打开企业数字化蓝海,5G专网势在必得,三大建设方案覆盖全行业

通信小金 2023-04-27
2424 字丨阅读本文需 6 分钟

根据工信部最新的数据,截至2月底,国内5G基站总数达到了238.4万。5G基站占移动基站总数的比例,也提升至21.9%。

不断增加的5G基站,带来了越来越完善的5G网络覆盖。这不仅让手机用户享受到了更好的网络体验,也加速了垂直行业用户落地5G的进程。

截至目前,国内已经落地了超过50000个5G行业应用项目。这些项目分布于工业制造、交通物流、能源电力等各个领域,带来了实实在在的效率提升与成本节约,推动了企业的数字化转型。

尝到了5G场景落地的甜头之后,越来越多的企业开始考虑建设5G专网,对现有网络和算力架构进行重塑,以便获得更高的灵活性、安全性以及可靠性。

5G专网是帮助运营商打开企业数字化蓝海市场的敲门砖

彭松认为,运营商通过5G专网可以建立和企业的深度业务连接,撬动3~10倍的企业数字化转型市场空间,实现云、数据中心、F5G和增值服务等新业务的销售。当前看,海外5G ToB专网市场发展非常迅速,仅2022一年,海外运营商建设的5G ToB专网数量就已经翻番,未来增长潜力巨大。

最后,彭松表示5G不仅为运营商带来经济价值,其背后蕴含巨大社会价值。面向未来,华为呼吁和全球运营商、产业伙伴一起,持续用G.U.I.D.E.商业蓝图引领未来,进一步激发5G网络潜能,推动5Good to 5Great。

根据GSMA & GSA 2022年12月最新统计数据,全球已商用240+张5G网络,已发布1700+款5G终端;截至去年年底,5G用户已超过10亿;全球前20 top运营商ARPU增长10%,相比全球基线1%增长。

随着去年年末国家首张企业5G专网频率许可的发放,或标志着工业互联网快速步入“下半场”,我国5G+工业互联网由起步探索走向规模发展的新阶段,用“爆发前夜”来形容,其实并不夸张失实。另据弗若斯特沙利文预测,以5G为基础的物联网市场预计于2021年至2026年将按复合年增长率约62.2%增长,市场规模在2026年将达约4919亿,更具体的看,当中的5G专网市场预期在2026年将达到约2361亿,同期该细分领域的复合年增长率约为108.2%。

5G核心网,专网通信发展的基石

5G专网想要赋能垂直行业的数字化转型,有一个环节不能忽视,那就是5G核心网(5GC,5G Core)。

核心网是通信网络的管理中枢。它担负着网络全局资源管理和调度的使命。网络的拓扑结构、所有的业务功能、所有用户的数据信息,都由核心网负责掌控。它的重要性不言而喻。

在5G时代,核心网的存在形态和服务方式发生了巨大的变化。

5G核心网不再像以前一样以专用硬件的形态存在,而是走向了全面云化。通过虚拟化及云原生技术,5G核心网实现了NFV(网元功能虚拟化),可以部署在通用x86服务器上,甚至直接部署在云端。

核心网的那些传统网元,纷纷变成了基于软件的网络功能,彻底打破了以往耦合封闭的设备形态。核心网的部署环境要求,大大下降了。

这就意味着,核心网这个领域,从封闭转向开放,可以容纳更多的参与者。创业型企业,也能够参与核心网技术的研发,以及核心网产品的制造。

开放的5G核心网产业,给垂直行业用户带来了更多的选择权,也大幅降低了设备的采购和部署成本。

专网建设三大方案

根据目前行业应用需求的特点,5G行业专网的建设部署方式可分为以下三类。

1. 虚拟专网

在虚拟专网建设方案中,行业专网网元与运营商5G toB核心网网元共享,企业无独享网元,核心网数据面网元UPF与企业内网建立专线连接。企业终端用户签约企业专用切片和定制的DNN(Data Network Name,数据网络名称)。用户终端附着时,终端向基站发出的附着请求中携带切片标识或不携带切片标识,如果不携带切片标识,终端在附着过程中由核心网下发签约的切片标识。企业终端向基站发送数据包,数据经过运营商传输设备及核心网数据面网元,最后由专线发送至企业内网。

网络中的数据带有加密和完整性保护,核心网数据面逻辑隔离,数据转发过程中只经过运营商设备,不经过互联网,同时数据面网元与企业内网对接可采用GRE、L2TP等隧道协议,有效保障行业数据的安全。

2. 混合专网

以5G数据分流技术为基础,通过无线和控制面网元的灵活组合定制,为行业用户构建一张大带宽、低时延、数据不出园的基础连接网络。

UPF、MEC下沉至企业的工厂、园区,可提供数据隔离、按需定制的5G专网服务,按需叠加行业应用所需的5G本地网应用,5G融合定位,低时延、高可靠等专网差异化增值业务。

在该方案中,行业专网的信令面网元与运营商to B公众网络共用,新建企业独享数据面网元UPF。UPF采取下沉至企业园区内机房的部署方式,通过N6接口与企业内网对接。企业终端签约企业专用切片标识或者DNN,接入网络时,信令面网元根据终端携带或签约的切片标识、DNN以及终端所处位置,选择企业独享UPF,并将数据面承载建立在企业独享UPF上。企业终端向基站发送数据包,基站将数据包发送至企业独享UPF,此时访问企业内网的数据转发至企业内网。企业终端访问公众网络的数据则有两种可选方案。

一是由运营商的网络出口访问公众网络。企业独享的UPF对接运营商网络出口,数据包发送至UPF之后,UPF根据数据包访问的目的地址进行路由选择,或者将企业独享的UPF兼作ULCL(Uplink Classifier,上行分类器)UPF,数据发送至企业独享UPF后,该UPF进行上行数据分类,将非企业内网业务的数据分流至运营商公众网络UPF,再由运营商公众网络UPF转发至运营商公众网络出口。

二是数据包发送至企业独享UPF之后转发至企业内网,数据从企业内的公众网络出口访问公众网络。

3. 独立专网

利用5G组网、切片和边缘计算等技术,采用专有设备,为行业用户构建一张增强带宽、低时延、物理封闭的基础连接网络,实现用户数据与公众网络数据完全物理隔离,且不受公众网络影响。

在独立专网中,数据面网元以及部分或全部信令面网元下沉独享。结合信令面网元的不同部署方式,本方案可以细分为两种。

一是核心网控制面部分下沉。在园区下沉独享AMF、SMF网元,用户在运营商to B公众网络UDM及PCF签约,原则上UDM、PCF网元可不下沉。

二是核心网信令面完全下沉。在园区下沉AMF、SMF、UDM、PCF网元,对于控制面完全下沉,核心网本地独立新建,其中,UDM、PCF对接运营商的物联网平台,由平台负责用户管理,进行开销户等处理。

独享的信令面网元可按需部署在企业园区内。核心网给企业终端签约专属切片标识和DNN,企业终端接入网络时,基站会根据切片标识将信令发送至企业专享信令面网元,信令面网元会根据签约的切片标识和DNN,将数据面承载建立在企业独享UPF上。终端发送的数据包转发方式与混合专网一致,采取单节点部署或者异机房容灾等,数据面和信令面均与公众网络隔离。

最后

未来移动通信论坛副理事长张新生认为,信息通信业若从业界需求出发提供技术支撑,未来三年将是5G专网发展高潮期。预计2023年往后,在垂直行业5G将迎来一波专网建设高潮。此间业界不应以技术找市场,而是从客户需求出发来,去提供技术支撑。

文章来源: 封面新闻,通信世界,鲜枣课堂

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