5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)白皮書-2020.7ppt課件

2020-07,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu),白皮書,2020-075G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)白皮書,1,目錄,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究背景,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)設計原則,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu),5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)典型案例,P1,P3,P5,P15,目錄5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究背景5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)設計原則,2,1,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究背景,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)的定義與內(nèi)涵,隨著行業(yè)數(shù)字化變革席卷全球，包括制造業(yè)、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、媒體、金融等在內(nèi)的各,行各業(yè)都在積極探索其數(shù)字化轉(zhuǎn)型道路，在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)應用三個方面尋求新技術的突,破當前，蜂窩移動通信技術演進到,5G,時代，網(wǎng)絡帶寬、時延及可靠性、連接數(shù)等技術能力指標大幅提 升，面對行業(yè)領域供給側(cè)技術的發(fā)展與需求的旺盛,，5G,將有效使能行業(yè)數(shù)字化建設，并逐漸成為熱點在行業(yè)需求方面，行業(yè)企業(yè)已經(jīng)在其內(nèi)部利用以太網(wǎng)、Wi-Fi等網(wǎng)絡技術開展多種生產(chǎn)、運營等,服務，因此在網(wǎng)絡使用需求都呈現(xiàn)出與個人消費者需求的差異化，其在網(wǎng)絡功能、性能、穩(wěn)定性等方,面都提出了更高的要求，行業(yè)企業(yè)在引入5,G時，需要通信服務企業(yè)根據(jù)業(yè)務及管理需求等方面做出適,配，如網(wǎng)絡部署架構(gòu)、網(wǎng)絡性能要求等。

在行業(yè),5G,網(wǎng)絡建設及運營方面，行業(yè)企業(yè)希望利用本身的站址、網(wǎng)絡傳輸?shù)荣Y源探索與運營商合,作構(gòu)建,5G,網(wǎng)絡的模式，在獲得網(wǎng)絡可管可控能力的前提下，進一步降低,5G網(wǎng)絡的使用成本，同時希望,5G,網(wǎng)絡的運營運維模式能與企業(yè)現(xiàn)有的網(wǎng)絡及業(yè)務管理體系無縫融合，在獲得,5G網(wǎng)絡運營權(quán)的同時降,低企業(yè)自身的網(wǎng)絡及運營成本在行業(yè),5G,應用構(gòu)建方面，行業(yè)企業(yè),希望與運營商合作將,5G,平滑融入到現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)中，最好做到,“即插即用”，對現(xiàn)有業(yè)務流程不做大的修改，從而實現(xiàn)現(xiàn)有業(yè)務提質(zhì)增效，同時又期望能夠與通信,服務企業(yè)合作探索新興業(yè)務類型運營商在為行業(yè)提供上述,5G,網(wǎng)絡服務時的網(wǎng)絡建設模式主要有三種：1）“基于公網(wǎng)提供服務”,（公網(wǎng),）；,2）“復用部分公網(wǎng)資源，并根據(jù)行業(yè)訴求將部分網(wǎng)絡資源由行業(yè)用戶獨享”（混合,組,網(wǎng)）；3）“采用行業(yè)專用頻率為行業(yè)建立與公網(wǎng)完全物理隔離的行業(yè)專網(wǎng)”（專網(wǎng)）其中模式1和,模式2通常通過5G公用網(wǎng)絡為行業(yè)企業(yè)提供獨占的5G,虛擬網(wǎng)絡資源，因此對此兩種模式進行綜合和增,強，本白皮書提出了,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)的概念5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)就是指基于,5G,公網(wǎng)向行業(yè)用戶提供的能,滿足其業(yè)務及安全需求的高質(zhì)量專用虛擬網(wǎng)絡，是為行業(yè)用戶提供差異化、可部分自主運營等網(wǎng)絡服,務的核心載體。

5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)對企業(yè)的價值,15G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究背景5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)的定義與內(nèi)涵,3,2,行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的三要素是：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)應用,，5G,作為移動通信技術將在數(shù)據(jù),傳輸環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用相比以往的無線技術，5G同時在速率、時延、可靠性及連接數(shù)等關鍵連接能 力指標上都有斷代式提升這些技術能力的顯著提升，將使得各行業(yè)基于5G技術的應用獲得更高的能,力，創(chuàng)造以往無線技術無法實現(xiàn)的價值5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)為行業(yè)客戶提供定制化的網(wǎng)絡及服務，對于企業(yè)來說具有以下的優(yōu)勢,:,成本優(yōu)勢：,行業(yè)企業(yè)使用5G網(wǎng)絡的成本包括網(wǎng)絡設備成本、建設成本及網(wǎng)絡運營運維成本、原,有系統(tǒng)改造成本四大部分：在,5G,網(wǎng)絡設備成本方面,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)可以復用公網(wǎng)成熟的,5G,產(chǎn)業(yè)鏈，,該產(chǎn)業(yè)鏈通過運營商在消費者市場的規(guī)模建網(wǎng)構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)芯片、終端和網(wǎng)絡設備的低成本化；在,5G,網(wǎng)絡建設方面,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)促使行業(yè)企業(yè)擺脫“一次性建網(wǎng)、一次性投入”的高成本模式，可,根據(jù)自身需求采用“以租代建”、“分步推進”、“共建共享”等多種網(wǎng)絡建設模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡建設 的低成本化；在5G網(wǎng)絡運維方面，行業(yè)企業(yè)可同運營商協(xié)作，在獲得網(wǎng)絡運營及運維的自主權(quán)的前提,下，擺脫復雜的5G網(wǎng)絡設備運維等，實現(xiàn)多樣化、簡單化、自主化的5G網(wǎng)絡使用和運維模式；在原,有系統(tǒng)改造成本方面，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)充分考慮與原有系統(tǒng)的融合，提供“即插即用”的網(wǎng)絡部署能,力，對原有系統(tǒng)改動量小，減少融合改造成本。

安全優(yōu)勢：,安全保障是行業(yè)引入,5G,的前提,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)可根據(jù)行業(yè)用戶的安全需求，將終,端、網(wǎng)絡、應用等多層次安全保障技術進行整合，在5G網(wǎng)絡完備的安全基礎之上，給企業(yè)提供定制化 的安全保障，同時由于5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)基于運營商公網(wǎng)改進而來，可完全借鑒電信級大規(guī)模通信網(wǎng)絡,安全運營經(jīng)驗，讓行業(yè)/企業(yè)獲得來自運營商的電信級安全保障服務網(wǎng)絡性能優(yōu)勢：5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)由公網(wǎng)衍生而來，運營商負責行業(yè)內(nèi),5G,網(wǎng)絡的規(guī)劃、建設、,維護和優(yōu)化等工作，運營商同時作為,5G,公網(wǎng)及,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化的責任主體，可以有效減少,5G網(wǎng)絡自干擾導致的業(yè)務性能下降問題同時運營商在網(wǎng)絡性能優(yōu)化等方面有豐富的經(jīng)驗，可以根據(jù),行業(yè)企業(yè)的業(yè)務類型（如數(shù)據(jù)采集、高清視頻、,AR/VR,等）、業(yè)務分布、業(yè)務傳輸需求等優(yōu)化,5G,網(wǎng),絡，能夠保障行業(yè)業(yè)務穩(wěn)定、可靠的傳輸因此，綜合考慮成本、安全和網(wǎng)絡性能保障等方面的優(yōu)勢,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)是服務行業(yè)的最優(yōu)的,5G,網(wǎng)絡模式本文將詳細闡述,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)的概念和內(nèi)涵，主要包括,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)具體的網(wǎng)絡架,構(gòu)設計原則、網(wǎng)絡架構(gòu)設計及部署方案，同時介紹若干基于5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)的應用案例，為行業(yè)企業(yè),引入,5G,提供參考。

2行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的三要素是：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)應用，5,4,3,2.15G行業(yè)虛擬專網(wǎng)典型行業(yè)業(yè)務及網(wǎng)絡需求,在國家,5G,新基建政策的大力推動下,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)逐漸成為各行業(yè)領域關注的焦點本文針對,不同的行業(yè)應用和場景，對行業(yè)虛擬專網(wǎng)在網(wǎng)絡功能、性能以及部署等方面的要求進行梳理，從而保,障,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)全方位滿足各行業(yè)需求：,降成本需求,：,隨著行業(yè)信息化程度不斷提高，滿足網(wǎng)絡互聯(lián)需求的通信網(wǎng)絡成本越來越高通信網(wǎng)絡成本包括網(wǎng)絡設備成本、網(wǎng)絡建設成本、網(wǎng)絡運營運維成本（包括流量資費成本、網(wǎng)絡維護 成本）以及原有網(wǎng)絡的改造成本（硬件和軟件）等考慮到行業(yè)業(yè)務對網(wǎng)絡升級的需求，通信網(wǎng)絡系 統(tǒng)需保障兼容性和擴展性，這也直接提高了網(wǎng)絡的整體成本因此，這就要求5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)支持靈 活、差異化的部署策略，充分利用或者復用運營商的公網(wǎng)網(wǎng)絡，通過網(wǎng)絡共建共維、通信資源共享、,業(yè)務本地化處理以及運營商的規(guī)模性效益等能力，有效降低行業(yè)客戶的通信網(wǎng)絡成本多樣性業(yè)務需求：各行業(yè)不同業(yè)務對于網(wǎng)絡的需求不同，視頻,、,VR,等相關業(yè)務要求高吞,吐,量，自動駕駛要求網(wǎng)絡超低的傳輸時延和極高的可靠性，監(jiān)控、診斷等業(yè)務需要網(wǎng)絡具備海量接入能 力。

同時為了保障行業(yè)應用的業(yè)務連續(xù)性，網(wǎng)絡覆蓋能力、確定性時延以及靈活的業(yè)務部署等需滿足,更高的性能要求因此，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)需滿足多樣化的業(yè)務需求高安全需求,：,行業(yè)數(shù)據(jù)安全在企業(yè)運營中起到舉足輕重的地位，某些機密性和安全性要求較高,的核心業(yè)務要求數(shù)據(jù)不出園區(qū)，這給網(wǎng)絡提出了強隔離以及本地化部署的需求5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)一方 面需要為行業(yè)用戶提供可靠的通信設備和完善的安全保障機制，在承載行業(yè)用戶的核心業(yè)務數(shù)據(jù)的基,礎上，也可以承載公網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)，行業(yè)用戶的核心業(yè)務數(shù)據(jù)在傳輸過程中與其它業(yè)務數(shù)據(jù)實現(xiàn)邏輯嚴格 隔離，完成數(shù)據(jù)的本地化處理，以此保證核心業(yè)務數(shù)據(jù)不出園區(qū)另一方面為了保證業(yè)務安全可靠的正,常運行,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)需提供完備的鑒別服務、訪問控制服務、數(shù)據(jù)保密服務、數(shù)據(jù)完整性服務、可 審查性服務以及高可靠的通信設施，全方位保障行業(yè)客戶的網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)以及應用等方面安全可靠融合需求,：,行業(yè)應用的多樣性導致各類應用場景對于網(wǎng)絡的需求也不完全相同，現(xiàn)有的共存網(wǎng),絡類型包括4G、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、Wi-Fi、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等多種網(wǎng)絡，為了更合理的規(guī)劃使,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)設計原則,32.15G行業(yè)虛擬專網(wǎng)典型行業(yè)業(yè)務及網(wǎng)絡需求5G行業(yè)虛擬,5,4,用網(wǎng)絡并有效利用各種網(wǎng)絡的優(yōu)勢,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)需要充分考慮與現(xiàn)有網(wǎng)絡的融合，構(gòu)建與現(xiàn)有系,統(tǒng)（如：制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng),(MES),、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),(SCADA),、企業(yè)資源計劃,(ERP)等）互聯(lián)互通并深度融合的異構(gòu)網(wǎng)絡架構(gòu)。

因此，行業(yè)用戶可根據(jù)不同的業(yè)務需求，選擇不同的 融合網(wǎng)絡類型，并支持與現(xiàn)有用戶企業(yè)私有云和共有云等云端服務的融合部署自運維需求：,雖然5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)可以向行業(yè)用戶提供專網(wǎng)級別的服務，但從行業(yè)用戶角度來,看仍需要擁有簡單而必要的自運營和自運維能力，滿足網(wǎng)絡資源靈活配置、自主網(wǎng)絡運營、業(yè)務變更,調(diào)整等需求，主要包括三方面：1）可管理能力，即,：5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)需要開放必要的網(wǎng)絡監(jiān)控和,管,理接口，實現(xiàn)用戶的自配置和自管理，如：告警、巡檢、診斷、維護（遠程/多地）、升級等；2）可,擴展能力，即：5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)需要開放必要配置接口，支持用戶的自調(diào)整，用戶可以根據(jù)自身需求 的改變，在一定條件下動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡，如：用戶新建、刪除、用戶權(quán)限變更、業(yè)務變更、網(wǎng)絡微擴容,等；3）交叉運維能力，即：當行業(yè)用戶缺乏,5G,通信設備維護能力時，支持運營商與行業(yè)用戶共同,運 維，只要運營商通過用戶的安防申請，就可以完成相關網(wǎng)絡的運維工作2.25G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)設計原則,根據(jù)行業(yè)對網(wǎng)絡建設及業(yè)務承載方面的需求,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)設計需要遵從以下網(wǎng)絡設,計原則：,通信網(wǎng)絡成本降低原則：,設計5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)需要充分考慮復用現(xiàn)有運營商5G網(wǎng)絡資 源和產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)網(wǎng)絡、設備、終端等資源同時為消費者及行業(yè)用戶提供服務，降低通信網(wǎng)絡成本。

多域多類業(yè)務承載原則：,設計,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)需要考慮同時覆蓋行業(yè)用戶的廣域和局,域業(yè)務，并保障廣域業(yè)務連續(xù)性和局域業(yè)務的本地疏導通過網(wǎng)絡切片，邊緣計算等方式為不同類型,業(yè)務配置相應的網(wǎng)絡服務體系，提供不同的服務等級協(xié)議(SLA)保障，實現(xiàn)多類業(yè)務同時按需承載數(shù)據(jù)安全保障原則,：設計,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)需考慮數(shù)據(jù)安全保障，一方面，通過用戶面 功能,(UPF),等網(wǎng)絡分流手段和切片安全隔離等措施來保障公網(wǎng)業(yè)務和行業(yè)業(yè)務、行業(yè)不同業(yè)務之間安全,隔離傳輸，同時滿足企業(yè)核心業(yè)務本地化部署的需求，保障企業(yè)核心業(yè)務數(shù)據(jù)不出園區(qū)；另一方面，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)需將本身網(wǎng)絡的認證鑒權(quán)、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)完整性等安全手段與行業(yè)業(yè)務安全融合，,形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)安全保障措施4用網(wǎng)絡并有效利用各種網(wǎng)絡的優(yōu)勢，5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)需要充分考,6,5,與現(xiàn)有系統(tǒng)深度融合原則：,設計,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)時需要在保證數(shù)據(jù)安全前提下和園區(qū)現(xiàn),有信息網(wǎng)、控制網(wǎng)充分融合，打通園區(qū)全域數(shù)據(jù)，和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度結(jié)合，滿足企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型需求自主運營運維原則：5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)通過建立對外能力開放平臺，將,5G,網(wǎng)絡的配置管理、用戶,開戶、網(wǎng)絡監(jiān)測、網(wǎng)絡能力調(diào)用等網(wǎng)絡運營運維能力集中統(tǒng)一提供給行業(yè)用戶，行業(yè)用戶可以通過平,臺實現(xiàn)對網(wǎng)絡的自主運營和運維的能力。

5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu),3.15G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡總體架構(gòu)設計,5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)首先是基于,5G,標準的網(wǎng)絡架構(gòu)進行實現(xiàn)，包含邊緣計算、網(wǎng)絡切片、運維管理等,能力從應用場景、地理位置、服務范圍等角度,，5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)可以分為廣域虛擬專網(wǎng)和局域虛擬專 網(wǎng)兩大類對于局域虛擬專網(wǎng)，一般適用于業(yè)務限定在特定地理區(qū)域，基于特定區(qū)域的,5G,網(wǎng)絡實現(xiàn)業(yè) 務閉環(huán)，保障行業(yè)核心業(yè)務不出園區(qū)的需求，主要應用場景包括制造、鋼鐵、石化、港口、教育、醫(yī),療等園區(qū),/,廠區(qū)型企業(yè)；對于廣域虛擬專網(wǎng)，可以不限定地理區(qū)域，通?？苫谶\營商的端到端公網(wǎng)資,源，通過網(wǎng)絡虛擬或物理切片等方式實現(xiàn)不同行業(yè)不同業(yè)務的安全承載，主要應用場景包括交通、電,力、車聯(lián)網(wǎng)以及跨域經(jīng)營的特大型企業(yè)等5G,行業(yè)虛擬專網(wǎng)主要包括兩種重要的支撐技術：一種是網(wǎng)。