什么是5g专网？
5g专网，称为local 5g network，或者private 5g network，指专用于特定行业或企业的移动通信网络。
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。
专网的概念并不陌生，早在2/3/4g时代就有了，比如铁路专网、公共安全专网、非民用专网等。
进入5g时代，专网将会越来越火。
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。
既然5g专网这么重要，可怎样部署呢？
本文来介绍一下5g专网的7大部署方案。
企业基于专网频段独立自建，与公网完全隔离
在解释这张图之前，我们先来了解一下5g网络的组成。
简化了讲，5g网络主要由udm、5gc cp、upf、mec和gnb组成。
udm（统一数据管理），管理数据，包括用户标识、用户签约数据、鉴权数据等。
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。
gnb，就是5g基站。
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。
目前全球已有多个国家为垂直行业分配了5g专用频段，或者称为5g本地频段，比如德国分配了3.7-3.8ghz，英国分配了3.8-4.2ghz频段，日本分配了2575-2595mhz、28.2-28.3ghz、4.6-4.8ghz和28.3-29.1ghz频段。
这种部署方式的优点是：
可保障企业数据的一定程度上安全（因为完全与公网隔离）
网络时延低（从核心网到无线接入网都部署于本地，数据来回传输不过几公里，当然时延就低了）
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。
运营商基于公网频段帮助企业建设独立专网，与公网完全隔离
与第一种部署方式相似，主要差别在于采用的频率资源不是5g专网频段，而是运营商的5g频段。
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。
专网与公网之间ran共享
企业专网依然部署udm、5gc cp、upf和mec，但5g基站（gnb）与公网共享。
在这种部署方式下，无线数据流量在5g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一定程度上安全和网络低时延。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。
专网与公网之间ran和控制面共享
不仅5g基站（gnb）与公网共享，而且控制面也与5g公网共享。
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。
但由于mec和upf仍然部署于企业内部，仍然可以保障网络低时延。
公网与专网端到端共享
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。
实际就是端到端网络切片。基于5g公网，为5g专网端到端切出一个“切片子网络”。
在这种部署方式下，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。
n3 lbo
lbo，local break-out，本地疏导。
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。
但为什么不直接像第4种部署方式一样，在企业专网中部署upf呢？
因为upf太贵。upf的成本远远高于mec dp。
因此，n3 lbo部署方式有利于减少企业部署专网的成本。
f1 lbo
这里得先解释一下5g基站（gnb）的架构。
5g基站划分为cu、du和ru三部分：
cu，中央单元，处理rrc、pdcp等高层协议，负责非实时的配置和控制决策。
du，分布式单元，处理对实时性较高的层2功能和部分物理层功能。
ru，天线单元，指部分物理层和rf、天线部分。
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。
作者：佚名来源：千家网

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