用户5G专网组网技术研究

邬 闻

（宜通世纪科技股份有限公司，广东 广州 510310）

5G技术是网络建设的重要技术手段，能够为用户提供更加高效、安全、低延时的网络传输条件。现阶段，5G技术可以提供公网模式与专网模式的组网条件：公网模式从公共用户角度出发，能够满足多数用户的用网需求；而专网模式则可根据特定用户的需求进行专网组网，满足诸多行业用户的用网需求。5G技术与行业的融合需要依靠5G专网组网技术的研究与应用，通过5G专网可以搭建更加独立、安全、高速率、低延时的专属5G网络，能够满足不同行业用户的用网需求，提升行业的工作效率[1]。而当前用户5G专网组网技术在不断发展之中，针对行业用户的5G专网模式、专网组网方案等各具特色，想要深入了解其应用情况与价值，需要从5G技术以及专网组网的相关内容进行分析。

1 5G传输网需求

1.1 大宽带需求

5G网络的诞生伴随着信息技术的发展，是为了满足更大范围以及大宽带传输需求的信号覆盖率而提出的，因此大宽带需求是5G传输网的需求。5G网络融入了频谱资源与无线空口技术，能够增加单站点宽带。为了更好地扩大宽带，则需要进一步发挥5G网络的高频作用，通过热点覆盖的方式使其峰值带宽不断增加。因此，5G传输网需要进行一系列的技术改进和方案优化，考虑到用户对大宽带的需求，在成本控制得当的情况下，利用组网技术的发展与组网模式的优化，进一步提升其带宽，优化基站负荷，让5G传输网能够具有良好的回转带宽[2]。在实际应用中，不同类别的5G组网技术在不断发展，无论是专网技术还是公网技术都在向满足大宽带需求的方向发展，让5G传输网络能够更好地与行业相结合。

1.2 低延时需求

低延时是5G网的重要特征，5G技术的出现是网络技术发展的重要标志，对5G传输网的重要要求之一是满足信息传输的低延时需求。伴随着5G技术的不断发展，各行各业的技术也在不断进步与发展，控制面的传输延时优化，不仅能够保证用户在进行网络信息传输时的更好体验，同时也可以降低由于信息传输延时带来的误差，提高网络的应用效率。5G传输网的发展趋势之一在于降低延迟，从5G技术角度来说，通过应用FlexE方案、ODUFlex+Flexo方案等组网技术，5G传输网在满足低延时需求中已经取得了良好效果[3]。但随着各行业各类业务的不断发展，专业用户对于5G传输网的低延时需求也在不断提高，特别是在远程医疗、无人驾驶、智能电网等行业中，对低延时需求较为严格，要求5G传输网在后续能够为其提供更加可靠的低延时的网络条件。

2 用户5G专网设计原则

2.1 保障基础需求

用户5G专网设计首先要保障用户的基础需求。选择5G专网的用户大多为行业用户，其用网需求较公网用户有明显的差异，专网用户大多有更高的用网要求，对5G传输网络有着更高安全性、更快传输速率、更大覆盖范围以及更低时延等需求，因此在进行用户5G无线专网设计时，首先要保证其基础需求，在满足其基础需求的前提下，再进行个性化诉求与灵活组合等方面的考虑。用户5G专网在保证用户基础性需求时，要从5G传输网络的具体特征出发，围绕着大宽带、低延时的基本要求，从市场角度出发，为用户提供有效的专网解决方案，让用户能够通过5G专网获得更高的信息传输速率，并通过信息传输速率的提升获得良好的经济收益[4]。在具体进行设计时，需要客观分析用户的需求，对无线专网的优势进行整合，确保为用户提供稳定可靠的网络条件。

2.2 满足个性化需求

个性化需求是用户5G专网设计的重点，也是行业用户选择5G专网的原因。构建用户5G专网时，需要切实了解行业用户对网络的个性化需求，认真分析其在5G传输网中有无特定的用网需求，比如，对5G传输网的安全性有更高要求、对传输延时和反应速度有严格的界定标准。通过进行行业用户调研，了解专网用户在5G传输网中的个性化需求，针对其个性化需求的特点与难度，进行个性化解决方案的设计，让企业的IT基础设施建设更加适应其发展，从而满足用户个性化需求。在这一过程中，也需要注意5G传输网络的具体特点，合理利用网络切片、边缘计算等技术条件，对用户的用网需求进行优化，为不同垂直行业、不同业务、不同客户之间建立相互隔离、可供定制的5G无线专网服务，从而更好地满足其需求[5]。

2.3 灵活组合

灵活组合同样是用户5G专网设计的重要条件。在为用户提供5G专网组网的过程中，设计者必须要关注专网的灵活组合，选择5G专网的用户由于所处行业以及企业规模差异，其实际选择的5G专网也存在着差异，比如，中小型企业往往难以支撑5G专网设计高昂的成本；而大型企业对于5G专网的功能性要求极高，增加了设计难度。因此，在进行5G专网设计中，应该清楚，5G作为一种通信手段，其专网布置的根本目的是为了推动企业的数字化转型，提升生产力效率，并以此为条件进行专网灵活组合的设计，力求为用户提供低成本、高质量的5G网络，在不断优化5G技术的同时，要在实践中不断探索，为行业用户提供灵活多样的一站式综合解决方案，提升信息化水平[6]。

3 5G专网模式

3.1 物理专网模式

物理专网模式是5G专网模式中比较常见的模式，能够满足对网络安全与网络性能有较高要求的用户（见图1）。物理专网对标行业自由频率专网，相较于虚拟专网来说，物理转网的安全性更高，成本也较高，能够满足高价值客户的用网需求。在网络建设中，物理专网需要投入物理网络资源，通过新建基站满足用户的用网需求，物理专网的空口侧还需要进行专门优化设计，物理专网的网络架构方案可以根据用户隔离性需求进行灵活选择，因此物理专网对大型工厂、港口等高价值客户来说具有更高的应用价值，能够满足其需求[7]。但在实际应用中，物理专网模式由于要新建相应的基站等，需要投入更高成本，并不适用于所有专网用户。

图1 常见5G专网模式

3.2 专网切片模式

5G专网切片模式是通过对5G网络进行分割从而获得不同类别宽带的专网技术。5G专网切片模式可以通过虚拟切片技术将网络强行划分为不同流量的通道，根据不同用户的用网诉求配置不同的网络资源（见图2）。专网切片模式能够让不同切片条件下的用户获得私人订制的符合其信息传输需要的网络，对用户的用网进行成功分流，在满足低传输速率用户需求的同时，也能够更好满足具有高传输速率需求的用户，利用切片分流的方式让各用户之间互不打扰，并且提升了网络传输效率[8]。5G切片技术的应用能够在不新建基站的情况下构建专网，为专网用户提供了稳定的信号，具有更加安全高效的特点，同时也极大地节约了5G专网的建设成本，目前在视频监控、工业控制、智慧医疗以及无人机等领域有良好的应用。

图2 5G切片技术的无线资源切分方式

3.3 公网切片模式

公网切片模式是5G技术中切片技术的重要应用，其与专网切片模式最大的区别在于，公网切片模式是针对5G公网网络切片。公网切片模式主要适用于政府单位、通信公司等行业的专网组网，通过5G切片技术进行逻辑资源隔离，并能够按照组合、紧贴业务的网络能力，更好地实现5G网络差异化服务与行业个性化网络的需求，从而满足用户的用网需求。

4 5G专网组网方案

4.1 广域专网

广域专网是针对业务相对分散、需要广域覆盖的用户专网，这类用户对5G专网有速率、可靠性、低时延、连接数等方面的要求，但由于其分散性与广域覆盖的特点，选择物理专网模式的运营成本较高，因此为这类用户提供专网设计时可以考虑应用5G切片技术。根据广域专网用户的具体行业不同，可以进行更细致的组网方案规划，对于电力、政务、通信领域的客户，在为其进行5G专网组网设计时，需要考虑到网络广域覆盖面以及产业链分类等特点，选择公网切片模式为其提供专网组网设计，在降低其专网运行维护成本的同时，满足用户在专网安全性、可靠性、传输速率等方面的要求，提供更加可靠的网络服务[9]。

4.2 局域专网

局域专网的主要使用场景则多为用户对生产和管理数据本地化处理，因此，在其5G专网组网设计中应该考虑数据不出场、超低延时的需求。此外，还应该关注用户专网与公网互通的诉求，在实际进行专网组网设计时，可以选择物理专网模式或专网切片模式，在满足用户局域数据处理需求的同时，为其行业数据安全性奠定良好基础。在进行局域专网的部署中需要考虑其无线资源保障情况（见图3），根据无线资源保障在无线侧局域共享、核心网独立共享差异，针对公网用户与专网用户的接入资源分配进行合理调节。以智慧医院场景为例，在该场景中应用5G切片技术通常将60%资源分配给公网用户，将40%无线资源分配给医疗用户，公网是用公共网络的用户，医疗是供医院诊疗专用网络，智慧网络可以实现二者互不干涉。从而保障智慧医院专网资源能够灵活匹配，动态调整。

图3 局域专网无线资源保障

5 结束语

5G技术是一种能够与各行业充分融合发展，推动各行业数字化转型的优质技术，用户5G无线专网组网技术的应用则是围绕融合发展这一目标，根据对行业用户需求的分析以及对5G传输网络的研究而发展的具有更高应用价值的组网技术。在5G专网组网中，了解5G专网的模式，分析不同专网组网方案的特点，能够更好地为用户提供良好的网络技术支持，有利于帮助行业用户实现IT技术与产业的融合，促进企业数字化转型，具有良好的应用价值。