CN114173358A - 5g局域网公网系统及其设计方法 - Google Patents

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朱晓荣
赵凌宇
牟中平
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Abstract

本发明提供了一种5G局域网公网系统及其设计方法。通过建设5G微基站对目标区域进行覆盖；用户终端、物联网终端设备可以通过5G微基站或者是WiFi接入上网；5G微基站和WiFi通过MEC服务器实现对5G微基站和WiFi的控制；MEC服务器最后连接到目标区域的专用EPC或是通过运营商EPC连接到Internet。该设计方法主要是通过MEC服务器对5G微基站、WiFi进行共性控制，也可以对个体用户进行个性控制。该5G局域网公网系统的网络架构提供了一种新型的网络架构，能够实现对异构网络的管理和控制，使网络特性与业务特性相匹配，从而提升用户体验。

Description

5G局域网公网系统及其设计方法
技术领域
本发明涉及一种5G局域网公网系统及其设计方法，属于通信技术领域。
背景技术
网络切片作为5G的新特性和关键技术之一，基于网络虚拟化技术在底层物理网络上划分出多个端到端的虚拟网络。而在现有技术中，5G网的搭建一般成本较高，且存在安全问题，并且还不能同时现实共性控制和个性控制。
有鉴于此，确有必要提出一种5G局域网公网系统及其设计方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5G局域网公网系统，以既可以实现共性控制，也可以实现个体用户的个性控制。
为实现上述目的，本发明提供了一种5G局域网公网系统，所述5G局域网公网系统包括终端设备、与所述终端设备通讯连接的5G微基站或wifi、与所5G微基站或wifi通讯连接的MEC服务器以及与MEC服务器通讯连接的EPC，所述EPC包括运营商EPC和专用EPC，所述运营商EPC与Internet通讯连接；所述终端设备包括用户终端设备和物联网终端设备，所述MEC根据接收到不同的所述终端设备，以选择与所述运营商EPC连接或与所述专用EPC连接，从而实现共性控制或个性控制。
作为本发明的进一步改进，所述MEC服务器中至少包括四个模块：用于业务个性控制和业务共性控制的业务应用模块；用于负责数据的收集、分析和处理的数据处理模块；用于负责对收集的数据存储、学习、共享的知识库模块；用于对所述5G微基站和WiFi的控制的网络优化控制模块。
本发明的目的还在于提供一种5G局域网公网系统的设计方法，以更好地实现并应用上述5G局域网公网系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种5G局域网公网系统的设计方法，所述设计方法主要包括：
步骤1，确定目标区域，并在目标区域建设5G微基站；
步骤2，将终端设备与5G微基站或wifi连接；
步骤3，将5G微基站或wifi连接到目标区域的MEC服务器；
步骤4，MEC服务器根据接入不同的终端设备，选择连接到目标区域的专用EPC，还是连接到运营商EPC；
步骤5，MEC服务器若是选择连接到运营商EPC，则通过运营商EPC将MEC服务器连接到Internet。
作为本发明的进一步改进，步骤1具体包括，将所述5G微基站覆盖所述目标区域，以缩小所述目标区域内的通信盲区。
作为本发明的进一步改进，步骤2中所述终端设备包括用户终端设备和物联网终端设备。
作为本发明的进一步改进，所述用户终端设备为移动手机，所述物联网终端设备为5G模块的摄像头、温度传感器。
作为本发明的进一步改进，步骤3具体包括，利用所述MEC服务器做边缘计算处理并控制所述5G微基站或所述wifi，以实现所述终端设备的共性控制或个性控制。
本发明的有益效果是：本发明中5G局域网公网系统不仅能够做边缘计算处理并对连入的5G微基站或WiFi进行控制，实现共性控制，也能够对接入的5G微基站或WiFi的个体用户进行个性控制。
附图说明
图1是本发明的5G局域网公网系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
网络切片作为5G的新特性和关键技术之一，基于网络虚拟化技术在底层物理网络上划分出多个端到端的虚拟网络，实现为不同应用场景提供定制的、共享的和服务可保证的端到端“专用”网络。当5G基站部署在专网内部，MEC存在于移动运营商的边缘云中时，专用网和公网共享“逻辑上分离的5G RAN和核心”，属于端到端网络切片。
在这种情况下，专网中只有5G基站。私有5G设备与Intranet(LAN)设备(PC或本地Intranet服务器)之间没有本地流量路径，因此流量必须到达运营商边缘云中的MEC，然后通过专线回到专网内部，与局域网设备进行通信。此外，为专网中的5G设备提供5G应用服务的MEC位于移动运营商边缘云中。
在这种架构中，网络延迟(RTT)可能是一个主要问题，延迟的时间取决于专网(5G设备)和运营商边缘云MEC之间的距离。由于专用网络设备的流量是从专网转移到移动运营商的网络，因此存在数据流量安全的问题。虽然移动运营商将在其边缘云上分割MEC，以使我们的私有网络流量与公共和其他私有网络流量分开，但专网内部的私密流量外泄是令人担忧的。对于专网来说，将运营和订阅信息存储在移动运营商的网络上而不是专网的专用网络上，这让专网感到不安。不过与需要在专网内部部署MEC的其他方案相比，这种架构的成本最低。
但是，专网关注的是安全方面(从专用网络终端生成的数据流量，专用网络设备的订阅信息和操作信息)和网络延迟(专用5G设备与MEC应用程序服务器之间，以及专用5G设备与内网/局域网设备之间)。从MEC到5G基站、WiFi，包括控制面和用户面，5G专网与公网端到端共享，实际就是端到端网络切片。基于5G公网，为5G专网端到端切出一个“切片子网络”，即为特定应用构建虚拟专网，如图1所示。网络切片构建专网中的用户信息和数据流量的安全性取决于网络切片能力，低时延保障取决于运营商的边缘云(MEC)的部署位置。
本发明设计出异构无线网络中的一种5G局域网公网系统，从理论角度清晰地介绍了相关的概念及其技术架构。
如图1所示，本发明揭示了一种5G局域网公网系统，其包括终端设备、与终端设备通讯连接的5G微基站或wifi、与所5G微基站或wifi通讯连接的MEC服务器以及与MEC服务器通讯连接的EPC，EPC包括运营商EPC和专用EPC，运营商EPC与Internet通讯连接；终端设备包括用户终端设备和物联网终端设备，MEC根据接收到不同的终端设备，以选择与运营商EPC连接或与专用EPC连接，从而实现共性控制或个性控制。
其中，MEC服务器中至少包括四个模块：用于业务个性控制和业务共性控制的业务应用模块；用于负责数据的收集、分析和处理的数据处理模块；用于负责对收集的数据存储、学习、共享的知识库模块；用于对5G微基站和WiFi的控制的网络优化控制模块。
为了更好的实现上述5G局域网公网系统，下面将详述其设计方法，该5G局域网公网系统的设计方法主要包括：
步骤1，确定目标区域，并在目标区域建设5G微基站；
步骤2，将终端设备与5G微基站或wifi连接；
步骤3，将5G微基站或wifi连接到目标区域的MEC服务器；
步骤4，MEC服务器根据接入不同的终端设备，选择连接到目标区域的专用EPC，还是连接到运营商EPC；
步骤5，MEC服务器若是选择连接到运营商EPC，则通过运营商EPC将MEC服务器连接到Internet。
其中，步骤1具体包括，将5G微基站覆盖所述目标区域，以缩小所述目标区域内的通信盲区。也就是说，通过建设5G微基站对目标区域进行覆盖，使得缩小目标区域内的通信盲区，进而用户终端和装有5G模块的摄像头、温度传感器等物联网设备通过5G微基站或是WiFi连接到MEC服务器，再通过EPC连接到核心网进行上网通信。
步骤2中终端设备包括用户终端设备和物联网终端设备。上述用户终端设备为移动手机等，物联网终端设备为5G模块的摄像头、温度传感器、压力传感器等。
步骤3具体包括，利用MEC服务器做边缘计算处理并控制5G微基站或wifi，以实现终端设备的共性控制或个性控制。也就是说，MEC服务器即可以做边缘计算处理对5G微基站、WiFi进行控制，实现共性控制，也可以对接入5G微基站、WiFi的个体用户进行个性控制。
步骤4中，MEC服务器根据接入不同的终端设备，可以实现接入终端设备的不同需求来选择连接到目标区域的专用EPC或运营商EPC，也可以对业务进行共性控制和个性控制。使网络特性与业务特性相匹配，提升用户体验。
综上所述，本发明5G局域网公网系统中用户终端、物联网终端设备可以通过5G微基站或者是WiFi接入上网，即用户终端和装有5G模块的摄像头、温度传感器等物联网设备通过5G微基站或是WiFi连接到MEC服务器，再到核心网进行上网通信。经过MEC服务器管理控制的网络，可以实现接入用户的不同需求来选择连接到目标区域的专用EPC还是运营商EPC，也可以对网络进行共性控制和个性控制。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种5G局域网公网系统，其特征在于：所述5G局域网公网系统包括终端设备、与所述终端设备通讯连接的5G微基站或wifi、与所5G微基站或wifi通讯连接的MEC服务器以及与MEC服务器通讯连接的EPC，所述EPC包括运营商EPC和专用EPC，所述运营商EPC与Internet通讯连接；所述终端设备包括用户终端设备和物联网终端设备，所述MEC根据接收到不同的所述终端设备，以选择与所述运营商EPC连接或与所述专用EPC连接，从而实现共性控制或个性控制。
2.根据权利要求1所述的5G局域网公网系统，其特征在于，所述MEC服务器中至少包括四个模块：用于业务个性控制和业务共性控制的业务应用模块；用于负责数据的收集、分析和处理的数据处理模块；用于负责对收集的数据存储、学习、共享的知识库模块；用于对所述5G微基站和WiFi的控制的网络优化控制模块。
3.一种5G局域网公网系统的设计方法，其特征在于：所述设计方法主要包括：
步骤1，确定目标区域，并在目标区域建设5G微基站；
步骤2，将终端设备与5G微基站或wifi连接；
步骤3，将5G微基站或wifi连接到目标区域的MEC服务器；
步骤4，MEC服务器根据接入不同的终端设备，选择连接到目标区域的专用EPC，还是连接到运营商EPC；
步骤5，MEC服务器若是选择连接到运营商EPC，则通过运营商EPC将MEC服务器连接到Internet。
4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于：步骤1具体包括，将所述5G微基站覆盖所述目标区域，以缩小所述目标区域内的通信盲区。
5.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于：步骤2中所述终端设备包括用户终端设备和物联网终端设备。
6.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于：所述用户终端设备为移动手机，所述物联网终端设备为5G模块的摄像头、温度传感器。
7.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于：步骤3具体包括，利用所述MEC服务器做边缘计算处理并控制所述5G微基站或所述wifi，以实现所述终端设备的共性控制或个性控制。
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