面向5G+垂直行業的網絡配置模型

文 聶煒玲 黃 嘉 王麗秋

1.背景

1.1 概述

5G垂直行業的需求帶動了運營商業務轉型和收入增長。云計算與邊緣計算協同的“云-邊-網-端”成為未來垂直行業數字化發展趨勢。中國信通院發布《云計算與邊緣計算協同九大應用場景（2019年）》白皮書顯示：未來云邊協同將主要集中在九大應用場景上，聚焦協同，以應用為導向。因此，應對垂直行業的網絡資源儲備迫在眉睫。

1.2 5G垂直行業應用細分

5G垂直行業應用主要分為視頻及泛娛樂類、智慧城市、智慧園區、智能電網、智慧教育、智能網聯汽車、智慧醫療、智慧農業、智慧金融、智慧媒體、工業互聯網、行業視頻、網聯無人機、智能服務機器人等14類共計86種應用。具體情況如表1所示。

1.3 5G垂直行業用戶的分類

運營商將5G垂直行業用戶分為三類，不同類型的用戶采用不同的網絡配置滿足客戶需求，具體分類如下：

表1 5G垂直行業應用細分表

優享用戶：公網共用，采用切片模式完成業務邏輯隔離，實現特定網絡速率、時延及可靠性優先保障。

專享用戶：公網專用，采用覆蓋增強+邊緣計算模式，滿足數據不出場、超低時延等業務需求，提供專屬網絡服務。

尊享用戶：專網專用，建設專用核心網，實現高安全性、高隔離度、定制化建網需求。

2.網絡應對部署策略

2.1 公用資源部分

2.1.1 云計算

云計算為垂直行業提供計算能力，運營商需要提升IaaS/PaaS/SaaS多樣化產品服務能力，打造具備競爭優勢的行業云解決方案。目前國內運營商的云計算主要為集中部署，在面向5G+垂直行業業務時期需要考慮計算能力下沉的模式，需要提前搭建云計算集中+邊緣的計算架構，應對公有業務需求到來。

因此，云計算能力的部署需要同步考慮中心+邊緣的模式，按需下沉，解決垂直行業用戶邊緣計算能力需求。

2.1.2 人工智能

人工智能為垂直行業提供語音處理、圖像識別、分析預測等AI能力，滿足對市場、營銷、網絡安全分析、智慧運營、智慧管理、智慧辦公的需求。運營商需要依托IT云構建AI平臺、移動云和邊緣云，實現AI資源的提供。

因此，5G+垂直行業業務需要打造全范圍的AI平臺，該平臺依托IT云構建AI平臺，提供語音處理、圖像識別、分析預測等AI能力，對內滿足對市場、營銷、網絡安全分析的需求，對智慧運營、智慧管理、智慧辦公的需求；通過AI資源的提供、內部數據AI變現，對外開放大數據服務能力，開展數據變現，為5G行業客戶提供AI資源和AI平臺，加強與政企、金融等行業的數據合作。

2.1.3 大數據

大數據為垂直行業提供全域數據，需要沉淀公共模型，構建模型超市，加強5G+等重點業務的支撐能力。對5G+垂直行業用戶，運營向的需要完成全域數據的完善和建設，沉淀公共模型，構建模型超市，加強5G+等重點業務的支撐能力。以“數據中臺”為紐帶，為網絡、市場、服務、安全、管理全流程及全環節注智，賦能網絡運維智能化、業務營銷智能化、用戶服務智能化、運營管理智能化。重點支撐金融、交通、旅游、公安、城市規劃。

2.1.4 物聯網

物聯網為滿足不同垂直行業應用需求，構建NB-IoT、LTECat1及5G融合發展的物聯網綜合生態體系。面向5G+垂直行業業務，運營商可充分利用存量NB-IoT及LTE網絡資源發展垂直行業業務并承接2G物聯網業務量遷入，5G專網以復用公網資源為主、結合效益按需部署無線專網（頻率/基站專用），建設專用ToB無線網絡和核心網絡。

大數據為垂直行業提供全域數據，需要沉淀公共模型，構建模型超市，加強5G+等重點業務的支撐能力。

2.2 專用資源部分

2.2.1 邊緣計算

邊緣計算為垂直行業提供邊緣的接入和計算能力，為搭建5G網絡邊緣云架構，分階段滿足規劃期海量連接（智慧城市、銀行、工業、農業等業務）、大帶寬（云游戲、智慧文旅、行業視頻、高清視頻）、低時延高可靠業務接入（遠程手術、無人駕駛）業務接入。網絡需要根據業務時延、覆蓋范圍、安全容災、規模效益等因素，部署共享型邊緣計算節點和專用型邊緣計算節點。

邊緣計算節點需要貼近用戶部署，因此共享型邊緣節點主要設置在運營商自有機房，下沉至地市或縣級機房設置，滿足多租戶的業務需求。在地市以下按需部署面向某企業的專用型（獨享型）網絡云邊緣節點，滿足企業數據本地分流/隔離，低時延等需求。

2.2.2 傳輸及承載

傳輸及承載作為配套網絡，主要為滿足無線和邊緣節點的網絡連接。承載主要滿足各級TOB UPF接入CMNet、云專網、IP專網及流量承載的需求。傳輸主要滿足針對垂直行業的核心網UPF下沉和無線網末端專用基站的承載和接入需求。

3.基礎資源配置模型

根據垂直行業的主要應用與功能需求，不同類型需求于網絡的對應關系，如表2所示。

表2 5G垂直行業與網絡對應關系

3.1 基站配置模型

基站配置模型分為室外覆蓋和室內覆蓋兩種：

室外覆蓋：適用業務發生在室外的應用場景，或可通過室外覆蓋解決的室內應用場景，采用室外基站覆蓋，如表3所示。

5G已覆蓋區域（700M/ 2.6G/4.9G），優先通過既有基站資源承載（基于QoS保障、切片、劃分專用頻率資源）5G未覆蓋區域，或5G覆蓋不滿足業務發展需求，參考每平方公里新建基站模型。

室內覆蓋：適用業務發生在室外的應用場景，需進行室外覆蓋，如表4所示。

5G已覆蓋場景，優先通過既有5G室內基站資源承載（基于QoS保障、切片、劃分專用頻率資源）。5G未覆蓋場景，結合需要室內覆蓋的面積估算無線投資需求，參考新建5G室內基站來滿足業務發展，室內覆蓋建設以2.6G頻段為主。

表3 基站配置模型建議-室外覆蓋

3.2 邊緣計算節點配置模型

網絡云邊緣節點考慮到邊緣機房位置、承載容量規模，虛擬層與SDN(如有)資源等占用情況，將電信云邊緣節點分為大、中、小三個管理資源類型。

3.2.1 大型邊緣節點

大型邊緣節點多適用于地市和大型區縣（規模大于等于25臺服務器），包含VIM和SDN(如有)控制器，控制、計算和存儲組件進行物理隔離，保證控制組件的性能和可靠性。

3.2.2 中型邊緣節點

中型邊緣節點多適用于中型區縣（規模約為5-24臺服務器），包含VIM和SDN(如有)控制器，控制組件和計算組件在物理上可采用共部署方案，以提高資源利用率。

3.2.3 小型邊緣節點

小型邊緣幾點多適用于小型區縣和接入（規模為1-4臺服務器）(暫不考慮擴容情況)，可包含VIM，但不含SDN控制器，建議VIM控制組件和計算組件物理上共部署，但在節點數量小于3的情況下不能保證VIM控制組件可靠性。

邊緣計算節點根據大中小共分為4個模型配置，如表5所示。

表4 基站配置模型建議-室內覆蓋

表5 邊緣節點配置模型建議

3.3 傳輸與承載配置模型

3.3.1 傳輸配置模型

針對客戶側ToB UPF部署，傳送網將主要解決其向上至承載網節點（CMNet+IP專網）和向下至5G基站的傳輸承載和接入問題，可結合以下傳送網資源配置模型進行方案選用。

UPF至承載網模型按UPF設備至承載網節點上聯距離及本地匯聚OTN覆蓋情況，分為以下幾種場景，如表6所示。

表6 傳輸配置模型-UPF至承載網部分

UPF至5G基站按行業客戶類別及無線基站策略分為以下幾種場景，如表7所示。

表7 傳輸配置模型-UPF至承載網部分

3.3.2 承載配置模型

TOB UPF主要接入CMNet和IP專用承載網，單UPF根據規模和接入需求不同，承載網側的投資也有不同，主要配置模型 如下，如表8所示。

表8 承載配置模型

4.總結及建議

目前垂直行業具體的需求不明確，成為垂直行業網絡儲備的難點。建議運營商應從網絡成熟度及技術成熟度兩個方面進行綜合評估，對近期發展可行性大的業務需求進行必要的網絡建設。提前部署公網能力，搭建下沉至地市級的共享型網絡架構，滿足共享型用戶的業務接入。針對省內重點企業可能存在的專用業務需求，預留項目投資，參考本文中的主要網絡配置模型，快速響應專用業務需求，用自選菜單的方式配置業務模型及投資估算，利于下一步業務的商務談判。