5G 双域专网技术方案及部署关键问题分析

［王少波 宋上雷 胡玉其 何丽华 程玉松］

1 引言

5G 双域专网作为5G 专网重点业务场景，具有巨大的市场潜力，是稳定中国移动集团成员市场和拓展政企信息化市场新利器。5G 双域专网业务满足公网用户“不换卡、不换号”进行公网、专网“双域”业务的访问需求。包含3 种典型场景，如表1 所示，其中场景1 可通过现网数据配置实现。但随着业务发展，场景2 和场景3 的“基于用户位置开放专网访问能力”等需求旺盛，需在网络中部署ULCL（Uplink Classifier，上行分流器）分流能力，建设用于分流的双域UPF。

表1 5G 双域专网的建设需求

2 5G 双域专网技术方案分析

5G 双域专网主要有3 种技术实现方案，分别是专用DNN+目的IP 方案、通用DNN+ULCL 方案、网络侧多DNN 方案。

2.1 专用DNN+目的IP 方案

客户需求：客户要求在本地及漫游地均可同时访问公、专网，且无UPF 下沉园区、公专网区分计费、基于用户位置开放专网访问能力的需要。

专用DNN+目的IP 方案组网如图1 所示，下面简要给出业务流程。

图1 专用DNN+目的IP 方案组网图

（1）用户在手机选择专用DNN 作为其接入点名称。

（2）控制面网元SMF 根据专用DNN 选择一对特定的通用ToC UPF 为其服务。

（3）UPF 根据事先配置的策略、用户访问的目的IP地址，转发给园区内网和Internet 公网。

该方案可复用现网地市通用ToC UPF，需通过UDM为用户签约专用DNN，SMF 配置专用DNN 对应的通用ToC UPF，在对应的通用ToC UPF 上配置IP 地址路由策略，可实现场景1 的业务能力。

该方案具有如下局限性。

（1）无法基于用户位置开放专网访问能力。

（2）用户离开本地市时，公网流量需迂回至本地接入CMNET。

（3）如需进行国际漫游，需用户手动切换DNN。

（4）安全管控存在风险，当用户至漫游地接入时，其地址仍显示为归属地，无法有效管控用户。

（5）不具备公专网独立计费能力。

2.2 通用DNN+ULCL 方案

客户需求：客户要求在本地同时访问公、专网，有基于用户位置开放专网访问能力、公专网区分计费的需求，且无UPF 下沉园区、漫游地访问专网需要。

通用DNN+ULCL 方案组网如图2 所示，下面给出简要的业务流程。

图2 通用DNN+ULCL 方案组网图

（1）用户以通用DNN（CMNET）在网络进行注册。

（2）用户进入园区，控制面网元SMF 会根据基站TAC 和用户签约策略信息（场景3 无需校验特殊签约策略信息），将其指向ULCL UPF 进行公专网分流，同时SMF 向ULCL UPF 下发分流策略。

（3）离开园区（离开特定TAC 的基站覆盖范围），控制面SMF 直接将用户指向通用ToC UPF 为其提供服务，无法接入园区内网。

该方案地市部署共享双域UPF，负责两部分逻辑功能：ULCL 分流（ULCL UPF）和与园区内网对接（专网接入UPF），需通过UDM 为用户签约分流策略，PCF 配置各客户分流策略，可区分公专网流量计费，可实现场景2、3 的业务能力。

该方案具有如下局限性。

（1）仅限5G 终端（用户为5G 手机，且打开5G 开关）使用。

（2）仅支持本地分流，不支持漫游场景访问专网。

2.3 网络侧多DNN 方案

针对现有技术方案的局限性，中国移动正推进网络侧多DNN 方案，目前正进行实验室测试，预计2023 年中具备条件。该分流方式商用后，支撑用户漫游地访问专网、基于本地和漫游地特定位置开放专网访问能力、公专网区分计费，且无公网流量迂回问题。

网络侧多DNN 方案的组网如图3 所示，简要给出业务流程。

图3 网络侧多DNN 方案

（1）用户以通用DNN（CMNET）在网络进行注册，通过本地智能分流UPF 就近疏导公网业务。

（2）智能分流UPF 检测到用户访问专网业务，上报SMF。

（3）SMF 根据PCF 策略，为用户新增建立一个专网DNN 会话，并向智能分流UPF 下发分流策略。

该方案全网升级控制面、用户面网元，引入智能分流UPF 负责专网业务探测和分流、引入专网接入UPF 作为专网业务锚点，需要对AMF、SMF、UPF、PCF 等网元进行定制化功能开发，以实现基于业务流检测的专用DNN 会话的建立与维护、IP 地址替换、N7 接口策略下发等功能。该方案需通过UDM 为用户签约专网DNN，PCF 配置各客户分流策略，可实现全部3 种场景业务能力，支持漫游地特定区域访问专网，且无公网流量迂回等问题。

2.4 技术方案对比

主要从技术方案网络支撑能力维度进行分析对比，具体如表2 所示，建议在开展5G 双域专网业务时，结合网络能力，部署对应的场景需求。

表2 技术方案对比

3 5G 双域专网部署关键问题

为更好的支撑5G 双域专网的业务开展，目前需要重点做好ULCL 方案现网部署支撑。而ULCL 部署方案主要涉及两个关键问题，一是部署位置的选择，是全省集中还是分地市部署；二是ULCL 方案“二合一”和“三合一”的选择。

3.1 ULCL 方案UPF 部署位置的选择

ULCL 方案的部署方式主要有两种，一是全省集中部署，二是下沉至各个地市，下面从业务流程、传输、运维、演进等维度进行了分析对比，具体如表3 所示，为避免路由迂回，有效降低成本，便于业务快速开通，建议采用方案2 方式部署。

表3 ULCL 方案UPF 部署位置对比分析

3.2 ULCL 方案“二合一”和“三合一”的选择

从逻辑上，ULCL 分流技术中涉及三类UPF，一般将ULCL UPF 与专网接入UPF 合设，即“二合一”，也支持将二者与通用ToC UPF 也合设，即“三合一”。下面从技术演进、网络维护、业界建设等情况进行了分析，具体如表4所示，为降低网络维护复杂度，便于方案快速应用部署，建议采用“二合一”方式在各个地市部署ULCL UPF。

表4 ULCL 方案“二合一”和“三合一”的选择

4 结束语

文章首先介绍了5G 双域专网的业务需求场景，然后对5G 双域专网专用DNN+目的IP、通用DNN+ULCL、网络侧多DNN 三种技术方案进行了对比分析，最后针对ULCL 方案中现网的UPF 部署位置以及UPF 部署方式选择等关键问题进行了分析，并给出了相应的建议。