工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算 課件 任務(wù)4.2 面向行業(yè)應(yīng)用的區(qū)域化5G專網(wǎng)解析

——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算——模塊4基于5G邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸目錄CONTENTS分析5G傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成任務(wù)4.1面向行業(yè)應(yīng)用的區(qū)域化5G專網(wǎng)解析任務(wù)4.25G邊緣計(jì)算在OT網(wǎng)絡(luò)的部署任務(wù)4.35G邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與規(guī)劃任務(wù)4.45G邊緣計(jì)算端側(cè)傳輸部署任務(wù)4.55G混合專網(wǎng)部署任務(wù)4.6任務(wù)4.2面向行業(yè)應(yīng)用的區(qū)域化5G專網(wǎng)解析導(dǎo)入5G專網(wǎng)是相對于5G公網(wǎng)而言的。公網(wǎng)是面向全體用戶提供普遍服務(wù)的公共通信網(wǎng)絡(luò)，平時(shí)打電話、上網(wǎng)等用的都是公網(wǎng)。這時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)資源為所有用戶共享，用戶間權(quán)益平等。而所謂專網(wǎng)，是指在特定區(qū)域?yàn)樘囟ㄐ袠I(yè)或企業(yè)用戶提供的專用通信網(wǎng)絡(luò)。相較于公網(wǎng)，專網(wǎng)性能更強(qiáng)、可靠性更高，安全性更好，且可隨用戶需求進(jìn)行專門的定制。面向行業(yè)應(yīng)用的區(qū)域化5G專網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)需求個(gè)性化、行業(yè)應(yīng)用場景化等特點(diǎn)。所謂區(qū)域化，是指5G專網(wǎng)服務(wù)的部署范圍可根據(jù)區(qū)域設(shè)計(jì)，可面向封閉式的使用場景，如制造業(yè)園區(qū)、港口、礦山等；5G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)需求個(gè)性化，是指對時(shí)延要求嚴(yán)苛、可靠性要求高、上行速率需求高、數(shù)據(jù)安全和隔離要求嚴(yán)格等；行業(yè)應(yīng)用場景化，是指5G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將為不同的行業(yè)場景就近部署算力并提供能力開放。邏輯上，5G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含接入網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心網(wǎng)三個(gè)模塊。按其實(shí)現(xiàn)功能又可分為三個(gè)功能平面，分別為接入平面、控制平面和用戶平面。接入平面負(fù)責(zé)整個(gè)末端設(shè)備的接入，控制平面負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制層面的數(shù)據(jù)信令等消息的傳輸承載，用戶平面主要負(fù)責(zé)接入以及核心數(shù)據(jù)的路由尋址，流量轉(zhuǎn)發(fā)，在中間起到接續(xù)的作用。5G專網(wǎng)可與現(xiàn)有IT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)兼容互通，網(wǎng)絡(luò)能力、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也將不斷演進(jìn)升級。最后，對于多數(shù)企業(yè)重要的一點(diǎn)是，5G公網(wǎng)與專網(wǎng)的融合部署可縮短建設(shè)周期，進(jìn)而大大降低成本。5G專網(wǎng)服務(wù)不僅僅是一張通信網(wǎng)絡(luò)，更是一種融合網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、應(yīng)用平臺全面定制的綜合解決方案。5G專網(wǎng)按其不同用戶對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用方式，分為三種類型：5G虛擬專網(wǎng)、5G混合專網(wǎng)以及5G獨(dú)立專網(wǎng)。4.2.15G虛擬專網(wǎng)解析5G虛擬專網(wǎng)模式中，企業(yè)專網(wǎng)用戶和企業(yè)內(nèi)公眾用戶，共享5G基站、5G承載網(wǎng)、5G核心網(wǎng)（控制面和用戶面）。如圖所示為5G虛擬專用示意圖。企業(yè)專網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)流，從企業(yè)專網(wǎng)用戶終端，經(jīng)過運(yùn)營商在園區(qū)里共享基站，5G承載網(wǎng)，到公網(wǎng)用戶面（UPF），再通過專線傳回企業(yè)云。企業(yè)用戶數(shù)據(jù)一般都會(huì)出園區(qū)。園區(qū)里面普通用戶數(shù)據(jù)流，通過運(yùn)營商在園區(qū)里共享基站，經(jīng)過5G移動(dòng)承載網(wǎng)傳到公網(wǎng)用戶面（UPF）。流程和園區(qū)外普通用戶的業(yè)務(wù)流一樣。由運(yùn)營商保證基站到公網(wǎng)用戶面（UPF）通信性能和數(shù)據(jù)安全。4.2.25G獨(dú)立專網(wǎng)解析5G獨(dú)立專網(wǎng)模式中，為企業(yè)專網(wǎng)用戶和企業(yè)內(nèi)公眾用戶分別建設(shè)獨(dú)立的5G網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)專網(wǎng)用戶有獨(dú)立的無線頻段、獨(dú)立的基站和獨(dú)立的5G核心網(wǎng)（獨(dú)立的控制面和用戶面），所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都在園區(qū)里，通過園區(qū)網(wǎng)絡(luò)互連。5G企業(yè)獨(dú)立專網(wǎng)可以由運(yùn)營商來建設(shè)，也可以是企業(yè)自建。如圖所示為5G獨(dú)立專網(wǎng)示意圖。運(yùn)營商同時(shí)在企業(yè)園區(qū)里部署5G公網(wǎng)，和園區(qū)外部署方案一致，提供普通用戶的5G業(yè)務(wù)。企業(yè)專網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)流，從企業(yè)專網(wǎng)用戶終端，經(jīng)過運(yùn)營商在園區(qū)里的獨(dú)立基站，直接到園區(qū)5GMEC服務(wù)器的UPF，最后通過園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接企業(yè)云，企業(yè)用戶數(shù)據(jù)不出園區(qū)；園區(qū)里面普通用戶數(shù)據(jù)流，通過運(yùn)營商在園區(qū)里共享基站，經(jīng)過5G移動(dòng)承載網(wǎng)傳到公網(wǎng)UPF。其流程和園區(qū)外普通用戶的業(yè)務(wù)流一樣。其中，用戶面UPF的實(shí)現(xiàn)方式是在靠近MEC的位置部署，在5G核心網(wǎng)的控制下，使用UPF對終端要訪問的業(yè)務(wù)進(jìn)行分流，即UPF需要識別出哪些業(yè)務(wù)流是訪問MEC的業(yè)務(wù)流，如果UPF檢測到MEC業(yè)務(wù)流，就把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到MEC上，如果不是MEC業(yè)務(wù)流則轉(zhuǎn)發(fā)到企業(yè)云上。4.2.35G混合專網(wǎng)解析5G混合專網(wǎng)模式中，企業(yè)專網(wǎng)用戶和企業(yè)內(nèi)公眾用戶，共享5G基站和5G核心網(wǎng)控制面。企業(yè)專網(wǎng)用戶有獨(dú)立的、部署在企業(yè)園區(qū)里的5GMEC服務(wù)器（包括獨(dú)立的用戶面），5GMEC服務(wù)器在園區(qū)里面和企業(yè)云互連。如圖所示為5G混合專網(wǎng)示意圖。企業(yè)專網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)流，從企業(yè)專網(wǎng)用戶終端，經(jīng)過運(yùn)營商在園區(qū)里的共享基站，直接到園區(qū)5GMEC服務(wù)器的UPF，最后通過園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接企業(yè)云。企業(yè)用戶數(shù)據(jù)不出園區(qū)，但5G用戶的控制信息會(huì)出園區(qū)，被發(fā)送到運(yùn)營商的5G核心網(wǎng)控制面；園區(qū)里面普通用戶數(shù)據(jù)流，通過運(yùn)營商在園區(qū)里共享基站，經(jīng)5G移動(dòng)承載網(wǎng)傳到公網(wǎng)UPF。其流程和園區(qū)外普通用戶的業(yè)務(wù)流一樣。采用運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)來建設(shè)專網(wǎng)，具有成本低、建設(shè)速度快、專業(yè)建設(shè)和維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，大多數(shù)企業(yè)采用的是5G混合專網(wǎng)模式?？偨Y(jié)對比5G虛擬專網(wǎng)5G混合專網(wǎng)5G獨(dú)立專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)共享共享基站、5G移動(dòng)承載網(wǎng)、5G核心網(wǎng)共享基站、5G核心網(wǎng)的控制面系統(tǒng)無共享數(shù)據(jù)是否出園區(qū)出園區(qū)不出園區(qū)不出園區(qū)MEC位置比較高，在運(yùn)營商機(jī)房下移到園區(qū)下移到園區(qū)低延遲中高高數(shù)據(jù)傳輸安全比較高（可以用切片）很高最高靈活自服務(wù)低中高成本低中高客戶對象對網(wǎng)絡(luò)性能和邊緣計(jì)算要求不高，對成本比較敏感的中小企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)性能尤其是時(shí)延要求高，同時(shí)對本企業(yè)數(shù)據(jù)管控有較高要求的客戶，如工業(yè)視覺檢測、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、云化PLC、設(shè)備遠(yuǎn)程