5G專網(wǎng)企業(yè)自服務(wù)自運維技能需求分析

丁勝高 趙靖哲 華山 王德華

關(guān)鍵詞：5G 專網(wǎng)；能力開放；網(wǎng)絡(luò)運維

0引言

針對工廠、園區(qū)、交通、能源、教育、醫(yī)療等不同的業(yè)務(wù)場景和業(yè)務(wù)需求，5G專網(wǎng)可以滿足差異化的需求，如大帶寬、高可靠性、超低時延、定制化網(wǎng)絡(luò)、高安全和強隔離。5G專網(wǎng)及基于其上的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，成為一個融合了CT、IT和OT的復(fù)雜端到端系統(tǒng)，5G 專網(wǎng)的自服務(wù)、自運維也成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型亟須解決問題。

為了支撐專網(wǎng)的自服務(wù)、自運維需求，運營商也在探索建設(shè)基于5G 網(wǎng)絡(luò)嵌入式服務(wù)的能力開發(fā)體系，從而為專網(wǎng)用戶提供業(yè)務(wù)自運營與自維護接口，便于企業(yè)現(xiàn)有IT系統(tǒng)與5G專網(wǎng)融合，提升客戶業(yè)務(wù)感知[1]。

1 5G 專網(wǎng)組網(wǎng)方式

3GPP協(xié)議中定義了兩類5G專網(wǎng)組網(wǎng)方式，一是5G 獨立專網(wǎng)（SNPN，Stand-alone Non-Public Net?work），二是公網(wǎng)集成專網(wǎng)（PNI-NPN，Public NetworkIntegrated NPN）。目前國內(nèi)5G專網(wǎng)，主要是由運營商承建，采用公網(wǎng)集成專網(wǎng)提供行業(yè)虛擬專網(wǎng)服務(wù)，也可以采用獨立專網(wǎng)方案，網(wǎng)絡(luò)維護工作主要由運營商承擔(dān)，如圖1所示。

國內(nèi)運營商均發(fā)布了專網(wǎng)方案，主要采用“5G專網(wǎng)+應(yīng)用”方式。例如，中國移動的5G專網(wǎng)分為優(yōu)享、專享、尊享三種模式，提出了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“1+5”應(yīng)用場景?！?”即行業(yè)專網(wǎng)，“5”即工廠、電力、礦山、鋼鐵、港口等五大重點細分行業(yè)，配合企業(yè)信息系統(tǒng)上云需求，采用UPF+MEC下沉方案，可靈活滿足行業(yè)客戶對安全隔離、業(yè)務(wù)質(zhì)量保障、業(yè)務(wù)服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要求。

2 企業(yè)信息化系統(tǒng)組成

企業(yè)信息化系統(tǒng)，可以分為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生產(chǎn)現(xiàn)場控制、關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全防護等四個方面，如圖2所示。

在引入5G專網(wǎng)以后，充分利用5G技術(shù)打通IT和OT，將生產(chǎn)過程中涉及的人、機、物和系統(tǒng)等進行廣泛互聯(lián)，推動數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)間共享和自由流轉(zhuǎn)。

5G專網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，其維護工作由運營商和企業(yè)共同進行。5G專網(wǎng)運維將分為面向面向運營商、集成商、企業(yè)的集中專業(yè)運維與面向集成商、企業(yè)的園區(qū)自運維兩種運維機制，通過集中運維EMS（Element Management System，網(wǎng)元管理系統(tǒng)）、本地運維LMT（Local Maintenance Terminal，本地維護終端）及企業(yè)自運維門戶等多種方式實現(xiàn)對專網(wǎng)的管理和維護，如圖3所示。

5G網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和運維明顯區(qū)別于傳統(tǒng)Wi-Fi、有線局域網(wǎng)等聯(lián)網(wǎng)方式，對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理人員的知識技能提出了新的要求。

3 5G 專網(wǎng)自服務(wù)、自運維項目需求

對照傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)管理模式和運維需求，為了達成“可視、可管、可控”的目標(biāo)，5G行業(yè)專網(wǎng)需要為行業(yè)企業(yè)用戶提供如下典型自服務(wù)、自管理項目。

1）業(yè)務(wù)管理業(yè)務(wù)查詢、業(yè)務(wù)訂購、訂單修改、訂單刪除、業(yè)務(wù)開通、業(yè)務(wù)資費、企業(yè)賬單、DNN 管理、切片管理等。

2）設(shè)備管理終端狀態(tài)管理、終端黑白名單、終端業(yè)務(wù)量管理、終端IP地址管理、號卡管理等。

3）網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)拓撲可視、網(wǎng)元管理、網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計。

4）安全管理網(wǎng)絡(luò)加密、終端強制下線、威脅下線、二次鑒權(quán)認證、分權(quán)分域管理等[2]。

4 5G 專網(wǎng)自服務(wù)、自運維知識技能分析

對照企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)維護技能、5G專網(wǎng)自運維需求，分析維護命令及相關(guān)參數(shù)，以達成企業(yè)自服務(wù)、自管理目標(biāo)，需要在以下方面進行業(yè)務(wù)和維護技能強化。

1）5G專網(wǎng)服務(wù)集成

在企業(yè)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)中集成專網(wǎng)運維模塊，對接運營商能力開放平臺，通過Restful API 接口調(diào)用5G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)管理能力[3]。

對接3GPP 標(biāo)準(zhǔn)NEF（網(wǎng)絡(luò)能力開放功能，Net?work Exposure Function）功能實現(xiàn)事件、會話監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析等功能，如表1、表2所示。

對接5GC網(wǎng)管或是極簡5GC網(wǎng)元，進行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)配置和定制化信息獲取，如實現(xiàn)終端移動性趨勢、會話使用趨勢監(jiān)控等功能，如表3所示。

2）5G號卡開戶管理

通過5G自服務(wù)模塊對接業(yè)務(wù)發(fā)放系統(tǒng)或是直接連接5GC UDM 網(wǎng)元，按照指定參數(shù)進行業(yè)務(wù)開戶、USIM卡寫卡和eSIM卡下發(fā)等操作。

5G用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示，具體參數(shù)見表4。

其中模板數(shù)據(jù)一般是在業(yè)務(wù)需求階段確定，在日常維護中按照SIM卡使用場景直接調(diào)用即可，其他參數(shù)需要在開戶時指定或是在注冊、業(yè)務(wù)運行過程中動態(tài)更新。

3）5G終端黑白名單管理

針對業(yè)務(wù)部門需求，配合資產(chǎn)管理部門，采集匯總5G終端信息，管理黑白名單，確保合法終端對網(wǎng)絡(luò)的可控訪問。5GC EIR設(shè)備中配置參數(shù)如表5所示：

4）業(yè)務(wù)資源監(jiān)測

針對5G專網(wǎng)資源共享特性，從終端、網(wǎng)元、業(yè)務(wù)等多個角度進行流量、延時、抖動等業(yè)務(wù)指標(biāo)進行監(jiān)測、分析；通過實際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和模擬撥測等方式生成資源使用報告，做好資源動態(tài)管理。

通過5GC網(wǎng)管可以對故障告警和網(wǎng)絡(luò)性能進行監(jiān)控，故障管理功能如表6 所示，性能管理功能以AMF網(wǎng)元消息傳遞相關(guān)指標(biāo)為例，可以實現(xiàn)的性能監(jiān)控功能如表7所示。

5 結(jié)束語

對比傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)以故障處理為主的被動維護不同，以5G專網(wǎng)為基礎(chǔ)的通信網(wǎng)絡(luò)源自運營商網(wǎng)絡(luò)，自身有著豐富性能監(jiān)控報表和眾多的運維工具。網(wǎng)絡(luò)維護以預(yù)防性維護為主，盡量避免通信故障的發(fā)生；在網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生以后，可以通過告警、指標(biāo)分析、用戶跟蹤、用戶模擬等手段進行問題定位，以盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)，保障網(wǎng)絡(luò)高效運行。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)維護人員，需要在傳統(tǒng)以路由器、交換機為主的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，維護5G專網(wǎng)，需要學(xué)習(xí)5G業(yè)務(wù)流程、5QI指標(biāo)、5G用戶數(shù)據(jù)，5GC/gNB維護操作命令等相關(guān)知識技能，以保障企業(yè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和信息支撐系統(tǒng)的高效運行。

隨著5G 專網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展和獨立專網(wǎng)政策的調(diào)整，5G專網(wǎng)維護技能將隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用場景和組網(wǎng)方式不同，呈現(xiàn)出多樣化的特征，企業(yè)5G專網(wǎng)自管理和自運維也將面臨新的問題。設(shè)備提供商、運營商和企業(yè)需要及時跟進、統(tǒng)籌維護界面，才能保證5G專網(wǎng)高效運行，保障企業(yè)業(yè)務(wù)正常開展。