一种5G专网通信系统的制作方法

一种5g专网通信系统
技术领域
1.本实用新型涉及5g通信技术领域，尤其涉及一种5g专网通信系统。


背景技术：

2.在现有的大型企业园区中，由于园区面积较大，每个区域之间距离远，使用传统的动态无线通讯网络作为无线传输质量不佳，尤其3g /4g网络资源共享方式在业务高峰期无法保证网络质量，且网络信号干扰多，覆盖范围小，穿透能力差，因此传统的无线通讯网络无法满足实际生产需求，快速移动的物体在wifi连接下无法进行切换，且时延不稳定，用户增多时时延增大；另外，由于厂区面积大的缘由，很多地方不能全部使用有线网络覆盖连接。5g作为新一代的移动通信技术，其具有高宽带、低延时、覆盖广和抗干扰能力强等特性，急需将5g通信技术融入大区域内的移动通信中，以解决现有通信的效率低下的问题。另一方面，企业内部的业务数据大多均需要加密保护，如果通过公网进行传输，没有在企业内部专用的通信网络，会极大提高了被盗窃偷取的几率，因此难以保证企业内部的数据安全。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够建设一套智简定制5g专网，为园区建设“下沉式”5g专网覆盖，确保园区内业务数据不外出，为园区内部生产设备的互联互通、工业远控、视频实时监控等业务提供本地化高可靠网络条件的5g专网通信系统。具体技术方案如下：
4.一种5g专网通信系统，包括：5g专网模块，其中所述5g专网模块包括5gcpe、5g智简边缘计算模块、5g基站、数据机房，所述5g基站分别与5gcpe和所述5g智简边缘计算模块连接；所述数据机房包括第一交换机、第二交换机和外网防火墙，所述第一交换机与所述第二交换机连接，所述外网防火墙分别与所述第一交换机和所述5g智简边缘计算模块连接。
5.进一步地，还包括共享5g upf，所述共享5g upf分别与所述5g基站和所述数据机房连接，所述外网防火墙、所述共享5g upf和所述5g基站之间形成5g专网gre隧道功能。
6.进一步地，所述5g cpe安装有配置专有切片dnn 5g物联网卡。
7.进一步地，还包括设备终端，所述5g cpe分别与所述设备终端和所述5g基站连接，形成无线通讯路径。
8.进一步地，所述5g智简边缘计算模块进行数据分流，将内部数据直接传输至所述数据机房。
9.进一步地，所述共享5g upf专线区内网通讯建立数据通道形成备份链路。
10.进一步地，所述第一交换机用于内部核心网络交互路由策略等配置，分配企业内部不同网的无线接入网。
11.进一步地，所述第二交换机用于vxlan功能。
12.进一步地，还包括服务器，所述服务器与所述第一交换机连接。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、在园区建设5g专网，使用运营商的授权频段，具备更高的安全性及可靠性，抗干扰能力更强。另外，5g 网络能够实现快速移动场景下的数据切换，能够实现数据的可靠传输。且5g 网络可通过行业定制化切片，降低时延，增加覆盖能力。
15.2、通过在园区建设5g专网，并通过5g智简边缘计算模块对数据进行分流，若数据属于园区内部业务数据，则将其直接传输到园区内部的数据机房，若数据属于外部数据，则将其经过5g公网往外传输，确保园区内业务数据不外出，保密性更强；同时，建设一套智简定制5g专网，为园区建设“下沉式”5g专网覆盖，为园区内部生产设备的互联互通、工业远控、视频实时监控等业务提供本地化高可靠网络条件，满足超大带宽、超低时延本地业务应用，并提供相应基础设施。
16.3、另外，当5g智简边缘计算模块发生故障，园区内部数据传输不能到达数据机房时，共享5g upf与外部公网通讯建立数据通道形成备份链路，再到达数据机房，通过电路租用（互联网专线）回到数据机房，作为5g智简边缘计算模块备份链路，使得该专网具有更强的容错性和保障性。
附图说明
17.图1为本实用新型一种5g专网通信系统的原理框图。
18.图2为本实用新型一种5g专网通信系统的原理框图。
19.标注说明：1、5g智简边缘计算模块、2、5g基站、3、数据机房、31第二交换机、32第一交换机、33、服务器、34外网防火墙、4、设备终端、5、5g cpe、6、共享5g upf
具体实施方式
20.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
21.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
22.参见图1至图2，一种5g专网通信系统，包括：5g专网模块，其中所述5g专网模块包括5g cpe5、5g智简边缘计算模块1、5g基站2、数据机房3，所述5g基站2分别与5g cpe5和所述5g智简边缘计算模块1连接；所述数据机房3包括第一交换机32、第二交换机31和外网防火墙34，所述第一交换机32与所述第二交换机31连接，所述外网防火墙34分别与所述第一交换机32和所述5g智简边缘计算模块1连接。
23.在本实施例中，5g cpe5 安装 dnn 5g 物联网卡，用于与非 5g 的设备终端连接，使非 5g的设备终端能在 5g 专网中通信: 且 5g cpe5 与第二交换机31形成 vxlan 隧道，可以实现在距离较远的地面操控中心操作台上通过 5g cpe5 通信远程控制现场终端
设备4，终端设备4可以将数据回传操控中心。例如大多钢铁厂中，堆取料机无法部署有线网络、远程控制需要通过地面操控台完成，通过 vxlan 隧道可以实现在厂内 a区的地面操作台控制 b 区的堆取料机，同时b区的堆取料机能回传到a区地面操作台。
24.通过dnn 5g 物联网卡与园区内部的5 g基站建立通信联系，并与5g智简边缘计算模块1、数据机房3形成通讯通道，数据经过5g 智简边缘计算模块进行分流，将属于园区内部业务数据直接分流至数据机房3；具体的，设备终端的数据经过5g cpe5到达5g 基站，进而到达5g智简边缘计算模块1时进行数据分流，园区内部数据通过外网防火墙34、第一交换机32，进而传输至第二交换机31，形成通讯回路，最终园区内部业务数据存储在园区服务器33硬盘，数据通过第一交换机32连接服务器33进行传输，并在园区服务器33中处理。外网防火墙34建立内外网屏障，进行安全规则监视和控制传入和传出的网络流量，同时起5g专网gre隧道功能。第二交换机31起vxlan功能，第一交换机32进行内部核心网络交互路由配置，分配企业内部不同网的无线接入网。
25.具体的，vxlan（virtual extensible local area network，虚拟扩展局域网），是由ietf定义的nvo3（network virtualization over layer 3）标准技术之一，是对传统vlan协议的一种扩展。vxlan的特点是将l2的以太帧封装到udp报文（即l2 over l4）中，并在l3网络中传输。vxlan本质上是一种隧道技术，在源网络设备与目的网络设备之间的ip网络上，建立一条逻辑隧道，将用户侧报文经过特定的封装后通过这条隧道转发。从用户的角度来看，接入网络的服务器33就像是连接到了一个虚拟的二层交换机的不同端口上，可以方便地通信。
26.具体的，第一交换机32满足园区内部网络核心交换能力，第二交换机31需要满足园区5g网络处理能力并具备vxlan功能。第一交换机32具体型号可以是华为 s12700 系列交换机，第二交换机31具体型号可以是华为 s5731s-h 系列交换机。能满足第一交换机32和第二交换机31功能的其他型号交换机均可使用，具体型号不在本系统中作限定。
27.优选的，还包括共享5g upf 6，所述共享5g upf分别与所述5g基站2和所述数据机房3连接，所述外网防火墙34、所述共享5g upf 6和所述5g基站2之间形成5g专网gre隧道功能。
28.在本实施例中，为了保障整个专用网络的可持续性，当5g智简边缘计算模块1发生故障，园区内部数据传输不能到达数据机房3时，5g信号通过共享5g upf经过电路租用（互联网专线）与区内网通讯建立数据通道形成备份链路，到达数据机房3，作为5g智简边缘计算模块1备份链路。外网防火墙34配置bfd、nqa和ip-link检测，在实际使用过程中选择其一检测功能即可实现，关联路由优先级，当5g智简边缘计算模块1出现故障时，例如掉电或宕机，基站的业务会自动切转到共享5g upf 6，通过共享5g upf 6进行转发，此时外网防火墙34到5g智简边缘计算模块1的检测终端，切换与5g upf链路的路由优先级。
29.优选的，所述5g cpe5安装有配置专有切片dnn 5g物联网卡。
30.在本实施例中，5g物联网卡可以使得cpe的通信网络进行切片，只能通过内部专网传输，使内部业务数据不经过公网往外流出，提高企业内部数据的安全性。智能设备与5g cpe5有线连接，5g cpe5与5g基站2无线连接，5g 基站与5g智简边缘计算模块1无线连接。其中，5g智简边缘计算模块1具体可以是nodeengine，nodeengine是中兴通讯的基站边缘算力引擎，仅需在bbu内新增一块板卡，即可把计算能力下沉到基站，实现算力与网络的充分融
合。
31.优选的，还包括设备终端4，所述5g cpe5分别与所述设备终端和所述5g基站2连接，形成无线通讯路径。
32.在本实施例中，5g基站2配置切片分流，按特定切片分流到5g智简边缘计算模块1。所述设备终端4可以包括摄像机、堆取料机、卸料小车等其它设备。
33.优选的，所述5g智简边缘计算模块1进行数据分流，将内部数据直接传输至所述数据机房3。
34.在本实施例中，5g 基站与5g upf无线连接。
35.优选的，所述共享5g upf 6专线与5g基站2和数据机房3通讯建立数据通道形成备份链路。
36.优选的，第一交换机32用于内部核心网络交互路由配置，分配企业内部不同网的无线接入网，园区内部网络高并发处理、高速转发、多协议支持、高可靠性和可用性和安全防护。
37.优选的，第二交换机31用于vxlan功能。
38.优选的，还包括服务器33，所述服务器33与所述第一交换机32连接。
39.在本实施例中，数据机房3的数据通过连接第一交换机32的服务器33进行存储和处理。
40.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管 参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种5g专网通信系统，其特征在于，包括：5g专网模块，其中所述5g专网模块包括5gcpe、5g智简边缘计算模块、5g基站、数据机房，所述5g基站分别与5gcpe和所述5g智简边缘计算模块连接；所述数据机房包括第一交换机、第二交换机和外网防火墙，所述第一交换机与所述第二交换机连接，所述外网防火墙分别与所述第一交换机和所述5g智简边缘计算模块连接。2.根据权利要求1所述的5g专网通信系统，其特征在于，还包括共享5g upf，所述共享5g upf分别与所述5g基站和所述数据机房连接，所述外网防火墙、所述共享5g upf和所述5g基站之间形成5g专网gre隧道功能。3.根据权利要求1所述的5g专网通信系统，其特征在于，所述5gcpe安装有配置专有切片dnn 5g物联网卡。4.根据权利要求3所述的5g专网通信系统，其特征在于，还包括设备终端，所述5g cpe分别与所述设备终端和所述5g基站连接，形成无线通讯路径。5.根据权利要求1所述的5g专网通信系统，其特征在于，所述5g智简边缘计算模块进行数据分流，将内部数据直接传输至所述数据机房。6.根据权利要求2所述的5g专网通信系统，其特征在于，所述共享5g upf专线区内网通讯建立数据通道形成备份链路。7.根据权利要求1所述的5g 专网通信系统，其特征在于，所述第一交换机用于内部核心网络交互路由配置，分配企业内部不同网的无线接入网。8.根据权利要求1所述的5g 专网通信系统，其特征在于，所述第二交换机用于vxlan功能。9.根据权利要求1所述的5g 专网通信系统，其特征在于，还包括服务器，所述服务器与所述第一交换机连接。

技术总结
本实用新型公开一种5G专网通信系统，包括：5G专网模块，其中所述5G专网模块包括5GCPE、5G智简边缘计算模块、5G基站、数据机房，所述5G基站分别与5GCPE和所述5G智简边缘计算模块连接；所述数据机房包括第一交换机、第二交换机和外网防火墙，所述第一交换机与所述第二交换机连接，所述外网防火墙分别与所述第一交换机和所述5G智简边缘计算模块连接。通过在园区建设5G专网，并通过5G智简边缘计算模块对数据进行分流，确保园区内业务数据不外出，保密性更强；同时，在园区内建设“下沉式”5G专网覆盖，为园区内部生产设备的互联互通、工业远控、视频实时监控等业务提供本地化高可靠网络条件，满足超大带宽、超低时延本地业务应用，并提供相应基础设施。提供相应基础设施。提供相应基础设施。


技术研发人员：蔡展辉 黄韬 何林 陈大为
受保护的技术使用者：广东鉴面智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/9/1