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        試分析5G專網及部署策略

        2023-10-16 03:28:28金劍
        中國新通信 2023年14期
        關鍵詞:公網專網核心網

        摘要:隨著5G的發(fā)展,通信行業(yè)迎來了新的機遇。許多運營商都在積極地探索5G專網模式和相關方案。故本文主要圍繞5G專網和部署策略進行分析,以供參考。

        關鍵詞:5G專網;部署策略

        金劍(1977.06-),男,漢族,湖南醴陵,碩士。

        5G技術能夠滿足不同行業(yè)的需求。網絡也從傳統(tǒng)的點到點通信發(fā)展為服務化框架,5G網絡服務對象也發(fā)生了變化,不再局限于個人用戶,而是面向各行業(yè)領域。在5G時代,電信傳統(tǒng)業(yè)務需要以主動、積極的態(tài)度,拓寬業(yè)務發(fā)展范圍,其它主流運營商也更應該將關注的重點放在垂直行業(yè)領域當中。基于以上原因,本文將深入探討5G專網及其部署策略。

        一、5G行業(yè)專網獨立建設的意義分析

        5G技術發(fā)揮出自己的作用之后,可以提供2C或者是2B服務。然而,伴隨時代的發(fā)展,個人通信消費能力趨于飽和狀態(tài),2C市場發(fā)展的速度非常緩慢,2 B用戶已經替代2C個人消費者,成了5G應用當中的主要角色。將2C與2B網絡進行結合建設,因為二者服務的主要對象、業(yè)務內容之間都有很大的差異和不同,所以在實際合作建設期間,也會有很多不利的地方,以單獨的方式展開5G 2B行業(yè)專網的建設,可以為業(yè)務提供不同的、高質量服務,也使得5G業(yè)務領域向著更好的方向發(fā)展。運營商在通信網絡建設期間,已經積累了豐富的經驗,同時也會應用更多技術的優(yōu)勢與特點,滿足傳統(tǒng)業(yè)務以及互聯網用戶所提出來的、具有基礎性特點的通信要求。2G網絡已經無法滿足行業(yè)或企業(yè)專網業(yè)務所提出的具有多樣化的需求,尤其是在企業(yè)業(yè)務靈活開通方面與2B網絡之間存在較大差距。

        二、5G專網需求和使用現狀

        將5G作為新基建的重點和代表,推動經濟效率向著更高質量的發(fā)展和前進。人工智能、遠程醫(yī)療等多個行業(yè)都與5G網絡之間有千絲萬縷的聯系。5G網絡非常復雜,其中包括較多內容,功能強大,完全可以將多項技術進行融合,從而拓寬通信技術的應用領域,也為各個行業(yè)數字化轉型提供助力?,F如今各個行業(yè)都加快發(fā)展速度與腳步,例如:電力、交通、制造、金融等,它們對無線覆蓋、網絡安全性、數據保密性等多個方面非常關注并提出諸多的要求,基于公網的5G網絡方案,想要滿足相關行業(yè)提出來的個性化要求,還很困難。

        三、5G專網關鍵技術

        眾所周知,如今在醫(yī)療行業(yè)、工業(yè)企業(yè)、政務等多個領域中,5G網絡憑借自身強大的優(yōu)勢與特點已經引起廣泛關注,并開始進行部署和具體的應用。然而,我們不能忽視的是,5G網絡在滿足特定行業(yè)應用中提出的相關要求,如安全隔離和低時延等方面仍存在不足。為了彌補這些缺陷,5G與行業(yè)融合的進程得到了3G pp標準的推動,借助網絡切片等關鍵技術為相關客戶提供具有定制化特點的5G專網,以滿足不同客戶對專網差異性的需求。

        (一)網絡切片

        通過對網絡切片進行分析和研究,發(fā)現其是緊緊跟隨時代發(fā)展腳步,所呈現出來的一種全新的技術,也是一種需要主組網的方式。將基礎設施作為重點,分離出多個具有虛擬性特點的端到端網絡,從而滿足不同類型的應用。5G端到端網絡切片具有復雜性的特點,其中包括較多的內容,例如核心網切片傳輸切片及無線切片。每個子切片都可以采用單獨的方式進行管理,但是無法提供單獨的網絡功能。其中無線網切片技術提供基于切片的頻段,優(yōu)先級配置等隔離保障方法。

        (二)MEC邊緣技術

        通過對多接入邊緣計算的重點進行分析和研究,發(fā)現其是具有開放性特點的分布式平臺,主要在網絡邊緣靠近數據源,就近提供相關的網絡計算和存儲等多項高質量服務,從而有效滿足專網的連接、數據優(yōu)化等多個方面所提出來的相關要求。5G專網通過在用戶本地園區(qū)、辦公樓等位置設置MEC邊緣計算服務器,并依托本地數據庫服務器的作用。敏感數據不會出園區(qū),秘密數據也不會出大樓,確保數據的穩(wěn)定性和安全性,不受到任何因素所帶來的影響發(fā)生嚴重問題。MEC技術結合無線數據緩存和本地分流技術,可以提高計算處理水平和效率,并加快數據傳輸速度,縮短終端用戶的響應時間,確保終端用戶的數據業(yè)務需求連續(xù)性,提供更好的服務體驗。

        (三)時間敏感網絡

        通過對時間敏感網絡所采用的標準進行認識分析,發(fā)現其主要將以太網網絡層二技術作為依托和重點,確保信息在傳輸的過程當中更加的穩(wěn)定可靠,依托集中管理和協調調度, 時間敏感網絡可以保證實時應用的可靠性。R16 5G標準可以與現有有限時間敏感網絡系統(tǒng)進行交叉工作。5G系統(tǒng)定義了時間敏感網絡設備和系統(tǒng)進行交互工作的適配器,將時間敏感網絡的配置納入5G服務質量框架中。通過依托包頭壓縮等技術,可以實現以太網絡的高質量傳輸目標實現。TSN技術已在航天航空、汽車、運輸等多個領域中廣泛應用。

        四、5G專網核心網的部署方案分析

        (一)網絡切片虛擬專網部署方案

        設計網絡切片虛擬專網方案時,虛擬專網主要將公網物理網絡資源作為基礎,又依托網絡芯片,隔離出多個端到端邏輯子網。無物理資源增加情況下,幫助用戶提供端到端的按需隔離服務。此方案的重點內容就是5G公網部署,在公網實際范圍覆蓋之內,都可以提供虛擬作用服務,范圍廣是方案的主要特點,需要相關數據設置,就可以使運營水平和效率得到明顯的提高,還能夠解決更多運營過程當中所支出的成本,但是基于切片的虛擬專網受到了公網資源配置所帶來的限制,只能有限定制。之所以網絡質量會發(fā)生下降問題,主要是受到公網網絡質量的波及,網絡質量只能夠有限保障。網絡芯片虛擬專網使用運營商公網資源不會再受到多種因素所帶來的影響,在正常情況下,應用具有廣域特點的行業(yè),例如電力行業(yè)、智能城市物流等具有大型特點的企業(yè)。

        (二)智能定制專網部署方案

        通過對智能定制專網部署方案進行認真分析和研究,發(fā)現主要內容指的是與公網部署相對獨立的5G專網方案,核心網主要應用的框架為可定制裁剪的輕量化架構,在一些大中型企業(yè)當中,此類專網方案非常受重視以及得到廣泛的應用。因為大中型企業(yè)提出數據保密性、可靠性等多種要求,例如:礦井、油田等。

        此外,專網要求極高情況下,用戶數據不可出園區(qū),網絡控制指令也不要出園區(qū),專網實現的方案作為重點和基礎,信令數據、網絡功能等需要依靠公有網絡才真正實現,網絡的質量發(fā)生下降的情況,主要是因為公網真實狀況出現問題,所以受到波及,基于公網的專網方案,沒有辦法滿足相關的要求,但是在行業(yè)的應用對將5GC網元按需整體下沉到園區(qū)特別重視,應用網源按需組合定制專網。

        經過認真思考后發(fā)現,智能定制專屬方案,針對相關行業(yè)、用戶場景等多個方面與公網之間存在許多不同點,而且針對設備的實際性能、投入的成本等多個方面都進行深入的思考。公網5GC產品網元眾多,而且功能更具復雜性的特點,維護工作經常受到阻礙,想要真正實現向垂直行業(yè)用戶所推廣的目標,非常困難。因此,核心網可基于網絡化架構與云化部署能力,應用硬件設施精簡,設計運維非常簡單、輕量化核心網產品,使得5G專網更具可靠、安全、節(jié)約成本等特點,為相關企業(yè)應用打下基礎。

        (三)5G核心網公有云設計方案

        眾所周知,核心網可以說是電信行業(yè)中非常關鍵、重要的組成部分,也是核心生產系統(tǒng),在正常的情況之下,將其設置在運營商機房內部,設備云化之后設置在自建的電信級私有云上。伴隨著時間的不斷推移,公有云獲得更好的發(fā)展,如今已經越發(fā)的成熟,一些運營商經過深思熟慮,并對業(yè)務進行優(yōu)化,專門思考商業(yè)價值,最終決定應用混合云方式,主要就是將一些核心網業(yè)務部署在公有云上面,特別是垂直行業(yè)的5G2B市場。嘗試是最適合、最恰當的方法,應用合作方式,加入大型云服務商,最終實現互惠互利目標,在市場當中獲得更好發(fā)展,并且站穩(wěn)腳跟。5GC控制面,在正常的情況下,都會應用集中方式部署,用戶面UPF根據具體的要求,下沉到地市或者是邊緣。

        在公有云部署方案當中,專網 5GC控制面部署在公有云中心機房內部,用戶面UPF下沉到邊緣節(jié)點,基于UPF邊緣節(jié)點的建設方法,工作人員需要對以下兩種模式展開分析。其一,完全邊緣模式。UPF邊緣節(jié)點主要的提供對象就是供應商,供應商憑借自身強大的優(yōu)勢與特點,再結合自身機房的條件,建設主要包括:硬件資源池、虛擬化層在內的邊緣云節(jié)點。UPF主要由運營商邊緣節(jié)點進行承載。其二,合作伙伴邊緣模式。UPF主要由運營商與云服務商二者之間的配合進行提供,運營商主要提供的是風火水電等機房環(huán)境;云服務商提供的則是邊緣節(jié)點、硬件資源池虛擬化層。運營商將自身的邊緣節(jié)點策略當作基礎,結合網絡資源、邊緣環(huán)境等特點,選擇出來更為科學的建設方法與模式,甚至可以匹配重要合作伙伴。將公有云與云服務二者的主要優(yōu)勢進行充分的融合,最終形成合力。在技術層面上,需要對公有云和電信云二者在架構和業(yè)務上面的不同進行仔細的分析和思考,在公有云部署之下,從方案和產品層面,滿足運維過程當中所提出來的相關要求。

        五、5G專網核心網部署中需注意的問題

        (一)商用時間較長

        眾所周知,定制專網服務對象是各個行業(yè)的用戶,行業(yè)的不同,所提出來的要求必然也不會是相同的,其中差異很大,對專網產品方案所提出來的要求也會千差萬別,以統(tǒng)一的標準,進行設計,產品方案的標準化難度較大。雖然說這種產品網絡架構與協議流程遵循3GPP標準之間有相同的地方,但是在接口、部署形態(tài)等多方面并沒有制定出更加統(tǒng)一的規(guī)范,需要運營商發(fā)揮出自己的作用,制定出相關的標準,對不同廠家的產品加大管理的力度。專網產品真正實現規(guī)模商用目標需一段時間,需要走的路還很長,而且此條道路需要付出更多時間與精力。

        (二)運營管理問題

        邊緣專網產品是由多個設備廠家來進行提供的,廠家的不同,所制定出來的運營體系會出現不兼容問題,想要進行統(tǒng)一的管理是非常困難的。行業(yè)專網在千百個園區(qū)當中進行設置,專網故障定位與5G基站傳輸、核心網配合等各方面都有緊密的關系,因此需要專業(yè)的維護團隊,所需要付出的維修成本也是極高。

        六、結束語

        總之,在5G賦能垂直行業(yè)當中,較為關鍵、重要的方案當屬5G專網,例如網絡切片等較為關鍵性技術,完全能夠為用戶提供具有定制化特點的5G服務,并且促進5G行業(yè)向著數字化的方向發(fā)展和前進。通過以5G方式選擇獨立專網、混合專網、虛擬專網,針對資源隔離、寬帶流量等重要指標進行科學的設計,完全滿足不同行業(yè)專網客戶所提出來的相關要求。另外,現如今眾多的行業(yè)對于通信網絡都提出了諸多的要求,例如大寬帶、海量接入、廣域覆蓋、業(yè)務數據不出園區(qū)等等,因此,相關工作人員還需要針對5G專網的容災方案以及商業(yè)運營模式等多項內容進行仔細的分析和研究,大幅度提高5G專網安全性與可靠性等,確保5G在多個行業(yè)當中得到廣泛的應用,并獲得一致的好評。5G網核心網部署模式有很多的優(yōu)勢和特點,其一是本地附屬核心網架構可以確保對信令的控制,使得用戶數據在傳輸期間速度極快。其二是用戶相關數據控制面數據安全隔離度非常高,生產業(yè)務數據根本不出園區(qū),在本地以高質量的方式進行卸載。企業(yè)專網的設備簽署信息以及核心網的信令和流轉數據全部在園區(qū)之內進行存儲及科學的管理,確保數據更加安全。

        作者單位:金劍 上海諾基亞貝爾股份有限公司

        參? 考? 文? 獻

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