非公用网络在工业互联网中的部署方案探讨.doc

非公用网络在工业互联网中的部署方案探讨该论文来源于网络,本站转载的论文均是优质论文,供学****和研究使用,文中立场与本网站无关,版权和著作权归原作者所有,如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息,如果需要分享,请保留本段说明。【摘要】首先介绍了非公用网络的概念和非公用网络与PLMN网络业务接入方式,然后探讨了几种针对工业互联网的应用场景的部署方案,包括SNPN和PNI-NPN两种部署网络,分析了非公用网络对工业互联网产业的推进作用。研究表明,在5G技术标准不断推进与发展的基础上,非公用网络可以使能垂直行业,为企业提供一种高效的隔离网络部署方案,促进工业互联网产业链的成熟。【关键词】非公用网络;工业互联网;应用场景;垂直行业 doi:.1006-: 文献标志码:A文章编号:1006-1010(2020)01-033-05 引用格式:孙悦,龙彪,[J].移动通信,2020,44(1):33-37. 0引言工业互联网是通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革,以实现机器、原材料、控制系统、信息系统、产品及人之间的网络互联。工业互联网的网络连接离不开各类通信技术。目前,工业领域中使用的绝大多数通信技术仍然是有线技术,包括各种专用工业以太网技术和现场总线技术。在一些特殊的工业场景下,移动网络技术可以以其良好的移动性成为有线技术的重要补充。随着5G技术标准的不断推进与发展,工业互联网可以将5G技术作为通信和连接的手段,借助5G技术的发展浪潮,推动无线技术在工业互联网中更加广泛的应用。5G将成为工业互联网业务的重要技术支撑[1]。 NPN(Non-work,非公用网络)在3GPPRelease16中作为VerticalLAN(work,垂直局域网)中的研究内容,提供了两种部署方式:SNPN(StandaloneNPN,独立NPN)和PNI-NPN(work integratedNPN,公共网络集成NPN)。NPN可以和工业互联网进行很好的融合,不管是SNPN还是PNI-NPN,都可以实现端到端的资源隔离,为垂直行业提供专属接入网络,保障垂直行业客户资源独享。同时NPN可以为LAN服务提供支持,可以满足一些企业、住宅、学校等对于可靠且稳定的私有网络的需求。本文主要探讨NPN在工业互联网中的部署方案[2]。NPN网络为终端提供业务示例如图1所示: 1NPN概述 NPN通常只供企业等私有实体使用,可以利用虚拟和物理实体将NPN部署在各种配置中。具体来说,NPN可以部署为完全独立的网络,即SNPN,或由PLMN(work,公共陆地移动网络)承载,也可以作为PLMN的切片,即PNI-NPN。尽管PLMN覆盖在相同的地理区域,一些企业终端也只允许访问企业的非公用网络。而其他企业终端可访问NPN和被允许的PLMN。同时,还要保证NPN和PLMN之间的服务连续性[3]。 首先,workIdentifier,网络标识符)可以确定一个SNPN网络,比如可以使用PLMNID+NID的方式来作为一个SNPN网络的标识,签约了某一SNPN业务的用户会配置相应的SUPI(SubscriberPermanentIdentifier,用户永久标识符)和签约信息,存储在终端和核心网侧。 essmode(SNPN接入模式),essmode的用户只能通过SNPN接入网络,essmode的用户可以执行PLMN选择流程。essmode的配置方式(激活、去激活等)由终端来实现。在初始接入和小区重选过程中,NG-RANnode(worknode,下一代无线接入网节点)需要广播自身支持的NID和相应的PLMNID信息(每个NG-RANnode最多广播12个NID),essmode的用户可以根据自己的签约信息选择可接入的SNPN小区,核心网也可以根据用户的签约信息对用户的身份进行认证。由于SNPN不依赖PLMN的网络功能,因此不支持SNPN和PLMN網络间的切换。用户可以以N3IWF(Non-3GPPInterWorkingFunction,非3GPP互操作功能)的方式通过SNPN接入PLMN业务或通过PLMN接入NPN业务[4]。如图2所示,当UE在SNPN的NG-RAN覆盖范围内,为了接入PLMN业务,UE获取IP连接,在PLMN的N3IWF发现和建立连接。如图3所示,当UE在PLMN的NG-RAN覆盖范围内,为了接入NPN业务,UE获取IP连接,在SNPN的N3IWF发现和建立连接。图2和图3中,各个网络功能分别为:AMF(AccessandMobilityMan