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什么是私有 5G?

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私有 5G 指的是一种在技术上与公共 5G 网络相同,但允许所有者为其无线频谱提供优先接入或许可的移动网络。如果机构对网络覆盖、速度和安全防护功能的需求超出了 Wi-Fi 和其他网络技术的能力,那么部署私有无线网络就是上佳之选。

私有 5G 在一些方面与商用移动网络运营商(MNO)提供的公共 5G 网络是相同的。与所有 5G 网络一样,私有 5G 可增强或取代 4G LTE,是无线移动技术的新一代演进,可提供延迟更低、吞吐量更高的连接。5G 网络有望达到千兆级速度,或高达 10 Gbps 的数据传输速度。此外,公共和私有 5G 服务大幅降低了延迟,而且也能将网络覆盖延伸到偏远地区。

由于延迟更低和可靠性更高,私有 5G 特别适合工业应用。例如在一个大型制造工厂,车间内外都需要可靠的连接。假设使用无人搬运车负责将零件从一个车间转移到另一车间。有了私有 5G,它们就可以可靠地连接,同时机器上也能加装更多传感器,不仅速度更快、成本更低,而且无需重新布线。

私有和公共 5G 的主要区别在于优先接入和隔离方面。通常,通过 MNO 提供的公共 5G 网络向所有用户提供平等的接入权利,这有时会导致网络堵塞。私有 5G 网络让私人运营者能够更好地控制。与公共 5G 不同,私有 5G 网络可由运营者重新配置,允许不同级别的优先接入权利,为确定对业务更重要的特定活动提供方便。简而言之,某些网络活动可在私有 5G 中享有优先权,而对不那么重要的活动,则可以降低优先级别或分流到其他网络。

私有 5G 网络也允许运营者将最终用户设备与 MNO 的公共网络中完全或部分隔离。这是一个重要的安全功能,能够在必要时通过限制向公共接口暴露来减少威胁,例如当涉及个人数据、知识产权或其他敏感活动时。

但有一点值得注意,兼容的边缘设备可在需要时(即,不需要通过隔离来满足安全目的时)在私有和公共 5G 网络之间切换。举例而言,一些企业可能希望重型施工设备能够方便地切换到公共 5G 网络,从而在漫游到私有 5G 网络覆盖范围之外时保持连接。

许多企业都开始部署 4G LTE(Long Term Evolution 的缩写形式)和私有 5G 网络,以满足 Wi-Fi 无法满足的覆盖范围、安全性和公共蜂窝网络兼容性。在 4G LTE 和 5G 网络中,边缘设备都通过无线电波将数据传输到无线接入网络(RAN)收发器,从而将信息传递给核心网络。工业物联网(IIoT)是私有 4G LTE 和私有 5G 网络的一种更为普及的用例。

4G 是全球使用最广的移动技术,于 2010 年进入市场。它的出现,将智能设备融入到了我们的日常生活中。4G 网络的平均下载速度高达 100 Mbps,足以快速下载高清视频文件、畅玩 3D 游戏、收听音乐流媒体,以及使用虚拟现实和其他诸多服务。如上所述,公共和私有 4G LTE 网络之间的区别与 5G 网络的相同,都与优先接入和隔离相关。

虽然私有 5G 网络是 4G LTE 网络的演进,但两者可以共同成为企业私有网络的一部分。我们可以架设同时使用 4G LTE 和 5G 技术的私有蜂窝网络,因为这两者在不同频段上运行,最大程度减少了潜在干扰,即便是位于相同区域内。相比于 Wi-Fi,4G LTE 和 5G 网络具有更大的优势。与 4G 和 5G 不同,Wi-Fi 使用免牌照的频谱和频段,在人口密集、带宽有限的区域容易出现网络堵塞。

4G LTE 和 5G 网络都与公共网络兼容,因此能够部署到混合多接入边缘计算(MEC)环境中。多接入边缘计算是云计算的一种演进,它使用移动能力、云技术和边缘计算将应用主机从集中式数据中心迁移到网络边缘,使应用更贴近最终用户,计算服务更贴近应用创建的数据。

5G 越来越多地转向软件定义实现。这种趋势称为网络功能虚拟化(NFV)。它始于 4G,但随着 5G 诞生而得到更广泛地使用。这种技术使用的并非特殊硬件,而是商用服务器。例如,RAN 功能由标准服务器加其上运行的软件来实现,而不是利用基站中昂贵的特殊硬件设备。

如果企业拥有用于 5G 网络的频谱以及网络基站等基础设施,那么这个网络可被认为是"完全私有的"5G 网络。这种方案可提供最大的控制权,能够将网络用户与 MMO 提供的公共 4G LTE 和公共 5G 网络彻底隔离。

此外,也可将网络定义为"私有共享"5G 网络或"混合私有"5G 网络。在这两种情形中,5G 功能允许不同的网络切片,包括不同的控制与用户平面功能,运营者可根据自己的需要对公共网络进行分区。 流量可以路由到共享基础架构中的私有网络或软件定义虚拟私有网络。

5G 越来越多地转向软件定义实现。红帽边缘平台能够为这一趋势提供全面支持。借助红帽® OpenShift® 容器平台,您可以在边缘实施软件定义的私有 5G 解决方案,只需添加天线即可。这一平台还可用于其他边缘计算应用,如预测性维护。

对于面向电信服务提供商的边缘计算,红帽的方法重点创建可靠且低延迟的网络,使计算环境更靠近移动和固定用户。

红帽 OpenShift 和红帽® OpenStack® 可为分布式云部署模型、基础架构分区、多租户和联网与虚拟私有网络(VPN)提供支持。

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