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Harrison J. Son
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5G 專網網絡可以通過兩種方式實現。一是部署獨立於移動運營商的公共 5G 網絡。 二是通過共享移動運營商的公共 5G 網絡資源來構建私有 5G 網絡。
1）企業建立的獨立的 5G 專網（行業 5G 頻率，完全私有，不共享）
2）移動運營商建立的獨立的 5G 專網（許可頻率，完全私有，不共享）
3）私有網絡和公共網絡之間的 RAN 共享
4）專用和公用網絡之間的 RAN 和控制平面共享
5）專用和公用網絡之間的 RAN 和核心共享（端對端網絡切片）
6）N3 LBO
7）F1 LBO
1
企業建立的獨立的 5G 專網（本地 5G 頻率，完全私有，不共享）
企業在園區/工廠/辦公場所部署全套 5G（gNB，UPF，5GC CP，UDM，MEC）。5G 頻率是本地 5G 頻率，而不是移動運營商的許可頻率。
在這種情況下，企業通常會建立自己的私有 5G 網絡，但是根據各國政府的政策，包括移動網絡運營商在內的第三方可能會為企業建立私有 5G 網絡。
企業可以使用本地 5G 頻率構建自己的 5G 專網，從而擺脫傳統的有線網絡煩惱。此外，5G 技術的超低延遲和超連接功能可創建新的企業應用程序或優化現有應用程序。
由於企業內部有獨立的 5G 網絡全套設備，
1）隱私和安全性：專用網絡與公用網絡物理上分離，提供完整的數據安全性（從專用網絡設備生成的數據流量，專用網絡設備的訂閱信息和操作信息，僅在企業內部存儲和管理。內部數據企業內部沒有洩漏到外部）
2）超低延遲：由於設備和應用程序服務器之間的網絡延遲在幾毫秒內，因此可以實現 URLLC 應用程序服務。
3）建築物無光纖：無需進行回程以保持本地服務正常運行。5G 服務可以立即提供給沒有光回程鏈路的企業，例如農村地區的工廠。
4）即使發生移動運營商的 5G 網絡故障：即使移動運營商的設施燒燬，該公司的 5G 專用網絡也可以正常工作。
缺點是
1）部署成本：普通企業要自費購買和部署全套 5G 網絡並不容易。特別是對於小型企業。
2）運營人員：現有的私有網絡運營團隊沒有專門知識來構建和運營 5G 網絡。企業需要有合適的工程師。
2
由移動運營商構建的獨立 5G 專網（獲得許可的 5G 頻率，完全私有，無共享）
5G 專網網絡架構與 1）相同。與 1）的唯一區別是，移動運營商使用自己的許可 5G 頻率在企業中構建和運營 5G 專網。
3 專用網絡和公共網絡之間的 RAN 共享
UPF，5GC CP，UDM 和 MEC 部署在企業中，並與公共網絡物理隔離。私有和公共網絡之間僅共享企業內部的 5G 基站（gNB）（RAN 共享）。
屬於私有切片（專用網絡）的設備的數據流量（■）被傳遞到企業中的私有 UPF，屬於公共切片（公共網絡）的設備的數據流量（■）被傳遞到企業中的 UPF。
移動運營商的邊緣雲，諸如內部設備控制數據，內部視頻數據等之類的專用網絡流量僅保留在企業中，而諸如語音和 Internet 之類的公共網絡服務流量則被傳輸到移動運營商的網絡。
儘管基站不是在物理上而是在邏輯上分開的，但是幾乎很難在 RAN 級別上收集專用網絡中的數據信息，因此企業中專用網絡數據流量的安全性也得到了確認。
專用和專用 5GC CP 和 UDM 內置在企業中，因此企業中專用網絡設備的訂閱信息和操作信息可以在內部存儲和管理，以免洩漏到企業外部。
UPF 和 MEC 位於企業中，可在設備-gNB-UPF-MEC 之間提供超低延遲的通信，使其非常適合使用 URLLC 應用程序的公司，例如自動駕駛和實時機器人/無人機控制。
4 專用網絡和公共網絡之間的 RAN 和控制平面共享
私有和專用 UPF，MEC 內置於企業中。企業和 5GC CP 中的 5G 基站（gNB），移動運營商邊緣雲中的 UDM 在私有和公共網絡之間共享（RAN 和控制平面共享）。gNB，5GC CP 和 UDM 在邏輯上在專用網絡和公用網絡之間是分開的，而 UPF 和 MEC 在物理上是分開的。
屬於私有切片（專用網絡）的設備的數據流量（■）被傳遞到企業中的私有 UPF，屬於公共切片（公共網絡）的設備的數據流量（■）被傳遞到 UPF。諸如內部設備控制數據，內部視頻數據等之類的專用網絡流量僅保留在企業中，而諸如語音和 Internet 之類的公共網絡服務流量則被傳輸到移動運營商的網絡。像 3）RAN 共享一樣，企業內部數據流量的安全性也很明確。
專用網絡設備和公用網絡設備的控制平面功能（身份驗證，移動性等）由移動運營商網絡中的 5GC CP 和 UDM 執行。
也就是說，企業中的專用網絡設備，gNB 和 UPF 與移動運營商的網絡互通並由其管理（通過 N2，N4 接口）。對於專用網絡設備的操作信息和訂閱信息存儲在移動運營商的服務器中而不是內部存儲，可能是一個問題。
由於 UPF 和 MEC 位於企業中，因此它提供了設備-gNB-UPF-MEC 之間的超低延遲通信，並且適合使用 URLLC 應用程序的公司，例如自動駕駛和實時機器人/無人機控制。
5
專用網絡和公共網絡之間的 RAN 和核心共享（端到端網絡切片）
當僅在企業內部部署 gNB 且 UPF 和 MEC 僅存在於移動運營商的邊緣雲中時，就是這種情況。專用網絡和公用網絡共享“邏輯上分開的 5G RAN 和核心”（gNB，UPF，5GC，MEC，UDM）（端到端網絡切片）。
與 UPF 和 MEC 位於企業中的 3、4 不同，在這種情況下，企業中只有 gNB。因此，私有 5G 設備與 PC 或本地 Intranet 服務器之類的 Intranet（LAN）設備之間沒有本地流量路徑，因此流量必須到達運營商邊緣雲中的 UPF，然後再返回到運營商邊緣雲中。企業通過專線與局域網設備進行通信。
另外，為企業中的 5G 設備提供 5G 應用服務的 MEC 位於遠離設備的移動運營商邊緣雲中。在這種體系結構中，取決於企業（5G 設備）與運營商邊緣雲（UPF，MEC）之間的距離，網絡延遲（RTT）可能是一個主要問題。
與需要在企業內部部署 UPF 和/或 5GC CP 的情況 2、3 和 4 相比，此架構為移動運營商建立專用 5G 網絡的成本最低。
但是，企業在安全性（從專用網絡終端生成的數據流量，專用網絡設備的訂閱信息和操作信息）和網絡延遲（專用 5G 設備與 MEC 應用服務器之間以及專用 5G 設備與 Intranet /局域網設備）。
6 N3 LBO：韓國 SK Telecom 的案例
如上面的（a）所示，與情況 5 一樣，在企業中部署了 gNB。當連接了 CCTV 攝像機或智能手機的設備時，將在 gNB 和 UPF 之間創建 N3 GTP 隧道。這些設備都是公共網絡設備。
如以上（b）所示，企業引入了 MEC 數據平面（非 3GPP 設備，ETSI MEC）和 MEC 應用程序（MEC 應用程序）。移動運營商的協調器中的移動邊緣平臺（MEP）通過 Mp2 接口將流量規則發送到 MEC DP（如果目標 IP 地址是本地網絡-專用 5G 設備，本地有線 LAN 設備，本地 MEC 應用程序服務器-然後是本地爆發！）。
MEC DP 查看屬於所有從 gNB 發出的所有 GTP 隧道的數據包的目標 IP 地址（GTP Decap），如果用戶 IP 數據包是本地流量，則將其路由到內部專用網絡。
儘管此方法不是 3GPP 的標準方法，但可以將專用網絡流量與公共流量分開。
與情況 5 相比，專用網絡流量不會傳輸到移動運營商的網絡，因此專用網絡數據流量的安全性也與情況 3 和 4 一樣清晰。
與第 3 種情況和第 4 種情況不同，通過添加低成本的 MEC DP（實際上是 SDN / P4 交換機）而無需帶來昂貴的費用，可大大降低構建專用 5G 網絡的成本（UPF 是 5G 標準設備中最昂貴的設備） UPF 進入企業。
此外，由於 MEC 還存在於企業中並處理 MEC DP 突圍的流量，因此它將能夠提供超低延遲的應用程序服務。
但是，由於 MEC DP 不是 3GPP UPF，因此 MEC DP 無法為專用網絡設備執行移動性管理和計費功能。
與情況 4 和 5 一樣，對於企業來說，將操作和訂閱信息存儲在移動運營商的網絡上而不是公司的專用網絡上是令人不安的。
7 F1 LBO：韓國 KT 案
與情況 6 相同，但不同之處在於僅部署了企業中的 RU / DU，並且 CU 放置在移動網絡的邊緣雲中，並且專用網絡流量是從 F1 接口而不是從 F1 接口本地發出的 N3 接口。
8 最後，
在任何領域的每種選擇情況下，總會有多種想法。 我們希望首先擁有最漂亮，最令人垂涎的選項。但是在選擇的最後階段選擇哪個選項是“我需要什麼？” 和“我有多少錢？”
類似地，上述 5G 專網的架構各有優缺點，並且一種架構並非在所有情況下都是最佳的。每個企業都可以根據自己的要求和擁有的實施/運營預算來選擇針對其優化的體系結構。
本文由週週同學編譯自netmanias的技術博客。作者By Harrison J. Son。
