eNB 的处理及传 输时延 2ms~6ms 空口单向时延 3~7ms **IP 承载网传输时 延 10ms~50ms 内 容 类 业 务 服务器处 理时延 10ms 安全驾驶、远程操控、工业制造、能源负荷都有不同时延需求 安全驾驶 10ms 工业控制 5ms 远程操控 10ms 10ms 服务器处理时 延 10ms 移动蜂窝网络 应用终端 信令处理时延 1-2ms S/P-GW 到 eNB 的处理及传 输时延 2ms~6ms 空口单向时延 3~7ms IP 承载网传输时延 0ms~20ms 控 制 类 业 务 17 5G 技术发展及融合创新应用方案 更安全：网络切片及安全技术确保 5G 安全等级 网络与业务演进驱动 5G 安全演进 网络切片提供了统一的、灵活的、可伸缩的

网”已成为产业热情最高、创新最活跃的 5G 应用领域，也 是路径探索深入、效果显著的工业互联网创新发展方向之 一。 70% 随着 R16 版本的产业逐步成熟、 R17 版本的发 布， 5G 网络承载能力将进一步加强。 55% 数字创新活跃，在智能体育产业发展的各个环节都 有大量投入。 40% 5G 网络建设及运营 投入巨大，不同的 2B 服务与场景对网 络带宽要求、网络资 源消耗等各不相同。 特别是制造业在工业互联网建 设中的一次性投入成本和后期 使用成本都较高，资金回收周 期较长。 Product Two 随着 R16 版本的产业逐步成 熟、 R17 版本的发布， 5G 网络承载能力将进一步加强。 Product Three • 在服务业的发展趋势中，包含了融合化和数字化。