工业互联网边缘计算 课件 任务4.2 面向行业应用的区域化5G专网解析

——工业互联网边缘计算——模块4基于5G边缘计算网络传输目录CONTENTS分析5G传输网络的构成任务4.1面向行业应用的区域化5G专网解析任务4.25G边缘计算在OT网络的部署任务4.35G边缘计算网络架构与规划任务4.45G边缘计算端侧传输部署任务4.55G混合专网部署任务4.6任务4.2面向行业应用的区域化5G专网解析导入5G专网是相对于5G公网而言的。公网是面向全体用户提供普遍服务的公共通信网络，平时打电话、上网等用的都是公网。这时候，网络资源为所有用户共享，用户间权益平等。而所谓专网，是指在特定区域为特定行业或企业用户提供的专用通信网络。相较于公网，专网性能更强、可靠性更高，安全性更好，且可随用户需求进行专门的定制。面向行业应用的区域化5G专网具有网络需求个性化、行业应用场景化等特点。所谓区域化，是指5G专网服务的部署范围可根据区域设计，可面向封闭式的使用场景，如制造业园区、港口、矿山等；5G专网网络需求个性化，是指对时延要求严苛、可靠性要求高、上行速率需求高、数据安全和隔离要求严格等；行业应用场景化，是指5G专网网络将为不同的行业场景就近部署算力并提供能力开放。逻辑上，5G专网网络架构包含接入网、承载网、核心网三个模块。按其实现功能又可分为三个功能平面，分别为接入平面、控制平面和用户平面。接入平面负责整个末端设备的接入，控制平面负责整个系统的控制层面的数据信令等消息的传输承载，用户平面主要负责接入以及核心数据的路由寻址，流量转发，在中间起到接续的作用。5G专网可与现有IT网络实现兼容互通，网络能力、网络技术也将不断演进升级。最后，对于多数企业重要的一点是，5G公网与专网的融合部署可缩短建设周期，进而大大降低成本。5G专网服务不仅仅是一张通信网络，更是一种融合网络、云计算、边缘计算、应用平台全面定制的综合解决方案。5G专网按其不同用户对网络设备的使用方式，分为三种类型：5G虚拟专网、5G混合专网以及5G独立专网。4.2.15G虚拟专网解析5G虚拟专网模式中，企业专网用户和企业内公众用户，共享5G基站、5G承载网、5G核心网（控制面和用户面）。如图所示为5G虚拟专用示意图。企业专网用户数据流，从企业专网用户终端，经过运营商在园区里共享基站，5G承载网，到公网用户面（UPF），再通过专线传回企业云。企业用户数据一般都会出园区。园区里面普通用户数据流，通过运营商在园区里共享基站，经过5G移动承载网传到公网用户面（UPF）。流程和园区外普通用户的业务流一样。由运营商保证基站到公网用户面（UPF）通信性能和数据安全。4.2.25G独立专网解析5G独立专网模式中，为企业专网用户和企业内公众用户分别建设独立的5G网络。企业专网用户有独立的无线频段、独立的基站和独立的5G核心网（独立的控制面和用户面），所有网络设备都在园区里，通过园区网络互连。5G企业独立专网可以由运营商来建设，也可以是企业自建。如图所示为5G独立专网示意图。运营商同时在企业园区里部署5G公网，和园区外部署方案一致，提供普通用户的5G业务。企业专网用户数据流，从企业专网用户终端，经过运营商在园区里的独立基站，直接到园区5GMEC服务器的UPF，最后通过园区内网络连接企业云，企业用户数据不出园区；园区里面普通用户数据流，通过运营商在园区里共享基站，经过5G移动承载网传到公网UPF。其流程和园区外普通用户的业务流一样。其中，用户面UPF的实现方式是在靠近MEC的位置部署，在5G核心网的控制下，使用UPF对终端要访问的业务进行分流，即UPF需要识别出哪些业务流是访问MEC的业务流，如果UPF检测到MEC业务流，就把这些数据转发到MEC上，如果不是MEC业务流则转发到企业云上。4.2.35G混合专网解析5G混合专网模式中，企业专网用户和企业内公众用户，共享5G基站和5G核心网控制面。企业专网用户有独立的、部署在企业园区里的5GMEC服务器（包括独立的用户面），5GMEC服务器在园区里面和企业云互连。如图所示为5G混合专网示意图。企业专网用户数据流，从企业专网用户终端，经过运营商在园区里的共享基站，直接到园区5GMEC服务器的UPF，最后通过园区内网络连接企业云。企业用户数据不出园区，但5G用户的控制信息会出园区，被发送到运营商的5G核心网控制面；园区里面普通用户数据流，通过运营商在园区里共享基站，经5G移动承载网传到公网UPF。其流程和园区外普通用户的业务流一样。采用运营商5G网络来建设专网，具有成本低、建设速度快、专业建设和维护的优点。当前，在工业互联网领域，大多数企业采用的是5G混合专网模式。总结对比5G虚拟专网5G混合专网5G独立专网网络共享共享基站、5G移动承载网、5G核心网共享基站、5G核心网的控制面系统无共享数据是否出园区出园区不出园区不出园区MEC位置比较高，在运营商机房下移到园区下移到园区低延迟中高高数据传输安全比较高（可以用切片）很高最高灵活自服务低中高成本低中高客户对象对网络性能和边缘计算要求不高，对成本比较敏感的中小企业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客户，如工业视觉检测、工业数据采集、云化PLC、设备远程