5G 专网项目网络方案

一、项目背景与目标

随着工业 4.0、智能制造等概念的深入发展，企业对网络的要

求越来越高，传统网络难以满足工业场景下低时延、高可靠、大带

宽以及高安全性的需求。本 5G 专网项目旨在为特定工业区域或企

业提供专用的 5G 网络，实现设备互联、数据传输、远程控制等功

能，提升生产效率和管理水平。

着力打通 5G 应用创新链、产业链、供应链，协同推动技术融

合、产业融合、数据融合、标准融合，打造 5G 融合应用新产品、

新业态、新模式，为经济社会各领域的数字转型、智能升级、融合

创新提供坚实支撑。需求牵引、创新驱动、重点突破、协同联动。

5G 技术、标准、产业、网络和应用。畅通跨部门、跨行业、跨

领域协作。打造 IT（信息技术）、CT（通信技术）、OT（运营技

术）深度融合新生态，实现重点领域 5G 应用深度和广度双突破，

构建技术产业和标准体系双支柱，网络、平台、安全等基础能力进

一步提升，5G 应用“扬帆远航”的局面逐步形成。

5G 时代定义了三大场景 ：eMBB(增强移动带宽）、URLLC

（低时延高可靠）、mMTC（海量大连接）。可分别适用于各行业

客户的特定业务需求，其中 R15 版本已经完成切片基本流程定义，

明确了 eMBB 场景切片的实现，URLLC 在 R16 完成定义（目前已

开始进行测试），mMTC 将在明年 R17 中进行定义。 UMa 代表城

区宏站,RMa 代表农村宏站。 （光纤部署不够便捷、4G 带宽不足/

时延过长、WiFi 连接质量与安全能力不足） ，5G 则释放了客户潜

在需求

A：与公网端到端共享的 虚拟 专网模式（ 公共网络 ）：最大限

度地利用了运营商 公网 资源， 核心网、基站 等资源 都是 共用地 ，通

过 端到端网络切片 提供专网 服 务，在应用 范围 、 灵活 性、成本、建

设 周期 等 方 面 都具有优势 ， 因此是 应用最为广 泛 的专网产品。 根 据

中 国电 信 披露 的数据， 虚拟 专网 占比超 过 65 % 。（ NSA 部署方案，

作为过渡组网架构 ）

基于面 向 公 众 的 无线 资源，通过 QoS 、切片等 手段 ，实现业务

逻辑隔离 ，满足客户对网络 速 率、时延及可靠性的 优先保障 需求

优享模式：依托大网， 提供 QoS+ DNN 切片技术

• 复用大网： 无 需新建资源

• 配置局数据实现差异化服务 ：通过 配置 不同 Q O S 、 DNN 实现

速 率、 优先 级 差异

• 优享 (切片+QoS)

• 无线 和 频 率与大网共享， 采 用 DNN / QoS 优先调 度或核心网

切片实现高带宽需求

B：与公网部分共享的 混合 专网模式（ 公网专用 ）：中 国电 信 比

邻 模式、中 国 移动专享模式、 国 联通 混 合专网模式，一 个 最 典 型特

点 是 核心网的用户面功能（U P F）下 沉 ， 由 用户专用， 还 可以下 沉

部署在企业 园 区 内 部的 边缘计算 （M E C） 节 点 上 。 这 一特点一 方 面

保证 了端到端 时延 大 幅 缩短 ， 另 一 方 面 数据不 出园 区 保障 用户 安全

性。 混 合专网 占比 33% 。

提供 无线 网络增强 覆盖 ，通过 边缘计算 技术，实现本地业务 处

理，满足数据不 出 场、 超 低时延等需求，为客户提供专 属 网络 服 务。

专享模式：无线侧增强覆盖，UPF 按需下沉

• 无线侧增强覆盖： 按 需 补 点， 按 需 调优

• UPF 及 MEP 按需下沉： 核心网 媒 体面资源 独 享

• 专享 (切片+边缘计算)

• 在 优 享基础 上 ，将用户面部署于企业 园 区，提供数据不 出园 区

和低时延需求

C：完全 独立 部署的 5G 专网模式（ 专网专用 ）： 由 于限制企业

专网释放 独立无线电频谱 的 政策 ，部分通过“ 租 用 ”运营商已 有 的

频谱 ， 还有 部分通过 采 用 非授权频谱 资源来建设。 例如 ， 国 网 甘肃

电 力公 司今 年在 750 千伏兰州东变电 站建设了 首个 完全 独立 的 5G

专网， 采 用的 是 5. 8 G Hz 非授权频段 ，实现 核心网、承载网、基站

完全独享 。不过， 预计未 来完全 独立 的 5G 专网 依然比例非常 低，

不会成为 国内 5G 专网的 主 流。

通过对基站、 频 率等专建专享，为企业客户构建专用 无线 网络，

提供高安全性、高 隔离 度的定制 化 建网 服 务。

尊享模式：提供基站或频率专享， 按 需提供 专用 SA 核心网

• 基站/频率专用： 独占无线侧 资源，实现高 隔离 、高可靠

• 专用 SA 核心网 ： 按 需提供控制面资源（AMF/ S MF/U D M）

等

• 尊享 （专用+隔离）

• 无线频谱 或基站设备专用，或核心网 物 理专用，提供高安全 隔

离 及定制 化 能力

“优享、专享、尊享” 三种专网模式，为用户提供不同的无线

网、核心网资源专用方案，网络能力逐步叠加、网络专用程度逐步

提高、网络价值逐步增强。

二、技术架构

专网定义：为客户提供的服务范围、网络能力、隔离度、服务

保障均可定制的 5G 行业专网。 传统光纤 架 构 采 用 分 层组 网 方 式

（ 即 核心 层 、 汇聚层 、接入 层 ） ；

5G 网络 架 构需为 无线 接入网、传输网（ 承载 网 ）和核心网 。接

入网 负责 收集 数据 ；承载 网 负责 传输数据 ； 核心网 负责 管理数据 ，

对数据进行分 拣 和分 配 。 接入网 分为 外 网、局域网、 物 联网 ，实现

统一的数据接入， 再 通过核心网进行数据分 配 。 具 备端到端 G.MT N

交叉硬 切片功能， 保障 业务的安全 隔离 、 稳 定低时延要求。在网络

拥塞 或流量突发 情况 下，可 保障 业务确定性的 S LA（带宽、时延、

抖 动） 指 标要求。 冗余 能力， 保证 平台、数据 库稳 定运行（不 宕

机 ）， 保证 数据安全（不 丢失 ）。

（一）核心网架构

采 用 5G 核心网的专用网络 架 构， 包括 AMF（接入和移动性管

理功能）、SMF（会话管理功能）、UPF（用户面功能） 等网 元 。

 AMF 负责处 理设备的接入 请 求、移动性管理和安全 认证 等功

能，确 保 设备能够 稳 定接入 5G 专网 并 在移动过程中 保持 连接的连

续 性。

 S MF 负责 会 话 的建 立 、 修改 和释放， 根 据业务需求分 配 网络

资源， 如 I P 地 址 、带宽等，实现对不同业务流的 精细化 管理。

 U P F 作为用户面数据的转发 节 点，靠 近 用户端部署，可 降 低

数据传输时延，实现数据的高 速 转发和本地 卸载 ，提高网络性能。

主要功能与特点 ： 是 5G 网络的控制中心和数据 处 理 枢纽 ， 负

责 对 整个 网络进行管理、对数据进行分 拣 、分 配 以及各 类 业务的控

制和运营支撑。实现了网络切片、 边缘计算 等 关键 技术创新，网络

切片可 根 据不同业务需求（ 如 eMBB 增强移动宽带、mMTC 海量

机器类 通信、 u RLLC 超 高可靠低时延通信）构建 多个逻辑独立 的网

络，分别进行资源 配置 和管理，满足 多元化 的业务场景 ；边缘计算