5G專網企業自服務自運維技能需求分析

丁勝高 趙靖哲 華山 王德華

關鍵詞：5G 專網；能力開放；網絡運維

0引言

針對工廠、園區、交通、能源、教育、醫療等不同的業務場景和業務需求，5G專網可以滿足差異化的需求，如大帶寬、高可靠性、超低時延、定制化網絡、高安全和強隔離。5G專網及基于其上的應用服務系統，成為一個融合了CT、IT和OT的復雜端到端系統，5G 專網的自服務、自運維也成為企業數字化轉型亟須解決問題。

為了支撐專網的自服務、自運維需求，運營商也在探索建設基于5G 網絡嵌入式服務的能力開發體系，從而為專網用戶提供業務自運營與自維護接口，便于企業現有IT系統與5G專網融合，提升客戶業務感知[1]。

1 5G 專網組網方式

3GPP協議中定義了兩類5G專網組網方式，一是5G 獨立專網（SNPN，Stand-alone Non-Public Net?work），二是公網集成專網（PNI-NPN，Public NetworkIntegrated NPN）。目前國內5G專網，主要是由運營商承建，采用公網集成專網提供行業虛擬專網服務，也可以采用獨立專網方案，網絡維護工作主要由運營商承擔，如圖1所示。

國內運營商均發布了專網方案，主要采用“5G專網+應用”方式。例如，中國移動的5G專網分為優享、專享、尊享三種模式，提出了5G+工業互聯網“1+5”應用場景。“1”即行業專網，“5”即工廠、電力、礦山、鋼鐵、港口等五大重點細分行業，配合企業信息系統上云需求，采用UPF+MEC下沉方案，可靈活滿足行業客戶對安全隔離、業務質量保障、業務服務等關鍵技術指標要求。

2 企業信息化系統組成

企業信息化系統，可以分為基礎設施建設、生產現場控制、關鍵環節應用、網絡安全防護等四個方面，如圖2所示。

在引入5G專網以后，充分利用5G技術打通IT和OT，將生產過程中涉及的人、機、物和系統等進行廣泛互聯，推動數據在各系統間共享和自由流轉。

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

5G網絡的服務和運維明顯區別于傳統Wi-Fi、有線局域網等聯網方式，對企業網絡系統管理人員的知識技能提出了新的要求。

3 5G 專網自服務、自運維項目需求

對照傳統企業網管理模式和運維需求，為了達成“可視、可管、可控”的目標，5G行業專網需要為行業企業用戶提供如下典型自服務、自管理項目。

1）業務管理業務查詢、業務訂購、訂單修改、訂單刪除、業務開通、業務資費、企業賬單、DNN 管理、切片管理等。

2）設備管理終端狀態管理、終端黑白名單、終端業務量管理、終端IP地址管理、號卡管理等。

3）網絡管理網絡拓撲可視、網元管理、網絡資源監控、網絡質量監測、網絡流量統計。

4）安全管理網絡加密、終端強制下線、威脅下線、二次鑒權認證、分權分域管理等[2]。

4 5G 專網自服務、自運維知識技能分析

對照企業現有信息系統維護技能、5G專網自運維需求，分析維護命令及相關參數，以達成企業自服務、自管理目標，需要在以下方面進行業務和維護技能強化。

1）5G專網服務集成

在企業現有的信息系統中集成專網運維模塊，對接運營商能力開放平臺，通過Restful API 接口調用5G專網網絡能力和網絡管理能力[3]。

對接3GPP 標準NEF（網絡能力開放功能，Net?work Exposure Function）功能實現事件、會話監控、網絡數據分析等功能，如表1、表2所示。

對接5GC網管或是極簡5GC網元，進行業務數據配置和定制化信息獲取，如實現終端移動性趨勢、會話使用趨勢監控等功能，如表3所示。

2）5G號卡開戶管理

通過5G自服務模塊對接業務發放系統或是直接連接5GC UDM 網元，按照指定參數進行業務開戶、USIM卡寫卡和eSIM卡下發等操作。

5G用戶數據結構如圖4所示，具體參數見表4。

其中模板數據一般是在業務需求階段確定，在日常維護中按照SIM卡使用場景直接調用即可，其他參數需要在開戶時指定或是在注冊、業務運行過程中動態更新。

3）5G終端黑白名單管理

針對業務部門需求，配合資產管理部門，采集匯總5G終端信息，管理黑白名單，確保合法終端對網絡的可控訪問。5GC EIR設備中配置參數如表5所示：

4）業務資源監測

針對5G專網資源共享特性，從終端、網元、業務等多個角度進行流量、延時、抖動等業務指標進行監測、分析；通過實際業務數據和模擬撥測等方式生成資源使用報告，做好資源動態管理。

通過5GC網管可以對故障告警和網絡性能進行監控，故障管理功能如表6 所示，性能管理功能以AMF網元消息傳遞相關指標為例，可以實現的性能監控功能如表7所示。

5 結束語

對比傳統企業網以故障處理為主的被動維護不同，以5G專網為基礎的通信網絡源自運營商網絡，自身有著豐富性能監控報表和眾多的運維工具。網絡維護以預防性維護為主，盡量避免通信故障的發生；在網絡故障發生以后，可以通過告警、指標分析、用戶跟蹤、用戶模擬等手段進行問題定位，以盡快恢復業務，保障網絡高效運行。

企業網絡網絡維護人員，需要在傳統以路由器、交換機為主的企業網絡基礎上，維護5G專網，需要學習5G業務流程、5QI指標、5G用戶數據，5GC/gNB維護操作命令等相關知識技能，以保障企業業務網絡和信息支撐系統的高效運行。

隨著5G 專網業務的發展和獨立專網政策的調整，5G專網維護技能將隨著業務應用場景和組網方式不同，呈現出多樣化的特征，企業5G專網自管理和自運維也將面臨新的問題。設備提供商、運營商和企業需要及時跟進、統籌維護界面，才能保證5G專網高效運行，保障企業業務正常開展。