運營商是如何將物聯(lián)網(wǎng)用戶與大眾用戶網(wǎng)絡(luò)分離？

為保障網(wǎng)絡(luò)高效、安全運行，運營商通過技術(shù)手段將物聯(lián)網(wǎng)用戶與大眾用戶網(wǎng)絡(luò)分離，其分離方式多樣且各有側(cè)重。

專用核心網(wǎng)架構(gòu)

運營商為物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建獨立的核心網(wǎng)是關(guān)鍵舉措。以4G網(wǎng)絡(luò)為例，不同類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)基站進(jìn)入核心網(wǎng)網(wǎng)元，通過APN（接入點名稱）實現(xiàn)業(yè)務(wù)分離。物聯(lián)網(wǎng)有專屬APN，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)后，經(jīng)4G核心設(shè)備控制層、業(yè)務(wù)層和用戶數(shù)據(jù)層處理。這種完全分離的獨立專網(wǎng)架構(gòu)，讓物聯(lián)網(wǎng)與語音網(wǎng)徹底獨立，不同類型的業(yè)務(wù)在物聯(lián)網(wǎng)端完成分離，通過PCRF（策略和計費規(guī)則功能）與核心網(wǎng)元配合，實現(xiàn)動態(tài)策略管理，為物聯(lián)網(wǎng)用戶提供穩(wěn)定、高效的專屬網(wǎng)絡(luò)通道。

專用頻譜資源分配

無線頻譜資源是網(wǎng)絡(luò)運行的基礎(chǔ)，運營商為物聯(lián)網(wǎng)分配專用頻譜帶寬實現(xiàn)物理隔離。同時，采用邏輯隔離方式，按需將資源塊分配給不同切片，多個切片共享總頻譜資源。在5G接入網(wǎng)絡(luò)中，基站處理部分由DU（分布式單元）和CU（集中式單元）構(gòu)成，通過為不同切片分配不同DU單板或處理核實現(xiàn)物理隔離。當(dāng)CU軟件運行在通用服務(wù)器上時，基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）隔離技術(shù)，為不同切片分配不同虛機或容器，實現(xiàn)切片在CU上的隔離，確保物聯(lián)網(wǎng)用戶網(wǎng)絡(luò)不受大眾用戶干擾。

承載網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)

在承載網(wǎng)絡(luò)層面，運營商運用軟隔離和硬隔離技術(shù)。軟隔離基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)機制，通過VLAN（虛擬局域網(wǎng)）標(biāo)簽與網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)識映射實現(xiàn)。不同切片數(shù)據(jù)映射不同VLAN標(biāo)簽，雖混合調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)，但實現(xiàn)邏輯區(qū)分。硬隔離基于FlexE（靈活以太網(wǎng)）技術(shù)，在物理編碼子層引入TDM（時分復(fù)用）的Flex墊層，將物理以太網(wǎng)端口劃分為多個彈性管道，使承載網(wǎng)絡(luò)具備TDM獨占時隙、隔離性好的特性。運營商還可結(jié)合軟硬隔離，先利用VLAN實現(xiàn)邏輯隔離，再借助FlexE分片技術(shù)在時隙層面物理隔離，為物聯(lián)網(wǎng)用戶提供更可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

網(wǎng)絡(luò)切片管理

運營商基于5G核心網(wǎng)絡(luò)虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)切片，通過切片對應(yīng)基礎(chǔ)資源層、網(wǎng)絡(luò)層和管理層三級隔離方式實現(xiàn)安全隔離。資源層隔離參考NFV隔離機制，網(wǎng)絡(luò)層隔離分為切片間和切片內(nèi)隔離，基于虛擬機或容器隔離機制，并通過劃分安全域和配置安全策略實現(xiàn)切片內(nèi)NF隔離。管理層隔離通過為租戶分配不同賬號和權(quán)限，保證管理接口安全。這種精細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)切片管理，使物聯(lián)網(wǎng)用戶網(wǎng)絡(luò)與大眾用戶網(wǎng)絡(luò)在資源、業(yè)務(wù)和運維層面實現(xiàn)深度分離。