5G LAN引入背景

在2020年，GSMA發布的《5G垂直行業應用案例》中提到，通過協助企業構建無線專網，能夠幫助企業降低成本，提高效率，改進質量，增加收益。在當前的行業和工業網絡中，設備面臨著線纜移動性限制，光纖鋪設成本高，WiFi覆蓋安全性差，移動性不足等問題。而在傳統的無線專網業務中，行業用戶僅能獲得IP類型接入鏈路，不能獲得常用的Ethernet類型鏈路，且鏈路可配置能力差，應用模式固化，這些問題阻礙了企業無線專網的規模和靈活性。

3GPP 在R-16階段定義了5G LAN技術，5G LAN能夠向客戶提供L3層VPN服務（IP VRF轉發），以及L2層LAN服務（Ethernet局域網），同時5G LAN也支持用戶移動性，支持細分子網，以及基于子網的管理能力，這些特性能解決傳統行業客戶專網中存在的問題。

5G LAN新增功能

首先：引入了集群（子網）管理能力，集群可以對應到不同用途的子網，例如，生產網絡，管理網絡等。客戶可以為子網訂購所需的網絡切片，以獲得特定的SLA保障。和切片相比，集群管理側重于子網切分，子網用戶，子網拓撲的管理，切片則側重于網絡資源調配和業務服務質量保障能力。

其次：在L3 VPN業務中引入了IP組播能力，為視頻業務提供服務。同時引入L2層LAN服務，在鏈路轉發功能，行業專網部署形態上都有了較大變化。

第三：UPF之間取消動態路由，轉由SMF進行路徑控制。這一點借鑒了SDN模型，該模型使得UPF功能更簡化。隨著復雜的控制功能向位于中心點的SMF轉移，UPF更專注于轉發。拋開了啟用動態路由帶來的復雜性，UPF的部署將更靈活，也方便設備下沉到網絡邊緣。同時，當行業專網的用戶在不同的UPF間遷移時，UPF可以通過SMF動態下發的規則為用戶持續提供服務，UPF不需要為行業專網提供定制化配置，再一次減少了耦合性。

5G LAN應用場景及客戶價值

很多實際應用場景隨著5G LAN的新增功能應運而生，并產生了相對應的客戶價值。

場景一： 在客戶網絡中細分子網

在4G模式下，許多企業已經開通了移動專網業務，行業客戶的移動終端通過專有APN完成接入。這些移動終端可能來自行政部門、IT部門、生產部門等，但在4G模式下，這些終端的數據是混合傳送到企業私網內部的，數據的傳輸優先級，安全隔離等都沒有保障。

在5G LAN模式下，通過開放接口，企業能夠按照部門歸屬、地域、業務類型等，將終端劃分到不同的集群（子網）中，每個集群能夠獨立設置最適合的傳輸質量要求。集群內的終端可互通，集群間的終端相互隔離，集群可以獨立規劃傳輸路徑。這樣一來，行政、IT、生產等部門就能夠獨立管理和發展自己的子網，使專網的價值得到充分的體現。

場景二：快速開通移動專線

在4G時期，企業專線主要由光纖來提供。光纖專線帶寬大，支持的傳輸協議多，質量穩定。企業專線被廣泛用于企業私網中。跨地域的互通，私網和公網的互通，以及重要數據的傳輸，都通過專線來解決。

5G部署后，超級上行、切片、SLA保障，5G LAN、Ethernet接入等特性，彌補了移動鏈路上行帶寬差，可靠性低，傳輸協議種類少的不足，使移動專線具備了和光纖相當的能力。同時，移動專線具有開通迅速，工程開銷小，終端可移動的優勢。

企業可以借助移動專線快速構建兼容移動終端，固定終端的專網，并且該專網能夠和傳統企業網絡互通和互補。未來，同時部署移動專線和光纖專線，將成為構建企業私網的常態。

場景三：組建移動局域網

在智慧園區，智慧家庭的部署中，廣泛應用了無線局域網技術，其中最具代表性的就是WiFi接入。局域網提供了簡潔快速的接入能力，通過廣播和組播，終端在局域網中能自主發現，自主關聯，快速展開業務，用戶能夠獲得極佳的使用體驗。

通過5G LAN特性，移動終端也同樣能夠在5G網絡中組建小型無線局域網，獲得和WiFi相同的使用體驗。同時，移動局域網具備更強的移動性優勢。另外，基于二次鑒權、VLAN隔離等功能為網絡提供更高的安全，基于網絡切片保障更可靠的傳輸質量。

在園區覆蓋、家庭覆蓋場景下，移動局域網能提供優質覆蓋。客戶的手持終端、攝像頭、傳感器、無人機、車載裝備、智能家電等等終端，都能夠便捷地接入網絡并快速進行協同操作。在特定要求下，移動局域網也能夠打破地域限制，組建出純粹邏輯層面的局域網，提供不同的局域網體驗，例如車隊管理、無人機協同、遠程辦公、遠程操控等場景。總之，移動局域網能夠作為傳統局域網的補充或替代。

場景四： 構建移動工業互聯網

工業互聯網中廣泛使用Ethernet局域網，工業4.0選擇的TSN（時間敏感網絡）也是基于局域網技術實現的。5G LAN特性引入的局域網業務，是后續構建移動工業互聯網的基礎要求。

移動工業互聯網能夠讓工業設備擺脫線纜束縛，可以更方便地動態調整流水線的設備，生產過程中也能夠引入更多無人設備。例如無人機巡檢、機器人碼垛、無人車運輸轉場等，都已經在生產流程中逐漸得到應用。通過移動工業互聯網能促使智能設備間的協同更高效，更精確。未來，移動工業互聯網將成為構成智慧工廠，部署柔性生產線的得力幫手。

中興通訊5G LAN解決方案

為了打造客戶可定制，可管理的專網，中興通訊推出5G LAN解決方案，該方案著重打造LAN業務能力開放API，并積極布局UDM能力開放機制，以方便行業客戶訂購和管理企業私有網絡，同時向行業客戶提供基于子網的運維管理能力。

圖3：中興通訊5G LAN能力開放模型

在轉發層，中興通訊核心網提供了完整的IP VPN和Ethernet局域網轉發能力。盡管當前終端側5G模組還沒有提供Ethernet接入能力，但通過與CPE的協同，中興通訊5GC實現了為終端提供L2層LAN服務。

圖4：在IP接入類型下，5GC支持L2層LAN業務

UPF提供了5G LAN標準定義的完整功能。通過實現虛擬交換機功能，UPF支持LAN業務轉發，同時也支持VLAN隔離，環路檢測，組播限速等關鍵能力。UPF之間支持N19隧道，N19隧道可以是基于配置的預建鏈路，也能夠根據集群內用戶的遷移發起動態建鏈。當終端側5G模組具備了Ethernet 接入能力后，UPF也能夠立即提供符合規范的L2層LAN業務。通過豐富的特性支持，中興通訊5GC能夠為行業用戶提供最優的業務體驗。

綜上所述，5G LAN憑借其技術特點，必將具有廣闊的應用前景，能夠協助行業客戶專網的靈活部署，推動行業網絡深入發展。

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