2B2C场景下5G专网方案应用研究

2021-02-18 10:06吴文昌
通信电源技术 2021年16期
关键词:专网分流专用

李 昊,吴文昌

(中国移动通信集团设计院有限公司 湖南分公司,湖南 长沙 410003)

0 引 言

随着5G专网业务不断拓展,在传统2B的业务场景下,越来越多场景提出2B2C双域专网需求,客户希望通过5G网络解决访问公专协同访问的问题[1]。

1 业务需求分析

目前2B2C双域专网业务需求旺盛,以5G专网为基础提供服务5G公众用户的2B2C网络方案有助于进一步提升服务价值,加强客户粘性,成为应对互联网模式专网竞争的有效手段。

1.1 典型业务场景

2B2C典型的业务场景主要包括以下3点。一是智慧校园,该场景通过5G替换现有的WiFi网络,不仅能够实现无死角的连续覆盖和无感知的业务分流,还能实现校园师生随时随地日常上网以及在校园对各种校内网络应用的需求。二是智慧剧院,该场景实现用户步入剧院半径区域后,App原本置灰的相关模块自动点亮,个人用户通过边缘分流观看App上的高清视频,且这部分流量由剧院付费。三是政务专网,该场景下,政务人员在办公楼内由手机访问政务本地应用时,通过政务专网UPF进行专网对接,保证政务数据不出园区,办公区域外用户访问公网业务不受影响[2]。

1.2 共性需求

通过典型场景分析,2B2C场景下的业务需求可概括为3类共性需求,分别是访问内网及互联网的需求、内外网隔离访问的需求以及访问企业内网独立计费的需求[3]。

2 分流技术方案

为满足数据业务根据客户要求分流至不同业务平台的需求,同时优化流量流向,当前有多DNN分流、ULCL分流以及直接业务分流等3种主流的业务分流方案。

2.1 多DNN分流方案

DNN方案类似于4G时代APN方案,相较于在4G/NSA场景下基站和SGW之间S1-U接口相对固定连接的方式,在5G SA场景下,基站和UPF间的N3接口可以由网络侧根据业务来动态选择。基站、终端和UPF不再是固定连接,网络侧根据业务签约的DNN和用户位置等信息来为用户进行动态的UPF选择,其中DNN优先级最高,采用DNN方案可以在N3接口层面实现相应的业务分流[4]。

多DNN分流方案指除CMNET外,为园区用户新增签约园区专用DNN,Internet流量从地市通用UPF出口,园区流量汇聚至支持专用DNN的UPF,具体如图1所示。

图1 多DNN分流方案

但由于目前2C终端大多不支持多DNN配置,因此需定制专用模组和专用App。在2B2C场景下,用户使用普通2C终端,只能为用户签约专用DNN,所有业务数据流量均汇聚至支持专用DNN的UPF。此类用户的公网流量和本地流量均通过此DNN路由回本地出口疏通,同时使用该方案的2C用户会导致签约期内用户国漫等基于通用APN的业务能力缺失[5]。

2.2 ULCL分流方案

与DNN签约方式在无线上行N3接口即可实现引流不同,ULCL方式则不需要终端签约特殊DNN。ULCL分流方案的原理是同一PDU会话根据目的IP和DNS域名的不同进行分流,即在用户的会话中插入ULCL UPF和辅锚点UPF。ULCL UPF根据用户的目的IP和DNS域名识别园区的业务并通过辅锚点UPF进行园区流量本地分流,其他访问公网的流量仍从主锚点UPF出口,具体如图2所示。该方案为5G SA专有技术,目前标准中的定位为本地流量卸载,仅适用于5G接入的局域场景(N3可达以及主辅锚点共SMF),暂不支持用户漫游的场景[6]。ULCL分流机制可以根据用户及位置进行动态的边缘网元插入,实现按需、灵活的分流触发,触发条件包括用户位置、签约以及访问的业务等。

图2 ULCL分流方案

2.3 直接业务分流方案

UPF根据目的IP或者URL对业务区分(与融合APN方案类似),直接将业务流量分流至园区网络或者公网,如图3所示,该方案适用于2C终端在本地网络使用[7]。

图3 直接业务分流方案

该方案需在覆盖范围内的所有UPF上直接配置分流数据,如业务App的IP或URL映射表,并为园区业务流量建设专线或隧道,配置较为烦琐,且专线易成为纯管道,一定程度上运营商价值受限。

综上,对3种分流技术的分析可知,目前ULCL分流技术相对较成熟,DNN分流技术受限于终端的成熟度,而直接业务分流技术更适用于专线场景。

3 计费方案

5G专网需提供灵活的计费方案,通过流量标记,用户访问公私网流量可以不同费率进行流量计费。计费环节重点需要解决如何将专网流量从通用流量中剥离,并进行单独收费。核心网侧需支持识别政务内网流量并独立标记,业支计费系统能够根据不同的标记进行独立的划价核算与扣费,以实现用户访问公私网流量可按不同费率进行流量计费[8]。

4 5G专网部署方案

考虑到5G SA从技术标准演进,2B、2C网络能力在满足业务需求上的巨大差异,为保持网络架构长期稳定且与业务类别的有效匹配,建议遵循现有独立组网的方式,即2C终端通过2C网络、2B终端通过2B网络满足业务[9]。

4.1 UPF部署方案

基于2B、2C网元设置的原则,按照UPF的设置位置,有3种部署方案。方案一,2B2C都共用地市UPF(图4),具有建设和维护成本低、安全性高以及业务响应快的优点,适用于无特殊需求的场景。方案二,在园区新建2B UPF,2C共用地市UPF(图5),适用2B有流量本地卸载和数据隔离性需求的场景。方案三,在园区新建2C UPF和2B UPF(图6),该方案建设和维护成本最高,适用投资收益高,2B、2C都有流量本地卸载和数据隔离需求的场景。

图4 全共用方案

图5 2C共用2B专用方案

图6 全专用方案

4.2 部署建议

根据实际业务场景需求,综合考虑对接方案、容灾方案、投资收益率以及运维效率等各因素,确定2B2C融合业务场景的部署方案。鉴于2B2C融合业务在大部分场景下对时延、隔离性要求不高,在客户无特殊需求的场景下,建议优先采用共用地市UPF方案,实现网络快速部署,提高投资收益率和运维效率。对于下沉UPF的需求,应先进行投资效益评估和商业价值可持续性评估,同时下沉网络部署应遵循相关安全管理要求。基于目前技术成熟度,2C终端可优先采用ULCL方式分流,2B专用终端可优先采用专用DNN方式分流,具体分流方案视需求的通用型、终端类型、移动范围、是否新号段以及业务受限程度等多方因素确定。

5 结 论

当前针对2B2C场景,基于ULCL分流的专网方案已基本成熟,但暂不支持漫游场景。基于DNN分流的方案受终端制约,应用场景受限[10,11]。本文通过5G分流技术应用场景的研究,针对2B2C融合业务场景提出了5G专网部署方案建议。后续应推动终端厂商加速支持多DNN及URSP,采用专用DNN+ULCL的组合方案可以更加灵活地支持各类2B2C应用场景。

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