通信世界网消息（CWW）5G是“新基建”的领头羊，也是数字经济发展的重要引擎，我国已建成全球最大规模的5G SA网络，正在依托5G推动千行百业的数智化转型。在5G时代，以行业应用为中心的to B业务以及增强的to C业务，都对网络提出了更高的要求，海量连接、大带宽、低时延、高可靠的需求不断推动着5G专网行业应用的发展。
5G建网优势显著
当前，Wi-Fi网络存在覆盖范围小、传输不稳定、移动性差、安全性较差等劣势，导致企业不愿意选择Wi-Fi技术建网。相比Wi-Fi，5G网络性能更强大、时延更低、覆盖更广、更稳定可靠、更安全，能够确保业务的连续性和海量接入。因此，大部分企业寻求将网络接入方案切换到4G或5G。5G与Wi-Fi网络性能对比如表1所示。
表1 5G与Wi-Fi网络性能对比
5G与4G关键性能指标对比如表2所示，与4G相比，5G网络关键性能指标有了质的提升，具有高速率、低时延、大容量、高可靠、海量连接等特点。
表2 5G与4G关键性能指标对比
5G是实现“人机物”互联的网络基础设施。5G标准的3个演进版本（R15、R16、R17）都已正式完成，紧接着是R18的立项与启动。R15版本奠定了5G基础，侧重eMBB（增强型移动宽带）；R16主要面向行业拓展，侧重uRLLC（低延迟高可靠性）；R17持续加强技术基础和垂直行业应用领域，侧重mMTC（大规模机器通信），将5G扩展至全新终端和应用；而R18则将5G扩展至所有终端和用例。基于5G技术的支撑，移动通信得以全面赋能行业和社会的数智化转型。
5G行业应用关键技术方案
电信运营商利用5G组网、网络切片和MEC等技术，为用户提供专属覆盖、网络定制、数据隔离、海量连接、高质量保障的差异化网络，从而实现大带宽和低时延的数据传输。同时，运营商还提供多租户网络隔离、数据不出园区的高安全可靠服务，满足业务自动发放、网络自主管理、智能运维等多样化网络服务需求。
MEC
在多接入边缘计算MEC(Multi-access edge computing)的支持下，云端算力下沉，终端算力上移，从而在边缘计算节点形成兼顾时延、成本和算力的汇聚点，这就是MEC存在的核心价值。同时，在园区的网络还存在数据安全和内网访问的需求，MEC可以作为运营商和企业内网之间的桥梁，实现大带宽、低时延、海量连接、实时交互、隐私保护、数据分流。行业用户可按需选择不同类型的MEC服务：选择共享型MEC，则以“多租户”方式共享边缘服务；选择专享型MEC，则实现物理隔离和数据本地卸载。
通过本地流量卸载以及与中心协同，MEC可以实现边缘数据计费、业务控制、安全管控。中国联通5G MEC网络功能如图1所示，边缘数据业务通过5GC核心网联动技术、同步本地流量计费技术、适配数据监听技术、本地业务的差异化QoS技术实现。其中5GC包含计费下发、业务控制策略、用户及业务使能策略等功能，通过MEC的边缘用户面网关与中心DC的GW-C/SMF之间支持Sx/N4接口，传送业务策略信息，GW-U/UPF作为核心网策略的执行者，执行计费、LI、业务控制功能。
图1 中国联通5G MEC网络功能中心DC部署集团级MEC业务平台(包含运营平台、运维平台和用户自助控制平台ME-Console)，对内对接集团OSS、政企中台、NFVO、统一CT云管，对外提供开放能力接口及应用镜像供用户及开发者使用并集成开发。
本地DC在每个省分公司分别进行部署，包括MEPM、MEP等系统，MEPM负责所辖区域/省内所有边缘节点的MEP管理、镜像管理、数据采集功能。
边缘DC对应地市级核心/汇聚/接入节点以及用户现场节点，节点部署边缘UPF、ME_ICT-IaaS、MEP、ME-VAS，承载用户的具体业务应用。核心/汇聚节点一般承载布局类共享型业务，现场接入节点一般承载特定用户专享型业务。
UPF分流
MEC是一个边缘云平台，通过与5G网络结合（其中UPF是结合点），提供一种新的网络架构，将移动接入网与互联网业务深度融合。一方面通过本地分流来降低时延，满足用户极致体验需求，并节省带宽资源；另一方面将计算能力下沉到网络边缘位置，提供第三方应用集成，为移动边缘入口的服务创新提供了无限可能。MEC与UPF关系如图2所示。
图2 MEC与UPF关系UPF作为5GC网络用户面网元，主要支持UE业务数据的路由和转发、数据和业务识别、动作和策略执行等。在5G网络中，所有核心网数据必须经过UPF转发，才能流向外部网络。下面将介绍ULCL、LADN、IPv6等3种主要的UPF分流技术。
●ULCL分流
上行链路分类器ULCL(Uplink Classifiter)分流方案通过动态分流策略实现，以URL/UE位置/目的IP端口为分流维度实现业务分流。用户可沿用公网DNN,不换卡号无感切换内外网，移动办公舒心；本地流量本地卸载，本地数据不出园区，提供端到端安全保障，数据安全放心；to B/to C终端管理统一，简单省心。
ULCL分流业务实现流程如图3所示，通过NEF能力开放接口将业务信息（如UE位置、IP地址等）存储在UDR统一数据库中；在PCF上制定业务就近选择UPF的分流策略，用户访问大网和本地业务时，PCF将从UDR获取的业务应用信息和分流策略下发给SMF；SMF根据报文目的IP地址、UE位置和分流策略选择就近的ULCL UPF和PSA UPF；ULCL UPF基于对上行业务流特征的识别，把数据分流到本地服务器和远端会话锚点PSA UPF，实现不同业务的访问。
图3 ULCL分流业务实现流程●LADN分流
LADN（Local Area Data Network）技术以位置信息为分流维度实现业务分流。终端用户根据从核心网获得的LADN信息以及用户自身位置信息等，请求建立本地PDU会话。SMF通过合适的本地边缘UPF的选择和本地PDU会话的建立，实现本地边缘网络接入和本地应用访问，SMF发现终端用户移出LADN区域时，断开原PDU会话连接。当终端用户不在LADN区域时，即使发起LADN会话请求，SMF也会拒绝。
LADN分流业务实现流程如图4所示，基于LADN分流，可以实现企业应用本地分流和Internet业务隔离，UE只能在企业园区使用企业应用，实现安全隔离。同时，LADN借助URSP可精细地实现企业园区不同业务的控制，企业园区内不同业务选择不同的切片，实现差异化控制。该方式可以应用在有安全隔离需求、差异化控制需求的业务场景。
图4 LADN分流业务实现流程●IPv6分流
IPv6 Multi-homing（BP）分流业务实现流程如图5所示，以源IPv6地址前缀为分流维度实现业务分流。基于IPv6 Multi-homing（BP）分流，需要UE侧支持分流IPv6 Multi-homing，其业务实现流程与ULCL一致，通过对业务流IPv6 Multi-homing前缀的识别，支持分流数据到不同的UPF会话锚点。BP分流可以实现业务连续性多归属PDU会话与本地接入DN的多归属PDU会话。业务连续性多归属PDU会话可以实现在锚点切换过程中UE业务不受影响，可以获得连续性服务。本地接入DN的多归属PDU会话用于UE既需要接入本地业务（如本地服务器），又需要接入中心服务（如Internet）的应用场景。
图5 IPv6 Multi-homing（BP）分流业务实现流程网络切片
网络切片技术架构如图6所示，通过对5G无线网、承载网和核心网进行差异化配置，将一个物理网络切割成多个端到端的逻辑网络，基于用户签订的SLA业务服务协议，为不同垂直行业场景提供相互隔离、网络能力可定制的网络服务，提供特定网络能力和特性，贯通网络各环节，实现端到端的专网级SLA业务保障。
图6 网络切片技术架构无线侧通过QoS调度、RB资源预留进行切片配置及服务保障如表3所示。QoS调度通过5QI或切片ID+5QI为业务提供差异化服务保障；RB资源预留允许多切片共用同一个小区RB资源，并为一个切片或切片组分配不同的PRB份额，基站根据分配的份额进行资源的调度。
表3 无线侧配置及服务保障
承载网侧支持VPN+QoS、以太独立端口和Flex-E等3种切片技术。其中VPN+QoS是根据QoS优先级标识、时延等需求，在相应的虚拟网络上建立面向业务的连接隧道，实现承载切片。
核心网侧的用户面UPF根据时延、分流需求，可按需下沉部署。根据核心网网元部署不同，有完全共享、部分共享和完全独立3种模式可供选择。
安全架构
5G在行业应用部署中会出现新的安全风险。由于部署位置下沉至边缘节点，用户面网元下沉至网络边缘侧，而网络边缘侧是网络非信任域，存在安全防护弱、易被攻击的安全风险。由于系统云化部署，应用共享存储资源，存在业务系统之间非法访问数据、虚拟机镜像被篡改、虚拟迁移引发数据泄露等安全风险。由于引入第三方不可信应用，将会出现MEP管理权限遭非法窃取、集成不可信第三方应用、恶意应用伪装成为合法应用获取相应网络资源等安全风险。
通过新的网络安全架构应对上述安全风险，通过多点隔离、层层防护，建立安全可信的5G行业应用部署，可以依据行业用户需求、实际部署情况调整安全网络部署架构，5G行业应用安全架构如图7所示。
图7 5G行业应用安全架构●外部攻击防护
在DC入口部署防火墙，防止类似DDos的攻击，内部硬件资源合理划分、预留，应用实现流控。
●领域隔离
DC内部按照RAN、CN、第三方APP划分为3个VDC，通过硬件隔离的同时部署独立防火墙实现领域隔离。
●CN子域隔离
由于子域可能源自不同厂家，需划分网元子域和MEC子域，隔离I层资源，按照实际业务需求增加vFW实现CN子域隔离。
●应用隔离
不同APP部署在不同主机组上，隔离I层资源，因内容安全较为敏感，需要通过增加vFW实现应用隔离。
●安全加密隧道
需要基于TLS、IPSEC等安全加密隧道实现安全的业务云边协同。
●分权分域管理
需要运营商与APP应用操作管理界面上分权分域，确保业务安全。
在5G高速发展的今天，5G行业应用的推广至关重要。目前已经具备了5G组网、MEC、UPF分流、切片、安全架构等较为完善的技术支撑体系，一大批垂直行业应用已有5G的身影。而如何使5G更好地赋能社会和行业的数智化转型，仍需多方共同探讨。
