运营商是如何将物联网用户与大众用户网络分离?

运营商是如何将物联网用户与大众用户网络分离?

为保障网络高效、安全运行,运营商通过技术手段将物联网用户与大众用户网络分离,其分离方式多样且各有侧重。

专用核心网架构

运营商为物联网构建独立的核心网是关键举措。以4G网络为例,不同类型的业务数据经基站进入核心网元,通过APN(接入点名称)实现业务分离。物联网有专属APN,业务数据进入物联网核心网后,经4G核心设备控制层、业务层和用户数据层处理。这种完全分离的独立专网架构,让物联网与语音网彻底独立,不同类型的业务在物联网端完成分离,通过PCRF(策略和计费规则功能)与核心网元配合,实现动态策略管理,为物联网用户提供稳定、高效的专属网络通道。

专用频谱资源分配

无线🛜频谱资源是网络运行的基础,运营商为物联网分配专用频谱带宽实现物理隔离。同时,采用逻辑隔离方式,按需将资源块分配给不同切片,多个切片共享总频谱资源。在5G接入网络中,基站处理部分由DU(分布式单元)和CU(集中式单元)构成,通过为不同切片分配不同DU单板或处理核实现物理隔离。当CU软件运行在通用『服务器』上时,基于网络功能虚拟化(NFV)隔离技术,为不同切片分配不同虚机或容器,实现切片在CU上的隔离,确保物联网用户网络不受大众用户干扰。

承载网络隔离技术

在承载网络层面,运营商运用软隔离和硬隔离技术。软隔离基于现有网络机制,通过VLAN(虚拟局域网)标签与网络切片标识映射实现。不同切片数据映射不同VLAN标签,虽混合调度转发,但实现逻辑区分。硬隔离基于FlexE(灵活以太网)技术,在物理编码子层引入TDM(时分复用)的Flex垫层,将物理以太网端口划分为多个弹性管道,使承载网络具备TDM独占时隙、隔离性好的特性。运营商还可结合软硬隔离,先利用VLAN实现逻辑隔离,再借助FlexE分片技术在时隙层面物理隔离,为物联网用户提供更可靠的网络环境。

网络切片管理

运营商基于5G核心网络虚拟化基础设施构建网络切片,通过切片对应基础资源层、网络层和管理层三级隔离方式实现安全隔离。资源层隔离参考NFV隔离机制,网络层隔离分为切片间和切片内隔离,基于虚拟机或容器隔离机制,并通过划分安全域和配置安全策略实现切片内NF隔离。管理层隔离通过为租户分配不同账号和权限,保证管理接口安全。这种精细化的网络切片管理,使物联网用户网络与大众用户网络在资源、业务和运维层面实现深度分离。

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