中国信通院-5G行业虚拟专网网络架构白皮书_31页_8mb

5G行业虚拟专网总结

核心内容

5G行业虚拟专网是基于5G公网为行业用户提供的高质量专用虚拟网络，能够满足其在数据传输、网络性能、安全性和成本控制等方面的特殊需求。该网络架构通过网络切片、边缘计算等技术，实现业务的灵活承载和资源的高效利用，同时保障数据安全和网络稳定性。其核心价值在于为行业提供定制化、可部分自主运营的网络服务，实现“即插即用”的业务融合。

主要观点

• 5G行业虚拟专网是行业数字化转型的重要支撑，尤其在数据传输环节，5G技术的高带宽、低时延和高可靠性使其成为理想选择。
• 5G行业虚拟专网主要分为局域虚拟专网和广域虚拟专网两种类型，分别适用于不同规模和需求的企业。
• 局域虚拟专网更注重数据不出园区，适用于制造、能源、医疗等对数据安全和本地化处理要求较高的场景。
• 广域虚拟专网则强调跨区域业务承载和网络性能保障，适用于交通、电力、车联网等需要大范围覆盖的行业。
• 5G行业虚拟专网支持多种部署模式，包括UPF下沉、UPF+MEP、轻量级核心网下沉等，可根据企业需求进行灵活选择。
• 该网络架构支持业务分流、统一运营运维及多业务融合，实现网络资源的高效利用和业务的无缝衔接。

关键信息

网络架构设计原则

• 通信网络成本降低：通过复用公网资源、共建共享、本地化处理等方式降低企业成本。
• 多域多类业务承载：支持广域和局域业务，提供差异化的服务等级协议(SLA)保障。
• 数据安全保障：通过UPF分流、切片隔离、MEC本地化处理等手段，实现数据本地化和安全隔离。
• 与现有系统深度融合：支持与MES、SCADA、ERP等系统融合，构建异构网络。
• 自主运营运维：提供统一能力开放平台，支持用户对网络进行配置、管理、监控等操作。

网络架构分类

局域虚拟专网

• 适用场景：制造、钢铁、石化、港口、教育、医疗等园区/厂区型企业。
• 网络组成：基站、UPF、边缘计算平台、企业业务平台、自服务管理平台。
• 部署方案：
  • UPF部署：适用于中小型企业，提供本地分流和业务隔离。
  • UPF+MEP部署：适用于大中型企业，支持业务与网络联动，提供更丰富的运维能力。
  • 全套核心网下沉：适用于对安全隔离要求极高的大型企业，实现控制面与用户面的完全本地化。

广域虚拟专网

• 适用场景：交通、电力、车联网等跨区域行业。
• 网络组成：5G无线接入网、5G核心网、边缘计算平台。
• 部署方案：
  • 网络资源共享部署：采用逻辑隔离方式，适用于对安全隔离要求不高的企业，成本较低。
  • 专用物理核心网切片部署：采用物理隔离方式，适用于对安全性和性能有极高要求的行业，保障数据安全与业务连续性。

典型案例

• 上海宝钢：采用UPF方案，实现AGV高清监控、远程控制等业务，提升物流效率和安全性。
• 宁波舟山港：基于SA组网，部署专用宏站和UPF，实现超低时延和大带宽传输，支持港口自动化。
• 格力电器：采用UPF+MEP方案，实现智能制造，提升生产效率和数据安全性。
• 江西星火：通过5G+精准定位、智能巡检、机器视觉等应用，提升安全管理能力。
• 长虹工业园区：融合多种网络类型，实现工业数据采集、传输和分析，提升生产效率和资源利用率。
• 海尔集团：构建“5G+MEC”虚拟专网，实现生产数据本地化处理，提升数据安全与应用效率。
• 南方电网：基于5G SA和切片技术，实现智能配电自动化、应急通信保障和配网计量，提升电网管理效率和安全性。

部署模式对比

主要贡献单位

• 中国信通院（CAICT）
• 中国电信（CHINA TELECOM）
• 中国移动（CHINA MOBILE）
• 中国联通（Chinaunicom）
• 华为（HUAWEI）
• 中兴（ZTE）
• 大唐移动（DTmobile）
• 宝信软件（BAOSIGHT）
• 复星（FOSUN）
• 智利时（HollySys）
• 长虹（CHANGHONG）
• 海尔（Haier）
• 中控·SUPCON
• 海信（Hisense）
• AIG5G应用产业方向

总结

5G行业虚拟专网通过灵活的网络架构和多样化的部署模式，能够满足不同行业在数据传输、网络性能、数据安全和成本控制等方面的差异化需求。其在多个行业实现了成功应用，包括钢铁制造、港口运营、智能制造、电力系统等，为行业数字化转型提供了有力支撑。未来，随着5G技术的进一步发展和行业应用的深入，5G行业虚拟专网将在更多领域发挥重要作用。