试分析5G专网及部署策略

摘要：随着5G的发展，通信行业迎来了新的机遇。许多运营商都在积极地探索5G专网模式和相关方案。故本文主要围绕5G专网和部署策略进行分析，以供参考。

关键词：5G专网；部署策略

金剑（1977.06-），男，汉族，湖南醴陵，硕士。

5G技术能够满足不同行业的需求。网络也从传统的点到点通信发展为服务化框架，5G网络服务对象也发生了变化，不再局限于个人用户，而是面向各行业领域。在5G时代，电信传统业务需要以主动、积极的态度，拓宽业务发展范围，其它主流运营商也更应该将关注的重点放在垂直行业领域当中。基于以上原因，本文将深入探讨5G专网及其部署策略。

一、5G行业专网独立建设的意义分析

5G技术发挥出自己的作用之后，可以提供2C或者是2B服务。然而，伴随时代的发展，个人通信消费能力趋于饱和状态，2C市场发展的速度非常缓慢，2 B用户已经替代2C个人消费者，成了5G应用当中的主要角色。将2C与2B网络进行结合建设，因为二者服务的主要对象、业务内容之间都有很大的差异和不同，所以在实际合作建设期间，也会有很多不利的地方，以单独的方式展开5G 2B行业专网的建设，可以为业务提供不同的、高质量服务，也使得5G业务领域向着更好的方向发展。运营商在通信网络建设期间，已经积累了丰富的经验，同时也会应用更多技术的优势与特点，满足传统业务以及互联网用户所提出来的、具有基础性特点的通信要求。2G网络已经无法满足行业或企业专网业务所提出的具有多样化的需求，尤其是在企业业务灵活开通方面与2B网络之间存在较大差距。

二、5G专网需求和使用现状

将5G作为新基建的重点和代表，推动经济效率向着更高质量的发展和前进。人工智能、远程医疗等多个行业都与5G网络之间有千丝万缕的联系。5G网络非常复杂，其中包括较多内容，功能强大，完全可以将多项技术进行融合，从而拓宽通信技术的应用领域，也为各个行业数字化转型提供助力。现如今各个行业都加快发展速度与脚步，例如：电力、交通、制造、金融等，它们对无线覆盖、网络安全性、数据保密性等多个方面非常关注并提出诸多的要求，基于公网的5G网络方案，想要满足相关行业提出来的个性化要求，还很困难。

三、5G专网关键技术

众所周知，如今在医疗行业、工业企业、政务等多个领域中，5G网络凭借自身强大的优势与特点已经引起广泛关注，并开始进行部署和具体的应用。然而，我们不能忽视的是，5G网络在满足特定行业应用中提出的相关要求，如安全隔离和低时延等方面仍存在不足。为了弥补这些缺陷，5G与行业融合的进程得到了3G pp标准的推动，借助网络切片等关键技术为相关客户提供具有定制化特点的5G专网，以满足不同客户对专网差异性的需求。

（一）网络切片

通过对网络切片进行分析和研究，发现其是紧紧跟随时代发展脚步，所呈现出来的一种全新的技术，也是一种需要主组网的方式。将基础设施作为重点，分离出多个具有虚拟性特点的端到端网络，从而满足不同类型的应用。5G端到端网络切片具有复杂性的特点，其中包括较多的内容，例如核心网切片传输切片及无线切片。每个子切片都可以采用单独的方式进行管理，但是无法提供单独的网络功能。其中无线网切片技术提供基于切片的频段，优先级配置等隔离保障方法。

（二）MEC边缘技术

通过对多接入边缘计算的重点进行分析和研究，发现其是具有开放性特点的分布式平台，主要在网络边缘靠近数据源，就近提供相关的网络计算和存储等多项高质量服务，从而有效满足专网的连接、数据优化等多个方面所提出来的相关要求。5G专网通过在用户本地园区、办公楼等位置设置MEC边缘计算服务器，并依托本地数据库服务器的作用。敏感数据不会出园区，秘密数据也不会出大楼，确保数据的稳定性和安全性，不受到任何因素所带来的影响发生严重问题。MEC技术结合无线数据缓存和本地分流技术，可以提高计算处理水平和效率，并加快数据传输速度，缩短终端用户的响应时间，确保终端用户的数据业务需求连续性，提供更好的服务体验。

（三）时间敏感网络

通过对时间敏感网络所采用的标准进行认识分析，发现其主要将以太网网络层二技术作为依托和重点，确保信息在传输的过程当中更加的稳定可靠，依托集中管理和协调调度， 时间敏感网络可以保证实时应用的可靠性。R16 5G标准可以与现有有限时间敏感网络系统进行交叉工作。5G系统定义了时间敏感网络设备和系统进行交互工作的适配器，将时间敏感网络的配置纳入5G服务质量框架中。通过依托包头压缩等技术，可以实现以太网络的高质量传输目标实现。TSN技术已在航天航空、汽车、运输等多个领域中广泛应用。

四、5G专网核心网的部署方案分析

（一）网络切片虚拟专网部署方案

设计网络切片虚拟专网方案时，虚拟专网主要將公网物理网络资源作为基础，又依托网络芯片，隔离出多个端到端逻辑子网。无物理资源增加情况下，帮助用户提供端到端的按需隔离服务。此方案的重点内容就是5G公网部署，在公网实际范围覆盖之内，都可以提供虚拟作用服务，范围广是方案的主要特点，需要相关数据设置，就可以使运营水平和效率得到明显的提高，还能够解决更多运营过程当中所支出的成本，但是基于切片的虚拟专网受到了公网资源配置所带来的限制，只能有限定制。之所以网络质量会发生下降问题，主要是受到公网网络质量的波及，网络质量只能够有限保障。网络芯片虚拟专网使用运营商公网资源不会再受到多种因素所带来的影响，在正常情况下，应用具有广域特点的行业，例如电力行业、智能城市物流等具有大型特点的企业。

（二）智能定制专网部署方案

通过对智能定制专网部署方案进行认真分析和研究，发现主要内容指的是与公网部署相对独立的5G专网方案，核心网主要应用的框架为可定制裁剪的轻量化架构，在一些大中型企业当中，此类专网方案非常受重视以及得到广泛的应用。因为大中型企业提出数据保密性、可靠性等多种要求，例如：矿井、油田等。

此外，专网要求极高情况下，用户数据不可出园区，网络控制指令也不要出园区，专网实现的方案作为重点和基础，信令数据、网络功能等需要依靠公有网络才真正实现，网络的质量发生下降的情况，主要是因为公网真实状况出现问题，所以受到波及，基于公网的专网方案，没有办法满足相关的要求，但是在行业的应用对将5GC网元按需整体下沉到园区特别重视，应用网源按需组合定制专网。

经过认真思考后发现，智能定制专属方案，针对相关行业、用户场景等多个方面与公网之间存在许多不同点，而且针对设备的实际性能、投入的成本等多个方面都进行深入的思考。公网5GC产品网元众多，而且功能更具复杂性的特点，维护工作经常受到阻碍，想要真正实现向垂直行业用户所推广的目标，非常困难。因此，核心网可基于网络化架构与云化部署能力，应用硬件设施精简，设计运维非常简单、轻量化核心网产品，使得5G专网更具可靠、安全、节约成本等特点，为相关企业应用打下基础。

（三）5G核心网公有云设计方案

众所周知，核心网可以说是电信行业中非常关键、重要的组成部分，也是核心生产系统，在正常的情况之下，将其设置在运营商机房內部，设备云化之后设置在自建的电信级私有云上。伴随着时间的不断推移，公有云获得更好的发展，如今已经越发的成熟，一些运营商经过深思熟虑，并对业务进行优化，专门思考商业价值，最终决定应用混合云方式，主要就是将一些核心网业务部署在公有云上面，特别是垂直行业的5G2B市场。尝试是最适合、最恰当的方法，应用合作方式，加入大型云服务商，最终实现互惠互利目标，在市场当中获得更好发展，并且站稳脚跟。5GC控制面，在正常的情况下，都会应用集中方式部署，用户面UPF根据具体的要求，下沉到地市或者是边缘。

在公有云部署方案当中，专网 5GC控制面部署在公有云中心机房内部，用户面UPF下沉到边缘节点，基于UPF边缘节点的建设方法，工作人员需要对以下两种模式展开分析。其一，完全边缘模式。UPF边缘节点主要的提供对象就是供应商，供应商凭借自身强大的优势与特点，再结合自身机房的条件，建设主要包括：硬件资源池、虚拟化层在内的边缘云节点。UPF主要由运营商边缘节点进行承载。其二，合作伙伴边缘模式。UPF主要由运营商与云服务商二者之间的配合进行提供，运营商主要提供的是风火水电等机房环境；云服务商提供的则是边缘节点、硬件资源池虚拟化层。运营商将自身的边缘节点策略当作基础，结合网络资源、边缘环境等特点，选择出来更为科学的建设方法与模式，甚至可以匹配重要合作伙伴。将公有云与云服务二者的主要优势进行充分的融合，最终形成合力。在技术层面上，需要对公有云和电信云二者在架构和业务上面的不同进行仔细的分析和思考，在公有云部署之下，从方案和产品层面，满足运维过程当中所提出来的相关要求。

五、5G专网核心网部署中需注意的问题

（一）商用时间较长

众所周知，定制专网服务对象是各个行业的用户，行业的不同，所提出来的要求必然也不会是相同的，其中差异很大，对专网产品方案所提出来的要求也会千差万别，以统一的标准，进行设计，产品方案的标准化难度较大。虽然说这种产品网络架构与协议流程遵循3GPP标准之间有相同的地方，但是在接口、部署形态等多方面并没有制定出更加统一的规范，需要运营商发挥出自己的作用，制定出相关的标准，对不同厂家的产品加大管理的力度。专网产品真正实现规模商用目标需一段时间，需要走的路还很长，而且此条道路需要付出更多时间与精力。

（二）运营管理问题

边缘专网产品是由多个设备厂家来进行提供的，厂家的不同，所制定出来的运营体系会出现不兼容问题，想要进行统一的管理是非常困难的。行业专网在千百个园区当中进行设置，专网故障定位与5G基站传输、核心网配合等各方面都有紧密的关系，因此需要专业的维护团队，所需要付出的维修成本也是极高。

六、结束语

总之，在5G赋能垂直行业当中，较为关键、重要的方案当属5G专网，例如网络切片等较为关键性技术，完全能够为用户提供具有定制化特点的5G服务，并且促进5G行业向着数字化的方向发展和前进。通过以5G方式选择独立专网、混合专网、虚拟专网，针对资源隔离、宽带流量等重要指标进行科学的设计，完全满足不同行业专网客户所提出来的相关要求。另外，现如今众多的行业对于通信网络都提出了诸多的要求，例如大宽带、海量接入、广域覆盖、业务数据不出园区等等，因此，相关工作人员还需要针对5G专网的容灾方案以及商业运营模式等多项内容进行仔细的分析和研究，大幅度提高5G专网安全性与可靠性等，确保5G在多个行业当中得到广泛的应用，并获得一致的好评。5G网核心网部署模式有很多的优势和特点，其一是本地附属核心网架构可以确保对信令的控制，使得用户数据在传输期间速度极快。其二是用户相关数据控制面数据安全隔离度非常高，生产业务数据根本不出园区，在本地以高质量的方式进行卸载。企业专网的设备签署信息以及核心网的信令和流转数据全部在园区之内进行存储及科学的管理，确保数据更加安全。

作者单位：金剑 上海诺基亚贝尔股份有限公司

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