浅谈5G定制专网的三类模式

2021-11-18 01:13杨雪峰
科技信息·学术版 2021年26期
关键词:专网时延切片

杨雪峰

摘要:4G改变生活,5G改变社会,5G是社会信息流动的主动脉,也是产业升级的加速器,是构建数字社会的新基石。随着各行业产业数字化转型升级的加速,企业急需可定制的5G专用网络,来满足安全隔离等级、低时延、广覆盖、高容量、大带宽等不同层面的行业数字化转型所需信息基础设施需求。

关键词:5G;定制专网;致远;比邻;如翼;边缘

一、5G定制专网背景及需求

在现阶段,企业需求多样、应用场景复杂,传统独立部署的行业专网已无法很好满足企业数字化转型升级的业务需求。基于多年的5G专网创新实践经验,本次对5G专网的需求总结如下:

网络能力定制和适配的需求

对于旅游、教育、场馆等对网络稳定性要求较高的行业,需要5G专网提供相对于公众企业网络质量更优的业务通道服务。对于工业制造、港口等行业,需要5G专网满足业务本地处理需求,确保业务数据高安全、业务处理低时延和高稳定性。

数字化应用对更低时延的需求

随着物联网等技术的不断发展、数据的不断增加,越来越多的企业开始将目光转向边缘计算,并将其作为云的延伸扩展,以加快数据分析的速度,便于企业更快更好的做出决策。边缘智能解决方案可以减少延迟、提高可扩展性、增强对信息的访问量,并使业务开发变得更加敏捷。

行业应用对固移协同的需求

为满足行业用户5G与传统专线互联、5G快速入云等典型的标准化基础能力,充分发挥固、移协同的不同优势的解决方案已成为企业数字化转型进程中的刚需。

5G定制专网目标是为企业打造一体化定制融合服务,实现“云网一体、按需定制”。

(一)致远模式

1.模式定义

致远模式是面向广域优先型企业提供的定制网服务模式。该模式基于5G网络资源,通过QoS、DNN定制和切片等技术,为企业提供端到端差异化保障的网络连接、行业应用等服务。

2.适用场景

致远模式是基于对行业的理解,提前将5G专网原子能力进行了行业属性的封装预置,适用于为行业用户提供该行业专属化服务的场景。

3.模式特征

致远模式以行业为维度,提供的服务具有广域跨省、业务加速、公专协同、业务隔离的差异化特征。

(二)比邻模式

1.模式定义

比邻模式是面向时延敏感型企业提供的定制网服务模式。该模式通过多频协同、载波聚合、超级上行、边缘节点、QoS增强、切片等技术的灵活定制,为企业提供一张带宽增强、低时延、数据本地卸载的专有网络,配合MEC、公有云,最大化发挥云边协同优势,为企业的数字化应用赋能。

2.适用场景

比邻模式主要应用于对网络性能尤其是时延要求高,同时对本企业数据管控有较高要求的企业,如工业视觉检测、工业数据采集、设备远程控制、机器人巡检等。

3.模式特征

比邻模式以园区为维度,提供的服务具有业务隔离、高带宽、业务加速、低时延、数据不出场等典型特征。

比邻模式的园区UPF及MEC平台可以部署于临近企业园区的本地机房内,根据企业需求和业务特征,可以选择独享或与其他企业共享UPF;或者直接部署于企业园区的机房内,达到私有化部署,数据不出园区的业务要求。

(三)如翼模式

1.模式定义

如翼模式是面向安全敏感型企业提供的定制网服务模式。该模式充分利用超级上行、干扰规避、5G网络切片和边缘计算等技术,按需定制专用基站、专用频率和专用园区级UPF等专用网络设备,为企业提供一张隔离的、端到端高性能的专用接入网络,同时可以按需定制MEC与行业应用,对专网提供专属运维支撑服务。

2.适用场景

如翼模式主要应用于有传统无线专网应用经验,对安全、性能、自管理要求苛刻的企业,如矿山(矿山井下采矿、矿车无人驾驶)、港口(吊机远控、自动集卡)大型工厂、电网等。

3.模式特征

如翼模式以企业为维度,提供的服务具有低时延、高带宽、数据不出场、高隔离、高安全等典型特征,可提供端到端全方位精细规划、建设、维护及优化服务。

二、能力组件

(一)定制网能力

1.业务加速

5G网络通过定制DNN签约可区分企业内不同的数据网络,通过QoS规则定制,可针对不同业务流实现差异化的业务加速服务。

2.业务隔离

5G网络切片是提供特定网络能力和特性的逻辑网络,通过网络切片技术,可以实现业务需求和网络资源的灵活匹配,虚拟出多张满足不同业务应用场景和差异化需求的5G切片网络,并能充分共享物理网络资源。

3.本地业务保障

5G使得分布式和边缘化的灵活部署模式成为可能,基于边缘节点部署和边缘计算技术,可实现企业业务数据的本地就近处理,保证数据不出园不出场,在降低数据传输时延的同时,保障了企业数据的安全性。

4.入云专线

行业用户通过移动上云(边缘云,私有云和公有云)的场景是当前5G最重要的一类应用,因此引入一种通过5G网络快速入云的安全保障通道能力,成为行业的关键需求之一。入云专线5G网络与固网入云专线(IPRAN、OTN)相协同为基础能力,实现5G网络、固网、云内网协同组网,实现业务快速发放和业务访问体验保障。

(二)定制边缘能力

打造云网融合的MEC平台(智能边缘平台),面向固定、移动等多种接入网络,按需就近提供流量引导等网络能力、边缘计算及存储能力、AI识别等业务原子能力及自服务等平台能力,支持全面定制化,满足低时延、大带宽、高算力、数据安全等差异化需求。

(三)固移协同能力

5G时代由于企业专网或专线涉及的节点和系统可能位于不同网络中、不同云节点中,需要端到端将跨域资源拉通并动态调度,结合基于5G SA网络切片能力,与传输、IP、云网等基础资源相协同,实现专用资源统一调配和端到端QoS保障。

1.5G切片专线

5G切片专线以5G网络与固网专线(IPRAN、OTN)相协同为基础,结合5G网络切片能力,充分发挥5G网和光网联合优势,满足企业5G的灵活接入的方式的组网专线。5G切片专线主要包括5G-OTN、5G-IPRAN两类组网模式。

2.融合接入专线

对于企业专网或专线涉及的节点和系统已经采用MPLS VPN、传统专线组网场景,可通过定制网与VPN结合,通过定制DNN等方式隔离、并通过定制网承载网实现与VPN专线互通,满足企业对5G终端的接入需求。

参考文献

[1]曹继承.基于QoS的Web服务推荐算法研究[C].南京邮电大学,2018.

[2]蔡书.5G网络安全问题分析与展望[J].电脑知识与技术,2019,15(9):19-20.

[3]QoS(Quality of Service,服务质量)指一个网络能够利用各种基础技术,为指定的网络通信提供更好的服务能力,是網络的一种安全机制,是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

[4]DNN是一个免费、开源、可扩展的内容管理系统。可广泛应用于商务网站、企业内网(Intranet)和外网网站、在线内容发布网站。

[5]欧洲电信标准协会ETSI提出的移动边缘计算(MobileEdgeComputing,MEC)是基于5G演进的架构,并将移动接入网与互联网业务深度融合的一种技术。

[6]UPF (User Port Function)用户端口功能。用户端口功能将特定的UNI要求适配到核心功能和系统管理功能。

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