丁勝高 趙靖哲 華山 王德華

關(guān)鍵詞：5G 專(zhuān)網(wǎng)；能力開(kāi)放；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維

0引言

針對(duì)工廠、園區(qū)、交通、能源、教育、醫(yī)療等不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求，5G專(zhuān)網(wǎng)可以滿(mǎn)足差異化的需求，如大帶寬、高可靠性、超低時(shí)延、定制化網(wǎng)絡(luò)、高安全和強(qiáng)隔離。5G專(zhuān)網(wǎng)及基于其上的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，成為一個(gè)融合了CT、IT和OT的復(fù)雜端到端系統(tǒng)，5G 專(zhuān)網(wǎng)的自服務(wù)、自運(yùn)維也成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型亟須解決問(wèn)題。

為了支撐專(zhuān)網(wǎng)的自服務(wù)、自運(yùn)維需求，運(yùn)營(yíng)商也在探索建設(shè)基于5G 網(wǎng)絡(luò)嵌入式服務(wù)的能力開(kāi)發(fā)體系，從而為專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)提供業(yè)務(wù)自運(yùn)營(yíng)與自維護(hù)接口，便于企業(yè)現(xiàn)有IT系統(tǒng)與5G專(zhuān)網(wǎng)融合，提升客戶(hù)業(yè)務(wù)感知[1]。

1 5G 專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方式

3GPP協(xié)議中定義了兩類(lèi)5G專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方式，一是5G 獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)（SNPN，Stand-alone Non-Public Net?work），二是公網(wǎng)集成專(zhuān)網(wǎng)（PNI-NPN，Public NetworkIntegrated NPN）。目前國(guó)內(nèi)5G專(zhuān)網(wǎng)，主要是由運(yùn)營(yíng)商承建，采用公網(wǎng)集成專(zhuān)網(wǎng)提供行業(yè)虛擬專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)，也可以采用獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)方案，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作主要由運(yùn)營(yíng)商承擔(dān)，如圖1所示。

國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商均發(fā)布了專(zhuān)網(wǎng)方案，主要采用“5G專(zhuān)網(wǎng)+應(yīng)用”方式。例如，中國(guó)移動(dòng)的5G專(zhuān)網(wǎng)分為優(yōu)享、專(zhuān)享、尊享三種模式，提出了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“1+5”應(yīng)用場(chǎng)景?！?”即行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)，“5”即工廠、電力、礦山、鋼鐵、港口等五大重點(diǎn)細(xì)分行業(yè)，配合企業(yè)信息系統(tǒng)上云需求，采用UPF+MEC下沉方案，可靈活滿(mǎn)足行業(yè)客戶(hù)對(duì)安全隔離、業(yè)務(wù)質(zhì)量保障、業(yè)務(wù)服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要求。

2 企業(yè)信息化系統(tǒng)組成

企業(yè)信息化系統(tǒng)，可以分為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制、關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)等四個(gè)方面，如圖2所示。

在引入5G專(zhuān)網(wǎng)以后，充分利用5G技術(shù)打通IT和OT，將生產(chǎn)過(guò)程中涉及的人、機(jī)、物和系統(tǒng)等進(jìn)行廣泛互聯(lián)，推動(dòng)數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)間共享和自由流轉(zhuǎn)。

5G專(zhuān)網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，其維護(hù)工作由運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)共同進(jìn)行。5G專(zhuān)網(wǎng)運(yùn)維將分為面向面向運(yùn)營(yíng)商、集成商、企業(yè)的集中專(zhuān)業(yè)運(yùn)維與面向集成商、企業(yè)的園區(qū)自運(yùn)維兩種運(yùn)維機(jī)制，通過(guò)集中運(yùn)維EMS（Element Management System，網(wǎng)元管理系統(tǒng)）、本地運(yùn)維LMT（Local Maintenance Terminal，本地維護(hù)終端）及企業(yè)自運(yùn)維門(mén)戶(hù)等多種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)專(zhuān)網(wǎng)的管理和維護(hù)，如圖3所示。

5G網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和運(yùn)維明顯區(qū)別于傳統(tǒng)Wi-Fi、有線(xiàn)局域網(wǎng)等聯(lián)網(wǎng)方式，對(duì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理人員的知識(shí)技能提出了新的要求。

3 5G 專(zhuān)網(wǎng)自服務(wù)、自運(yùn)維項(xiàng)目需求

對(duì)照傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)管理模式和運(yùn)維需求，為了達(dá)成“可視、可管、可控”的目標(biāo)，5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)需要為行業(yè)企業(yè)用戶(hù)提供如下典型自服務(wù)、自管理項(xiàng)目。

1）業(yè)務(wù)管理業(yè)務(wù)查詢(xún)、業(yè)務(wù)訂購(gòu)、訂單修改、訂單刪除、業(yè)務(wù)開(kāi)通、業(yè)務(wù)資費(fèi)、企業(yè)賬單、DNN 管理、切片管理等。

2）設(shè)備管理終端狀態(tài)管理、終端黑白名單、終端業(yè)務(wù)量管理、終端IP地址管理、號(hào)卡管理等。

3）網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢?、網(wǎng)元管理、網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)。

4）安全管理網(wǎng)絡(luò)加密、終端強(qiáng)制下線(xiàn)、威脅下線(xiàn)、二次鑒權(quán)認(rèn)證、分權(quán)分域管理等[2]。

4 5G 專(zhuān)網(wǎng)自服務(wù)、自運(yùn)維知識(shí)技能分析

對(duì)照企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)維護(hù)技能、5G專(zhuān)網(wǎng)自運(yùn)維需求，分析維護(hù)命令及相關(guān)參數(shù)，以達(dá)成企業(yè)自服務(wù)、自管理目標(biāo)，需要在以下方面進(jìn)行業(yè)務(wù)和維護(hù)技能強(qiáng)化。

1）5G專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)集成

在企業(yè)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)中集成專(zhuān)網(wǎng)運(yùn)維模塊，對(duì)接運(yùn)營(yíng)商能力開(kāi)放平臺(tái)，通過(guò)Restful API 接口調(diào)用5G專(zhuān)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)管理能力[3]。

對(duì)接3GPP 標(biāo)準(zhǔn)NEF（網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放功能，Net?work Exposure Function）功能實(shí)現(xiàn)事件、會(huì)話(huà)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析等功能，如表1、表2所示。

對(duì)接5GC網(wǎng)管或是極簡(jiǎn)5GC網(wǎng)元，進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)配置和定制化信息獲取，如實(shí)現(xiàn)終端移動(dòng)性趨勢(shì)、會(huì)話(huà)使用趨勢(shì)監(jiān)控等功能，如表3所示。

2）5G號(hào)卡開(kāi)戶(hù)管理

通過(guò)5G自服務(wù)模塊對(duì)接業(yè)務(wù)發(fā)放系統(tǒng)或是直接連接5GC UDM 網(wǎng)元，按照指定參數(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)開(kāi)戶(hù)、USIM卡寫(xiě)卡和eSIM卡下發(fā)等操作。

5G用戶(hù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示，具體參數(shù)見(jiàn)表4。

其中模板數(shù)據(jù)一般是在業(yè)務(wù)需求階段確定，在日常維護(hù)中按照SIM卡使用場(chǎng)景直接調(diào)用即可，其他參數(shù)需要在開(kāi)戶(hù)時(shí)指定或是在注冊(cè)、業(yè)務(wù)運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)更新。

3）5G終端黑白名單管理

針對(duì)業(yè)務(wù)部門(mén)需求，配合資產(chǎn)管理部門(mén)，采集匯總5G終端信息，管理黑白名單，確保合法終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可控訪(fǎng)問(wèn)。5GC EIR設(shè)備中配置參數(shù)如表5所示：

4）業(yè)務(wù)資源監(jiān)測(cè)

針對(duì)5G專(zhuān)網(wǎng)資源共享特性，從終端、網(wǎng)元、業(yè)務(wù)等多個(gè)角度進(jìn)行流量、延時(shí)、抖動(dòng)等業(yè)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析；通過(guò)實(shí)際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和模擬撥測(cè)等方式生成資源使用報(bào)告，做好資源動(dòng)態(tài)管理。

通過(guò)5GC網(wǎng)管可以對(duì)故障告警和網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行監(jiān)控，故障管理功能如表6 所示，性能管理功能以AMF網(wǎng)元消息傳遞相關(guān)指標(biāo)為例，可以實(shí)現(xiàn)的性能監(jiān)控功能如表7所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)比傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)以故障處理為主的被動(dòng)維護(hù)不同，以5G專(zhuān)網(wǎng)為基礎(chǔ)的通信網(wǎng)絡(luò)源自運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，自身有著豐富性能監(jiān)控報(bào)表和眾多的運(yùn)維工具。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)以預(yù)防性維護(hù)為主，盡量避免通信故障的發(fā)生；在網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生以后，可以通過(guò)告警、指標(biāo)分析、用戶(hù)跟蹤、用戶(hù)模擬等手段進(jìn)行問(wèn)題定位，以盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)，保障網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員，需要在傳統(tǒng)以路由器、交換機(jī)為主的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，維護(hù)5G專(zhuān)網(wǎng)，需要學(xué)習(xí)5G業(yè)務(wù)流程、5QI指標(biāo)、5G用戶(hù)數(shù)據(jù)，5GC/gNB維護(hù)操作命令等相關(guān)知識(shí)技能，以保障企業(yè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和信息支撐系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

隨著5G 專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展和獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)政策的調(diào)整，5G專(zhuān)網(wǎng)維護(hù)技能將隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景和組網(wǎng)方式不同，呈現(xiàn)出多樣化的特征，企業(yè)5G專(zhuān)網(wǎng)自管理和自運(yùn)維也將面臨新的問(wèn)題。設(shè)備提供商、運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)需要及時(shí)跟進(jìn)、統(tǒng)籌維護(hù)界面，才能保證5G專(zhuān)網(wǎng)高效運(yùn)行，保障企業(yè)業(yè)務(wù)正常開(kāi)展。