在當前的行業(yè)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò )中，設備面臨著(zhù)線(xiàn)纜移動(dòng)性限制、光纖鋪設成本高、Wi-Fi覆蓋安全性差、移動(dòng)性不足等問(wèn)題。而在傳統的無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，行業(yè)用戶(hù)僅能獲得IP類(lèi)型接入鏈路，不能獲得常用的Ethernet類(lèi)型鏈路，且鏈路可配置能力差，應用模式固化，這些問(wèn)題阻礙了企業(yè)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的規模和靈活性。

　　3GPP在R-16階段定義了5G LAN技術(shù)。5G LAN能夠向客戶(hù)提供L3層VPN服務(wù)（IP VRF轉發(fā)），以及L2層LAN服務(wù)（Ethernet局域網(wǎng)），同時(shí)5G LAN也支持用戶(hù)移動(dòng)性，支持細分子網(wǎng)，以及基于子網(wǎng)的管理能力。這些特性能解決傳統行業(yè)客戶(hù)專(zhuān)網(wǎng)中存在的問(wèn)題。

　　首先，5G LAN引入了集群（子網(wǎng)）管理能力，集群可以對應到不同用途的子網(wǎng)，如生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )、管理網(wǎng)絡(luò )等。客戶(hù)可以為子網(wǎng)訂購所需的網(wǎng)絡(luò )切片，以獲得特定的SLA保障。和切片相比，集群管理側重于子網(wǎng)切分、子網(wǎng)用戶(hù)、子網(wǎng)拓撲的管理，切片則側重于網(wǎng)絡(luò )資源調配和業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保障能力。

　　其次，在L3 VPN業(yè)務(wù)中引入了IP組播能力，為視頻業(yè)務(wù)提供服務(wù)。同時(shí)引入L2層LAN服務(wù)，在鏈路轉發(fā)功能、行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)部署形態(tài)上都有了較大變化。

　　第三，UPF（User Plane Function）之間取消動(dòng)態(tài)路由，轉由SMF（Session Management Function）進(jìn)行路徑控制。這一點(diǎn)借鑒了SDN模型，該模型使得UPF功能更簡(jiǎn)化。隨著(zhù)復雜的控制功能向位于中心點(diǎn)的SMF轉移，UPF更專(zhuān)注于轉發(fā)。拋開(kāi)啟用動(dòng)態(tài)路由帶來(lái)的復雜性，UPF的部署將更靈活，也方便設備下沉到網(wǎng)絡(luò )邊緣。同時(shí)，當行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的用戶(hù)在不同的UPF間遷移時(shí)，UPF可以通過(guò)SMF動(dòng)態(tài)下發(fā)的規則為用戶(hù)持續提供服務(wù)，不需要為行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)提供定制化配置，再一次減少了耦合性。

　　很多實(shí)際應用場(chǎng)景隨著(zhù)5G LAN的新增功能應運而生，并產(chǎn)生了相對應的客戶(hù)價(jià)值。

　　在4G模式下，許多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)通了移動(dòng)專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)，客戶(hù)的移動(dòng)終端通過(guò)專(zhuān)有APN（Access Point Name ）完成接入。這些移動(dòng)終端可能來(lái)自行政部門(mén)、IT部門(mén)、生產(chǎn)部門(mén)等，在4G模式下，這些終端的數據是混合傳送到企業(yè)私網(wǎng)內部的，數據的傳輸優(yōu)先級、安全隔離等都沒(méi)有保障。

　　在5G LAN模式下，通過(guò)開(kāi)放接口，企業(yè)能夠按照部門(mén)歸屬、地域、業(yè)務(wù)類(lèi)型等，將終端劃分到不同的集群（子網(wǎng)）中，每個(gè)集群能夠獨立設置最適合的傳輸質(zhì)量要求。集群內的終端可互通，集群間的終端相互隔離，集群可以獨立規劃傳輸路徑。這樣一來(lái)，行政、IT、生產(chǎn)等部門(mén)就能夠獨立管理和發(fā)展自己的子網(wǎng)，使專(zhuān)網(wǎng)的價(jià)值得到充分體現。

　　4G時(shí)期，企業(yè)專(zhuān)線(xiàn)主要由光纖來(lái)提供。光纖專(zhuān)線(xiàn)帶寬大，支持的傳輸協(xié)議多，質(zhì)量穩定。企業(yè)專(zhuān)線(xiàn)被廣泛用于企業(yè)私網(wǎng)中。跨地域的互通、私網(wǎng)和公網(wǎng)的互通，以及重要數據的傳輸，都通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)來(lái)解決。

　　5G部署后，超級上行、切片、SLA保障、5G LAN、Ethernet接入等特性，彌補了移動(dòng)鏈路上行帶寬小、可靠性低、傳輸協(xié)議種類(lèi)少的不足，使移動(dòng)專(zhuān)線(xiàn)具備了和光纖相當的能力。同時(shí)，移動(dòng)專(zhuān)線(xiàn)具有開(kāi)通迅速、工程開(kāi)銷(xiāo)小、終端可移動(dòng)的優(yōu)勢。

　　企業(yè)可以借助移動(dòng)專(zhuān)線(xiàn)快速構建兼容移動(dòng)終端、固定終端的專(zhuān)網(wǎng)，并且該專(zhuān)網(wǎng)能夠和傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )互通。未來(lái)，同時(shí)部署移動(dòng)專(zhuān)線(xiàn)和光纖專(zhuān)線(xiàn)，將成為構建企業(yè)私網(wǎng)的常態(tài)。

　　在智慧園區、智慧家庭的部署中，廣泛應用了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)，其中最具代表性的就是Wi-Fi接入。局域網(wǎng)提供了簡(jiǎn)潔快速的接入能力，通過(guò)廣播和組播，終端在局域網(wǎng)中能自主發(fā)現、自主關(guān)聯(lián)，快速展開(kāi)業(yè)務(wù)，用戶(hù)能夠獲得極佳的使用體驗。

　　通過(guò)5G LAN特性，移動(dòng)終端也同樣能在5G網(wǎng)絡(luò )中組建小型無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，獲得和Wi-Fi相同的使用體驗。同時(shí)，移動(dòng)局域網(wǎng)具備更強的移動(dòng)性?xún)?yōu)勢。此外，基于二次鑒權、VLAN隔離等功能為網(wǎng)絡(luò )提供更高的安全，基于網(wǎng)絡(luò )切片保障更可靠的傳輸質(zhì)量。

　　在園區覆蓋、家庭覆蓋場(chǎng)景下，移動(dòng)局域網(wǎng)能提供優(yōu)質(zhì)覆蓋。客戶(hù)的手持終端、攝像頭、傳感器、無(wú)人機、車(chē)載裝備、智能家電等終端，都能便捷地接入網(wǎng)絡(luò )并快速進(jìn)行協(xié)同操作。在特定要求下，移動(dòng)局域網(wǎng)也能夠打破地域限制，組建出純粹邏輯層面的局域網(wǎng)，提供不同的局域網(wǎng)體驗，例如車(chē)隊管理、無(wú)人機協(xié)同、遠程辦公、遠程操控等場(chǎng)景。總之，移動(dòng)局域網(wǎng)能夠作為傳統局域網(wǎng)的補充或替代。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用Ethernet局域網(wǎng)，工業(yè)4.0選擇的TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )）也是基于局域網(wǎng)技術(shù)實(shí)現的。5G LAN特性引入的局域網(wǎng)業(yè)務(wù)，是后續構建移動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎要求。

　　移動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠讓工業(yè)設備擺脫線(xiàn)纜束縛，更方便地動(dòng)態(tài)調整流水線(xiàn)的設備，生產(chǎn)過(guò)程中也能夠引入更多無(wú)人設備。如無(wú)人機巡檢、機器人碼垛、無(wú)人車(chē)運輸轉場(chǎng)等，都已經(jīng)在生產(chǎn)流程中逐漸得到應用。通過(guò)移動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能促使智能設備間的協(xié)同更高效、更精確。未來(lái)，移動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將成為構成智慧工廠(chǎng)、部署柔性生產(chǎn)線(xiàn)的得力幫手。

　　為了打造客戶(hù)可定制、可管理的專(zhuān)網(wǎng)，中興通訊推出5G LAN解決方案。該方案著(zhù)重打造LAN業(yè)務(wù)能力開(kāi)放API，并積極布局UDM（Unified Data Management）能力開(kāi)放機制（見(jiàn)圖1），以方便行業(yè)客戶(hù)訂購和管理企業(yè)私有網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)向行業(yè)客戶(hù)提供基于子網(wǎng)的運維管理能力。

圖1   中興通訊5G LAN能力開(kāi)放模型

　　在轉發(fā)層，中興通訊核心網(wǎng)提供了完整的IP VPN和Ethernet局域網(wǎng)轉發(fā)能力。盡管當前終端側5G模組還沒(méi)有提供Ethernet接入能力，但通過(guò)與CPE的協(xié)同，中興通訊5GC實(shí)現了為終端提供L2層LAN服務(wù)（見(jiàn)圖2）。

圖2  再I(mǎi)P接入類(lèi)型下，5GC支持L2層LAN業(yè)務(wù)

　　UPF提供5G LAN標準定義的完整功能。通過(guò)實(shí)現虛擬交換機功能，UPF支持LAN業(yè)務(wù)轉發(fā)，同時(shí)也支持VLAN隔離、環(huán)路檢測、組播限速等關(guān)鍵能力。UPF之間支持N19隧道，N19隧道可以是基于配置的預建鏈路，也能夠根據集群內用戶(hù)的遷移發(fā)起動(dòng)態(tài)建鏈。當終端側5G模組具備了Ethernet接入能力后，UPF也能夠立即提供符合規范的L2層LAN業(yè)務(wù)。通過(guò)豐富的特性支持，中興通訊5GC能夠為行業(yè)用戶(hù)提供最優(yōu)的業(yè)務(wù)體驗。

　　5G LAN憑借其技術(shù)特點(diǎn)，具有廣闊的應用前景，能夠協(xié)助行業(yè)客戶(hù)專(zhuān)網(wǎng)的靈活部署，推動(dòng)行業(yè)網(wǎng)絡(luò )深入發(fā)展。