5G 银行行业专网解决方案研究

王亚峰，梁春花，朱兰兰，王晓平

（中国移动通信集团设计院有限公司北京分公司，北京 100038）

0 引言

为增强用户黏性，银行业需要不断地创新服务模式，改善业务使用体验。通过与高速率、低时延网络传输能力的融合，能够在咨询、交易和投资等金融活动中提供差异化、优质化的服务体验。5G 作为最新一代的通信网络技术，其超高速率、超大连接、超低时延的特性对智慧银行建设产生巨大的影响，利用5G 技术可以完成我国银行行业数智化转型。

1 银行行业5G 专网应用诉求

1.1 行业痛点

银行办公楼宇、营业厅现有Wi-Fi 网络存在可靠性差、时延高及安全性不足等痛点，产品标准化、服务信息化水平有待提升。

（1）现有Wi-Fi 网络时延高、可靠性差。当前，银行在线上、线下业务核准等场景下存在网络信号时延高、可靠性差等问题，为用户提供服务时存在内容不同步的现象，造成用户体验差。

（2）现有Wi-Fi 网络安全防护能力不足。员工在办公区域移动时，需要通过Wi-Fi 接入办公内网进行视频会议及文件下载，但是黑客攻击、信息泄露等潜在安全隐患成为办公内网服务发展的瓶颈。

（3）产品标准化、服务信息化水平低。基层营业厅日常办公缺乏营销数据和联动数据等资源的支撑，营销缺乏方向性和精准性。营业厅的各个自助设备无序堆砌，业务、流程、系统呈“烟囱式”林立的局面。

（4）银行办公楼宇、数据中心、营业厅有线网络成本高。出于安全的考虑，银行办公楼宇、数据中心和营业厅之间普遍采用数据专线进行连接，数据专线通常分为主、备两条。专线费用成本较高，备用线路极少使用但需每月缴纳同等费用。

1.2 客户需求

梳理和分析5G 智慧银行行业的5G 业务需求，总结得到客户在行业应用方面的总体需求主要包括以下几点。

（1）提高银行办公楼宇、营业厅的网络可靠性，并降低时延。通过5G 网络可提供低时延和高可靠性等能力，解决5G+XR 沉浸式营销业务的低时延高可靠需求。

（2）提升银行办公楼宇、营业厅网络访问安全性。通过5G 专网的端到端隔离能力，实现数据不出场、抵御外部攻击和病毒入侵等功能；按需提供二次认证服务，避免非授信用户通过5G 访问银行内网资源，保障内网资源的安全。

（3）提升产品标准化、服务信息化水平。在银行部署5G+MEC+行业终端。MEC 可提供强大的算力及AI 分析功能，针对5G 智慧银行行业客户的差异化诉求，按需提供边缘计算能力赋能5G智慧银行行业日常管理。

（4）降低银行办公楼宇、数据中心以及营业厅的网络成本。使用5G 专网替代数据专线备线，数据专线作为主用，5G 专网作为备用。

1.3 业务场景

我国银行行业一般设立总行、分行和支行三大层级，其中总行一般设立在中心城市，分行设立在省会（自治区首府）城市和直辖市，支行分布在各地级市。根据当前智慧银行行业5G 专网的业务需求、5G 技术演进情况、银行风控要求和金融监管政策，该专网初期聚焦于省内辅助类应用，后续逐步研究银行行业跨省核心应用场景。5G 银行行业网络架构如图1 所示。

图1 5G 银行行业网络架构

运营商5G 专网可为银行客户提供大带宽、低时延高可靠、端到端隔离的网络，满足银行客户网络安全、大带宽、低时延高可靠及降低银行5G专线成本的诉求；AI 客流洞察及5G+XR 沉浸式营销等五大应用场景可为客户提升产品标准化、服务信息化水平。

聚焦银行行业实际生产应用的五大业务场景，从网络性能指标来看，聚类为大带宽、低时延高可靠类网络需求。五大业务场景网络需求见表1。

表1 五大业务场景网络需求

2 银行行业标准化网络方案

银行行业5G 专网整体架构如图2 所示，整体架构由运营商5G 专网、行业终端、客户服务器以及行业应用组成，运营商5G 专网包括从基站至客户服务器前端接口的组网，包括接入网、传输网以及核心网。

图2 银行行业5G 专网整体架构

接入网（宏基站、皮基站以及分布式天线系统（distributed antenna system，DAS））、传输网切片分组网（sliced packet network，SPN）设备及核心网统一由运营商建设；传输网红线外管道资源由运营商负责提供，银行客户需要提供5G专网建设所需的红线内传输管道资源（按照敷设地点，以建筑物红线为界，建筑物区域内为红线内管道、建筑物区域外为红线外管道）、机房资源、电力资源以及基站布置空间资源等；接入网基带处理单元（base band unit，BBU）设备、传输网SPN 设备、核心网下沉网元设备及客户服务器均需安装在客户提供的机房内；行业终端可根据实际情况，银行可自购或由运营商统一提供；客户服务器可根据客户诉求，银行可自建或由运营商统一建设，服务器可支持客户自有行业应用及三方行业应用接入。

接入网采用室内外结合覆盖，室外采用宏基站（室外大站）覆盖，室内可选用分布式天线系统或新型室分系统组网，根据业务带宽需求，采用5G 单层网覆盖，如后续客户上行容量需求增加，可通过双频组网满足客户诉求；传输网采用SPN，可根据客户的业务诉求，提供虚拟专用网络（virtual private network，VPN）通道（软切片）或硬切片来保障客户业务隔离，客户需要提供红线内传输管道资源、机房空间资源及电力资源；核心网根据客户实际需求，如客户有数据不出场或数据隔离的要求，用户面功能（user plane function，UPF，又称用户面网元）按需下沉至客户机房。

按不同业务对应的网络服务类型单独规划单个网络切片选择辅助信息（single network slice selection assistance information，S-NSSAI，即核心网切片），以满足对网络性能保障的要求及监控的要求。根据客户IT 系统的个数，维护人员在企业内部的组织管理关系以及实际网络拓扑结构，可酌情建立相应数量的数据网络标识（data network name，DNN）。

2.1 接入网解决方案

2.1.1 设备选型

目前，5G 智慧银行行业专网可选用宏基站、分布式皮基站、传统DAS 室分三大类站型，5G智慧银行行业设备选型见表2。

表2 5G 智慧银行行业设备选型

2.1.2 频点配置

现阶段智慧银行行业5G 容量需求低，可采用NR 单频点满足银行容量需求；中后期银行所需5G 容量增加，NR 单频点无法满足时可采用双频组网满足网络容量需求；后期5G 网络容量爆发期，可通过上行增强（supplementary uplink，SUL）、载波聚合（carrier aggregation，CA）等技术满足园区网络容量需求。

对于室外宏基站场景，子帧配置必须全网统一；对于室内场景，原则上应与室外保持一致。

2.1.3 RB 资源预留

无线覆盖确定时，网络性能由分级无线网络能力和分级体验保障能力确定。无线资源确定时，切片资源块（resource block，RB）资源预留是保障用户体验的核心技术，主要适用于专享专网。RB 资源预留属于硬切片，可提供一组用户确定性资源，并提供资源隔离。

（1）RB 资源预留

· RB 资源预留类型

RB 资源预留见表3，可分为专用资源、优先资源和共享资源。3GPP Rel-16 资源预留技术原理如图3 所示。

图3 Rel-16 资源预留技术原理

表3 RB 资源预留

· 签约模式选择

为实现RB 资源预留方案的落地，充分验证相关技术方案成熟度，验证端到端流程和基本功能，摸索垂直行业合作模式，初步制定签约RB资源比例，不承诺速率。从前期测试结果看，签约RB 资源比例在实际调度中存在1%～3%的误差，基本符合预期，服务模式相对成熟。

· 5G 智慧银行行业RB 资源预留方案

银行行业业务需求为低时延高可靠类。低时延高可靠业务建议采用传输时间间隔（transmission time interval，TTI）级+优先资源预留，TTI 级优先预留叠加预调度、目标块误码率（block error rate，BLER）为1%时可提供20 ms的空口时延、99.99%的可靠性能力。

（2）银行行业RB 资源预留使用策略及落地方案建议

5G+XR 沉浸式营销场景提出的低时延高可靠和高隔离业务需求可按需采用RB 资源预留保障。5G智慧银行行业保障比特速率（guaranteed bit rate，GBR）和RB 资源预留保障效果与应用建议见表4。

表4 5G 智慧银行行业GBR 和RB 资源预留保障效果与应用建议

2.2 传输网解决方案

（1）传输配置及规划

5G 智慧银行行业5G 专网传输网采用SPN：D-RAN 组网模式下，只包括回传网络；C-RAN组网模式下，包括前传和回传网络。前传网络可采用光纤直驱、无源波分、半有源波分以及有源系统等方式，回传网络与现网接入的原则一致。

若银行规模较小，可单独设置SPN 点，连接至现网SPN 接入环网。若银行规模较大，需在银行设置多台SPN 的，应考虑采用SPN 环形或口字形进行组网建设，并根据银行内的实际业务量及各省建设指导意见按需选用50GE/100GE 组建环网系统，接入环应双归至同一汇聚环下的不同汇聚点上。考虑安全保障能力，SPN 设备应具备双交叉（主控）、双电源，建议配置不少于2 块支路板卡对接接入网BBU 设备及UPF 等设备。在接口配置与规划方面，银行toB 业务涉及传输网的业务接口包括N3、N4、OM、N6、N9 等，需要根据业务需求合理规划和配置。

（2）传输切片划分

建议优享场景共享默认传输切片，专享场景客户可按需独享行业切片。

2.3 核心网解决方案

（1）toB 类业务核心网方案

银行行业专网依托5G 行业网切片，满足客户的大带宽、低时延等需求，客户通过toB 卡号及专用终端接入，适用于5G+XR 沉浸式营销等场景。网络侧支持外部网络、本地数据的业务分流，5G 智慧银行行业优享模式建议共享大网资源，专享模式建议采用定向DNN 结合专用切片进行业务分流，保障特定业务本地处理。

核心网控制面网元采用大区集中部署方式，UPF 可按需下沉至地市或银行机房并提供分流能力，支持不同数据网络的业务分流，网络侧配置专用DNN 并为专网终端进行签约，银行5G 基站同时上联边缘UPF 和部署在地市的大网UPF，在会话创建时核心网基于DNN 选择锚点SMF/UPF，实现业务分流，保障特定业务本地处理。toB 类业务核心网分流方案示意图如图4 所示。

图4 toB 类业务核心网分流方案示意图

（2）toB/toC 类业务核心网方案

toB/toC 类业务采用toC 卡号及手机终端，基于运营商5G 公众网为客户提供优于Wi-Fi 和2G/4G的业务质量，对于银行5G 办公专网内外网业务隔离和分流要求，可通过上行分流器（uplink classifier，ULCL）方案实现员工（完成ULCL 业务签约的toC终端）在特定区域使用个人手机终端不换卡、不换号且无须VPN 拨号即可访问银行内网。toB/toC 类业务核心网ULCL 分流方案示意图如图5 所示。

图5 toB/toC 类业务核心网ULCL 分流方案示意图

银行专网ULCL 方案可根据业务区域部署ULCL UPF，对于全省开通业务，可根据省内核心网厂商新建1～2 对toC UPF 作为ULCL UPF，全省同厂商覆盖区域共用该ULCL UPF。银行专网ULCL 分流方案由BOSS 为使用该业务的银行员工进行其本地卸载规则的签约。员工进入银行营业厅和办公楼区域（特定TA 区域）使用该业务。

2.4 端到端切片方案

5G 银行行业优享模式采用默认切片；对于专享模式，AI 客流洞察、数字人客服和抵质押物监控配置专用切片用于满足银行大带宽业务需求；对于专享模式，5G+XR 沉浸式营销业务配置专用切片用于满足银行大带宽、低时延高可靠业务需求；对于5G 智慧银行行业，5G 办公专网ULCL分流场景采用默认切片。端到端切片规划示意图如图6 所示。

图6 端到端切片规划示意图

针对5G 智慧银行行业客户，为终端分配专用的S-NSSAI，通过切片标识S-NSSAI 进行端到端专网保障，传送网SPN 设备基于虚拟局域网（virtual local area network，VLAN）进行切片通道映射，无线基站和核心网基于S-NSSAI 与VLAN映射关系、5QI 与差别服务编码点（differentiated services code point，DSCP）/VLAN Pri 映射关系将切片业务映射到对应的VLAN。

建议根据技术成熟度及需求合理性评估端到端切片方案，满足5G 智慧银行行业分场景业务要求。

2.5 边缘计算方案

5G 银行行业边缘计算主要应用于5G+XR 沉浸式营销等业务场景。客户可按需订购，根据数据本地处理、低时延、大带宽传输等不同的业务需求，将边缘计算平台（包括边缘IaaS 平台、边缘PaaS 平台以及应用集成SaaS 平台）下沉部署于银行机房，并通过核心网用户面网元UPF（toB）提供本地分流能力。

通过部署边缘节点基础设施和软件平台，提供边缘业务处理服务，实现网络能力调用及业务承载。边缘节点由边缘增强UPF 中服务器硬件资源及包含基础功能、增值功能和管理功能在内的移动边缘平台（ME（mobile edge） platform，MEP）软件功能组成。

边缘节点-专用节点硬件资源配置类型见表5。

表5 边缘节点—专用节点硬件资源配置类型

银行行业客户可以根据硬件资源配置模型，按需定制专用节点资源及托管/入驻式运营维护服务，适用于具有边缘业务处理需求、安全隔离要求高、对运营维护服务提出相关需求、对成本敏感度较低的客户及场景。此外，该方案还提供共享节点模式，配置通用型硬件资源，支持灵活扩/缩容，共享节点产品有待进一步明确。

本方案聚焦部署于本地或用户侧的专用边缘节点，可根据实际情况及客户需求选择部署。

2.6 客户痛点及业务诉求解决方案

（1）网络大带宽、低时延高可靠及高隔离解决方案

使用5G 新型室分及64T64R 基站设备，同步规划小区及频点配置，以满足客户大带宽网络需求；无线侧使用RB 资源预留，传输侧提供专用切片，核心网侧UPF 网元下沉至客户侧机房，以满足客户低时延网络需求；通过无线侧、传输侧及核心网侧设备的热备份，保障客户高可靠需求；通过端到端切片可满足客户的高隔离需求。

（2）提升产品标准化、服务信息化水平解决方案

通过部署边缘计算平台，为客户建设AI 客流洞察系统、5G+XR 沉浸式营销系统等，MEC 可提供强大的计算能力及AI 分析功能，针对客户的差异化需求，按需提供边缘计算能力赋能银行日常管理，提升产品标准化、服务信息化水平，加强对抵押、质押物的管控，增加沉浸式营销手段，提高客户经理服务水平。

（3）降低银行网络成本解决方案

使用5G 网络可替换专线备线，数据专线主用，5G 专网作为备用，可降低银行专线租赁费用。

3 结束语

在银行行业，线上线下业务不断地融合。线下营业网点正成为银行着力打造的重点业务场景，打造该业务场景是银行应对线上互联网金融模式的有利途径。随着业务数字化水平不断提升，旧网点的客流量、交易量正在萎缩，急需通过科技变革来提高业务量。大力发展金融科技，探索以5G 专网作为信息化发展底座助力银行行业智能化转型的方式成为行业共识。