如何部署5G专网

如何部署5G专网本站　　区别于专网，今天我们使用的智能手机连接的2/3/4/5G移动通信网络称为公网

　　区别于专网，今天我们使用的智能手机连接的2/3/4/5G移动通信网络称为公网。公网就是一个“公共场所”，数以亿计的移动用户共享同一个网络，同样的频段资源和网络设备。

　　这是因为5G的最大价值在于2B垂直行业市场，在于走进各行各业。未来，工厂、园区、运输、医院、油田、电网、港口等各行各业都可能拥有5G专网，以利用5G大带宽、低时延、高可靠、多连接的网络能力和边缘计算，来实现数字化转型，提升生产效率。

　　•5GC CP（5G核心网控制面），5G核心网控制面包括AMF、SMF等多种功能，本文简化统称为控制面，其主要负责处理连接管理、会话管理、移动性管理，承载信令或控制消息。

　　•UPF（用户面功能），指5G核心网的用户面，承载数据流量，负责在无线接入网和Internet之间转发流量、报告流量使用情况、QoS策略实施等。

　　•MEC（多接入边缘计算），5G核心网用户面UPF下沉与MEC可组成边缘节点，将千里之外的云计算能力下沉到靠近数据源的边缘，让数据在本地就能实现存储和处理，从而可降低网络时延，更好的保护本地数据的安全性和隐私性，使能各种5G专网应用。

　　如上图所示，5G专网规模虽然远小于5G公网，但麻雀虽小五脏俱全，也由UDM、5GC CP、UPF、MEC和gNB组成。

　　上图表示的5G专网部署方式是，垂直行业基于5G专网频段，自建一张包括UDM、5GC CP、UPF、MEC和gNB的5G移动专网，并与5G公网完全隔离。

　　所谓5G专网频段，指决策者为垂直行业专门分配的5G频段。有了5G专网频段，意味着垂直行业在频谱资源上不再受制于运营商，而可以自建专网。

　　•网络自主可控（端到端的网络都是自己建的，且与公网完全隔离，即使公网发生光缆被挖掘机挖断、拥塞等情况，也毫不影响专网）

　　但缺点也很突出，主要是部署成本高，一般小企业根本无法承担，且后期运维成本也高，还得培养一批专业的运维人员。

　　比如，目前中国移动拥有的5G频段为2515-2675MHz和4800-4900MHz，基于这种部署方式，中国移动就可以用4800-4900MHz频段为某油田部署一张与中国移动5G公网完全隔离的一张5G专网。

　　在这种部署方式下，无线G基站上实现分流，属于公网的数据流量将传送到公网UPF，而属于专网的数据流量则传送到专网UPF。

　　换句话讲，比如工厂里的传感器和超高清摄像头等，产生的数据将保留在企业内部；而企业员工的智能手机上网、看视频等数据流量则通过公网传输。

　　这种部署方式的优点与第一种和第二种有相同之处，都能保证企业数据的绝对安全和网络低时延。不同的是，由于共享RAN，企业可节省一些部署成本和维护成本。

　　所谓控制面共享，就是专网和公网的控制面功能（身份验证、移动性管理等）均由公网中的5GC CP和UDM执行。

　　在这种部署方式下，企业专网的gNB和UPF分别由N2和N4接口连接5G公网的5GC CP，企业专网里的设备的用户信息也存储在运营商的5G公网里，而不是存储在企业内部。因此，在数据安全性和隐私保护方面可能会差一点。

　　从UDM、5GC CP、UPF、MEC到5G基站，包括控制面和用户面，5G专网与公网端到端共享。

　　在这种部署方式下，用户信息和数据流量的安全性取决于网络切片能力。而低时延保障取决于运营商的边缘云（UPF和MEC）的部署位置。如果运营商的边缘云的位置离企业很近，那么网络时延也就很低。

　　先来解释一下网络中的新设备MEC DP，即MEC的数据面，它负责在无线接入网及核心网之间提供数据转发通路，实现数据流量的本地卸载。

　　MEC DP具备对N3 GTP数据流的解析处理能力，比如，MEC DP对来自基站的GTP分组数据包的目标IP地址进行解析，如果IP数据包是本地流量，则将其路由到内部专网。因此，通过MEC DP，可以将公网流量和专网流量分开，从而保障专网数据的安全。

　　其中，CU可采用云化部署方式，可以与核心网UPF和MEC融合部署。DU/RU通过F1接口连接CU。

　　不难看出，F1 LBO与N3 LBO的差别在于，5G基站采用了CU与DU、RU分离的架构，其中CU与UPF和MEC部署于运营商的边缘云中，而DU/RU部署于企业内部，这样一来，专网流量不再是通过N3接口而是通过F1接口至边缘云。

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