意昂体育官网怎么样
2024-09-20 18:50:52

联通技术文:5G校园专网方案及对比分析

分享到:

  随着5G的大规模商用和覆盖的完善,5G开始进入校园,推动智慧教育的发展、智慧校园的建设。

  AR/VR教学、远程示教、巡检机器人、校园智感安防等智慧化应用改变了传统“教和学”的模式,改变了传统的校园管理模式,实现了对数字校园的赋能,主要体现在以下几个方面:数字校园将贯穿学生培养的全过程;数字校园将带来教学方式的改变;学生的知识传导将更具针对性,个性化教学的特色将更加鲜明;数字校园将推动学校精细化运营管理。

  数字校园除了满足教学和校园管理的需求外,学校师生还希望可以通过普通手机无感访问校园内网的资源,如学校办公系统、学生在线学习系统、学生课程管理系统等,以提升师生的办公和学习效率,同时又可以访问互联网。

  其详细需求如下:签约的学校师生在一定范围内(如校园范围、城市范围等)通过5G校园专网在不需要配置APN/DNN或切换APN/DNN的情况下(下文中APN和DNN统一用DNN表示),既可以访问校园内网,又可以访问互联网;其他未签约5G校园专网的用户通过现有互联网方式访问校园内网;在没有5G网络时,可以通过4G网络访问校园内网;可以在异地漫游时按需实现对校园内网的访问。

  校园专网相对于其他行业专网场景而言,具有一定的特殊性,主要体现在校园专网的用户多为to C类用户(学校教职工、学生等),有同时访问校园内网和互联网的诉求,且活动范围不固定,具备广域移动性特征。而其他行业专网主要面向生产设备、物联网终端等to B类用户,此类用户一般仅需访问企业内网,移动性不强,活动范围有限。

  根据学校对5G专网的需求,基于目前3GPP的标准和运营商网络可以支持的能力,提出4个5G校园专网方案,分别是:专用DNN+路由器分流方案、通用DNN+ULCL(Uplink Classifier)方案、专用DNN+ULCL方案、通用DNN+专用DNN+ULCL方案。

  如表1所示,4种方案所采用的网络策略和所需的网络配置不尽相同,对终端的要求不同,方案实现的效果也有所差异。

  AMF具备DNN纠错功能,无论是终端上配置的DNN、通用DNN还是专用DNN,AMF会根据用户在UDM中签约的DNN与终端请求消息中的DNN进行匹配,若匹配成功,则使用终端配置的DNN;否则AMF将执行DNN纠错功能,DNN纠错功能可以配置为签约的default DNN优先、仅local DNN、local DNN优先等3种策略,3种策略实现的功能如下。

  仅local DNN:判断AMF配置的local DNN是否在终端签约的DNN列表中,若在,则使用AMF本地配置的local DNN;若不在,则AMF拒绝终端请求流程,拒绝终端接入。

  通过用户对手机操作的便利性、是否支持4G/5G同时访问、是否支持漫游、用户的业务体验保障等维度对上述4种方案进行分析,在目前的技术条件下,其优劣势对比如表2所示。

  通过对以上4个校园专网方案优缺点的分析,推荐方案四作为校园专网的首选方案,该方案最大程度保证了校园专网用户(尤其是外地学生)漫游时访问互联网的业务体验,仅在需要访问校园内网时手动切换DNN。

  5G校园专网的用户为公众用户,因此校园专网方案需基于运营商to C网络进行搭建,校园师生的to C手机卡在UDM或PCF上进行专网签约,通过地市to C UPF为校园专网用户提供校园内网访问服务。省会大网to C UPF作为本方案的主锚点和互联网出口,地市to C UPF作为ULCL UPF(兼做辅锚点)负责校园专网用户的数据分流。校园专网组网架构如图1所示。

  对于用户来说,校园专网能满足3类业务:一是在UDM上同时签约通用DNN和校园专网DNN;二是在PCF上签约校园分流业务策略,PCF配置分流策略使能的TAC list;三是校园专网TAC list列表范围可以规划为整个城市范围(不建议规划校园物理范围的TAC)。

  对于普通用户来说,仅在UDM上签约通用DNN,通过to C大网UPF访问互联网,不能访问校园内网。

  以运营商to C大网UPF作为ULCL分流的主锚点,以地市to C UPF或校园专用UPF作为ULCL UPF,并兼做辅锚点UPF,对校园专网用户的数据进行分流,若校园专网用户访问校园内网,则通过地市UPF或校园专用UPF与校园内网之间的N6接口实现;若校园专网用户访问互联网,则数据流量通过地市UPF或校园专用UPF的N9接口送至to C 大网UPF,再通过to C大网UPF的N6接口送至互联网。

  地市to C UPF或校园专用UPF需要经防火墙隔离后,才能通过专线连接至校园内网,以保障运营商5G网络的安全。

  签约了校园专网分流策略的用户无论在城市的哪个TAC区接入,PCF都会基于用户签约+实时位置而触发分流策略,SMF支持根据用户激活的DNN和位置信息选择ULCL UPF并触发创建ULCL流程,给ULCL UPF下发ULCL规则,ULCL UPF根据SMF下发的分流规则进行规则匹配和数据分流。并根据用户数据的目的IP+port号或DNS策略进行数据分流,对于访问校园内网的数据,通过辅锚点的N6接口送至校园内网;对于访问互联网的数据,通过ULCL UPF的N9接口送至主锚点UPF,通过主锚点UPF的N6接口送至互联网。

  由于4G网络不支持ULCL策略,不能通过手机携带的通用DNN访问校园内网。

  因此,需要在手机上对DNN进行设置,把手机的DNN由通用DNN修改为校园专网DNN。安卓手机DNN的修改较为简单,按照规则配置即可,IOS手机不支持直接修改DNN,需要通过其他方法进行修改。

  当校园专网用户漫游至其他地区(不在签约的TAC list区域),需要访问互联网时,由于手机携带的DNN为通用DNN,因此可以正常通过漫游地的to C大网UPF直接访问互联网,流量无需全部迂回至签约地。

  当用户需要访问校园内网时,同样需要对手机的DNN配置进行修改,把手机的DNN由通用DNN修改为校园专网DNN。安卓手机DNN的修改较为简单,按照规则配置即可,IOS手机不支持直接修改DNN,需要通过其他方法进行修改。

  本方案支持校园专网用户通过4G或5G对校园内网的访问、支持漫游时对校园内网的访问,方案实施后可以达到如下效果。

  一是校园专网用户在签约地通过5G网络接入时,安卓和苹果手机均不需要修改手机配置的DNN即可无感知访问校园内网或互联网。

  二是专网用户在签约地通过4G接入或漫游(无论通过4G或5G接入)时,若需要访问校园内网,则需要手工切换手机配置的DNN。

  三是专网用户漫游时,可通过漫游地的UPF正常访问互联网,流量无需迂回至签约地,保障了用户访问互联网的体验(尤其是游戏类低时延业务的体验)。

  智慧校园和智慧教育的发展离不开5G校园专网的建设,校园专网满足了教职工和学生对信息获取方式的便利性诉求,改变了传统的通过PC端固定访问校园教学系统、教学资源的模式,让5G真正融入到学校的教学和管理环节。

  5G时代的到来,为智慧校园建设提供了可靠的网络基础,将进一步推动优质教育资源共享,提高学校信息技术应用水平,提升教学质量和校园管理效能。同时,基于5G网络环境的智慧校园为学习者提供了知识获取的新方式、新途径、新模式,将加速数字教育的普及和推广。

  特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

  宁德时代超2万研发人员震撼挪威主权财富基金CEO,曾毓群调侃人口少不适合搞电化学

  美媒:多名美高官私下承认,拜登任期结束前不太可能达成加沙停火和释放人质协议

  OpenAI最新一轮融资将完成,获超额认购,要求投资者至少投2.5亿美元

  OPPO Find X8系列真机曝光,边框控制媲美iPhone 16 Pro

上一篇:康邦北师大附中京西分校智慧校园建设方案
下一篇:中小型校园网设计方案实例