最近半年一直在做5G网络相关的项目,从最开始的调研到后来的试点部署,踩了不少坑,也积累了一些经验。
5G这两年很火,很多人都在讨论,说5G能改变世界,能带来万物互联,能让网速快一百倍,能让延迟降到一毫秒。但是真正做起来才发现,5G不是简单地把基站换成5G的就行了,它涉及核心网、接入网、传输网、边缘计算、网络切片等很多方面,很复杂,也有很多坑。
今天这篇文章就来总结一下我做5G网络项目总结的一些最佳实践和经验,希望能给正在做或者准备做5G相关项目的朋友一些参考,少踩坑少走弯路。
一、先说说5G到底是什么
在说最佳实践之前,先简单说说5G到底是什么。很多人对5G的理解还停留在网速快这个层面,但实际上5G远不止网速快这么简单。
5G是第五代移动通信技术,和4G相比它不仅网速更快,更重要的是它有三个核心应用场景,也就是ITU定义的eMBB、uRLLC、mMTC:
- eMBB(增强移动宽带):就是我们最熟悉的网速更快,下载速度能达到1Gbps甚至10Gbps,比4G快几十倍甚至上百倍。适合高清视频、VR/AR、云游戏等大带宽场景。
- uRLLC(超高可靠低延迟通信):就是延迟很低可靠性很高,延迟能降到1毫秒甚至更低,可靠性能达到99.999%。适合自动驾驶、远程医疗、工业控制等对延迟和可靠性要求很高的场景。
- mMTC(海量机器类通信):就是能连接海量设备,每平方公里能连接百万级设备。适合物联网、智慧城市、智能家居等大量设备连接的场景。
这三个场景是5G的核心,也是5G和4G最大的区别。4G主要是面向人的通信,也就是eMBB这一类,而5G不仅面向人,还面向物、面向工业、面向各种垂直行业,所以5G能应用到更多场景,能真正改变很多行业。
而且5G在网络架构上也有很大变化。5G的核心网是基于服务化架构(SBA)的,和4G的点对点架构不一样。5G核心网是云原生的,能部署在云上,能弹性伸缩,能支持网络切片,这些都是4G没有的。
所以5G不是简单的4G升级,而是一次革命性的变化。它不仅改变了无线接入网,也改变了核心网,改变了网络的架构和部署方式。这也是5G能应用到更多场景的原因。
二、最佳实践一:先明确场景再选技术,不要为了5G而5G
第一个最重要的最佳实践,就是先明确场景再选技术,不要为了5G而5G。
很多人做5G项目一上来就说我要做5G我要用5G技术,但是问他你用5G解决什么问题你的场景是什么,他就说不清楚了,只是觉得5G很火很先进就要用。这是一个很大的误区。
5G不是万能的,不是所有场景都适合用5G。很多场景用4G、用WiFi、用有线就够了,没必要用5G。因为5G的建设成本和使用成本都比4G高很多,如果你的场景不需要5G的大带宽、低延迟、海量连接,那用5G就是浪费钱,也没有必要。
所以做5G项目第一步不是选技术,而是明确场景。想清楚你要解决什么问题,你的场景是什么,有什么需求。比如带宽需要多大,延迟需要多低,连接的设备有多少,移动性要求高不高,覆盖范围有多大,预算有多少。
然后根据这些需求来选技术,看看是用5G还是用4G还是用WiFi还是用有线还是用其他无线技术比如LoRa、NB-IoT等。选最合适的技术,而不是最先进的技术。
举个例子,如果你的场景是工厂里的设备监控,设备是固定的,数据量不大,延迟要求也不高,那用有线或者WiFi就够了,没必要用5G。因为5G成本高很多,而且工厂里5G的覆盖也不一定好。
再比如如果你的场景是自动驾驶,需要很低的延迟很高的可靠性,而且车辆是高速移动的,那5G的uRLLC就很适合,因为其他技术很难满足这么高的要求。
再比如如果你的场景是智慧城市,海量的传感器每平方公里有几十万个设备,那5G的mMTC就很适合,因为其他技术很难支持这么多的设备连接。
所以先明确场景再选技术,这是最重要的。不要为了5G而5G,不要觉得5G先进就一定要用,要根据实际需求选最合适的技术。
而且很多时候5G不是单独使用的,而是和其他技术配合使用的。比如5G加边缘计算,5G加网络切片,5G加WiFi,5G加有线等,组合起来才能更好地满足需求。所以不要把5G当成唯一的技术,要结合其他技术一起设计方案。
三、最佳实践二:重视网络规划和覆盖优化
第二个最佳实践是重视网络规划和覆盖优化。
5G的网络规划和4G有很大不同。因为5G用的频段更高,比如Sub-6G甚至毫米波,频段越高传播损耗越大,穿透能力越差,覆盖范围越小。所以5G的基站密度要比4G大很多才能达到同样的覆盖效果。
而且5G支持Massive MIMO,也就是大规模天线阵列,基站的天线有几十根甚至上百根,能形成很窄的波束指向用户。这样能提高信号强度,也能减少干扰,但是这也让网络规划变得更复杂,因为要考虑波束的方向和覆盖。
很多人做5G项目不重视网络规划,觉得基站往那一装就行了。结果装完之后发现很多地方信号不好,或者干扰很大,网速上不去,延迟很高,然后再返工重新规划重新装,浪费了很多时间和钱。
所以5G项目一定要重视网络规划,在建设之前就要做好详细的规划,包括:
- 覆盖规划:根据覆盖区域的地形、地物、建筑分布,以及用户的分布和需求,来规划基站的位置、数量、高度、方位角、下倾角等。确保覆盖区域都有良好的信号,没有盲区,也没有重叠覆盖导致的干扰。
- 容量规划:根据用户的数量和带宽需求,来规划基站的容量,包括载波的数量、带宽、Massive MIMO的配置等。确保在用户密集的区域也能满足带宽需求,不会因为用户多而网速变慢。
- 干扰规划:5G的频段比较高,干扰相对小一些,但还是要考虑同频干扰、邻频干扰,以及和其他系统的干扰,比如和4G的干扰、和其他无线系统的干扰。要做好频率规划和基站的隔离,避免干扰。
- 传输规划:5G的基站带宽很大,一个基站可能需要几个G甚至几十个G的传输带宽。所以要规划好传输网,确保基站的传输带宽能满足需求,不会因为传输带宽不够而影响网速。
- 核心网规划:5G核心网是云原生的,能部署在云上。所以要规划好核心网的部署位置、资源、容量等,确保核心网能满足用户的需求,也能支持网络切片、边缘计算等功能。
而且网络规划不是一次就能做好的。建设完之后还要做覆盖优化,也就是路测,看看实际的信号强度、网速、延迟等是不是符合要求。如果有信号不好的地方或者干扰大的地方,就要调整基站的参数,比如方位角、下倾角、功率、频率等,或者增加基站来优化覆盖。
很多人觉得覆盖优化是运营商的事,和自己没关系。但是如果你做的是行业应用,比如工厂的5G覆盖、园区的5G覆盖,那覆盖优化就是你自己的事。因为这些场景对覆盖的要求很高,而且环境比较复杂,比如工厂里有很多金属设备,对信号的遮挡和反射很严重,需要仔细地规划和优化才能达到好的覆盖效果。
所以一定要重视网络规划和覆盖优化,这是5G项目成功的基础。没有好的覆盖,其他的都是空谈。
四、最佳实践三:合理使用网络切片
第三个最佳实践是合理使用网络切片。
网络切片是5G的重要特性,也是5G区别于4G的重要功能。什么是网络切片?简单来说就是在同一个物理网络上切出多个虚拟的逻辑网络,每个切片都是独立的,有自己的资源和功能,能满足不同的业务需求。
比如一个切片用来做高清视频,大带宽;另一个切片用来做工业控制,低延迟高可靠;另一个切片用来做物联网,海量连接。这样不同的业务在不同的切片里互不影响,也能满足不同的需求。
网络切片很强大也很灵活,但是很多人对它的理解有误区,觉得网络切片就是把网络分成几个部分就行了,或者什么业务都要用网络切片。其实不是的。
网络切片不是万能的,也不是所有业务都需要用网络切片。它适合那些对网络的QoS(服务质量)有特殊要求的业务,比如对延迟、可靠性、带宽有很高要求的业务。这些业务如果和普通业务在同一个网络里,可能会互相影响,比如普通业务的大流量可能会影响低延迟业务的延迟。这时候就需要用网络切片把这些特殊要求的业务隔离出来,保证它们的QoS。
而对于普通的业务,比如普通的上网、视频等,对QoS没有特殊要求的,就没必要用网络切片。因为网络切片也是有成本的,它需要预留资源,需要管理和维护,切片越多管理越复杂成本也越高。
所以使用网络切片要合理,不要什么业务都切片,也不要切太多的片。要根据业务的需求来决定哪些业务需要切片,切几个片,每个片分配多少资源。
一般来说使用网络切片要注意这几点:
- 只给有特殊QoS需求的业务切片:普通业务不需要切片,只有那些对延迟、可靠性、带宽有特殊要求的业务才需要切片。这样能减少切片的数量,降低管理成本。
- 切片的数量不要太多:切片越多管理越复杂,资源的利用率也越低,因为每个切片都要预留资源。所以切片的数量要控制,一般几个到十几个就够了,不要切几十个甚至上百个片。
- 合理分配每个切片的资源:每个切片要根据业务的需求分配合适的资源,比如带宽、计算资源、存储资源等。不要分配太多浪费,也不要分配太少满足不了需求。要动态调整,根据业务的负载来调整资源的分配。
- 做好切片的隔离和管理:切片之间要做好隔离,包括资源隔离、故障隔离、安全隔离等。确保一个切片的故障或者攻击不会影响其他切片。同时也要做好切片的管理,包括切片的创建、修改、删除、监控等,能方便地管理各个切片。
- 考虑切片的端到端:网络切片不是只在无线接入网或者核心网,而是端到端的,包括终端、接入网、传输网、核心网甚至边缘计算都要支持切片。这样才能真正实现端到端的切片,保证业务的QoS。所以做切片的时候要考虑端到端的整个链路,不要只做一部分。
网络切片是5G的一个很强大的功能,用好了能很好地满足不同业务的不同需求,用不好就会增加成本和复杂度,还起不到应有的作用。所以一定要合理使用。
五、最佳实践四:结合边缘计算,降低延迟提高性能
第四个最佳实践是结合边缘计算,降低延迟提高性能。
5G的一个重要特性就是低延迟,uRLLC场景延迟能降到1毫秒甚至更低。但是很多人以为只要用了5G延迟就自然很低了,其实不是的。5G的空口延迟确实很低,但是端到端的延迟还包括传输网的延迟、核心网的延迟、应用服务器的延迟等。如果应用服务器在很远的中心云,那数据要从终端传到基站,再传到核心网,再传到中心云的应用服务器,然后再传回来,这个端到端的延迟可能就几十毫秒甚至上百毫秒,达不到1毫秒的要求。
所以要真正实现低延迟,就需要结合边缘计算,把应用服务器部署在离用户很近的边缘节点,比如基站旁边或者园区里。这样数据不需要传到很远的中心云,只需要传到边缘节点就能处理然后返回,端到端的延迟就能大大降低,能达到几毫秒甚至1毫秒。
而且边缘计算不仅能降低延迟,还能提高性能。因为边缘节点离用户近,数据不需要传很远,带宽也更有保障。而且很多数据可以在边缘节点本地处理,不需要传到中心云,这样能减少中心云的压力,也能减少传输网的带宽压力。
5G加边缘计算是一个很完美的组合。5G提供大带宽低延迟的无线接入,边缘计算提供就近的计算和存储,两者结合能真正实现低延迟高可靠大带宽的应用。比如自动驾驶、远程医疗、工业控制、AR/VR、云游戏等,这些都需要5G加边缘计算才能很好地实现。
所以做5G项目,尤其是对延迟要求高的项目,一定要结合边缘计算,不要只做5G不做边缘计算,那样很多低延迟的应用是实现不了的。
使用边缘计算要注意这几点:
- 合理选择边缘节点的位置:边缘节点要尽量离用户近,比如基站旁边、园区里、工厂里等,这样才能最大限度地降低延迟。同时也要考虑边缘节点的资源和成本,不要部署太多的边缘节点增加成本。
- 合理分配边缘和中心的计算任务:不是所有的计算任务都要放在边缘。边缘节点的资源是有限的,要把对延迟要求高的、需要实时处理的任务放在边缘,把对延迟要求不高的、需要大量计算的、需要全局数据的任务放在中心云。这样能合理利用边缘和中心的资源。
- 做好边缘和中心的协同:边缘和中心不是孤立的,要做好协同。比如数据的同步、模型的更新、任务的调度等。边缘节点处理完的数据可以同步到中心云做长期的存储和分析,中心云训练好的模型可以下发到边缘节点做实时的推理。这样边缘和中心协同工作能发挥最大的作用。
- 做好边缘节点的管理和运维:边缘节点数量可能很多,分布也很广,所以要做好管理和运维。比如远程的部署、监控、升级、故障处理等,能方便地管理所有的边缘节点。不要每个边缘节点都要人工去运维,那样成本很高。
- 考虑边缘计算的安全:边缘节点分布广环境复杂,安全风险也比较大。所以要做好安全,比如边缘节点的访问控制、数据的加密、漏洞的修复等。确保边缘节点的安全,不会因为边缘节点被攻击而影响整个系统。
5G加边缘计算是未来的一个重要趋势,也是很多5G应用的基础。所以做5G项目一定要重视边缘计算,结合边缘计算来设计方案。
六、最佳实践五:重视安全,从一开始就考虑
第五个最佳实践是重视安全,从一开始就考虑。
5G的安全和4G有很大不同。因为5G不仅面向人,还面向物、面向工业、面向各种垂直行业,连接的设备更多,应用场景更复杂。而且5G是云原生的,核心网部署在云上,还有边缘计算、网络切片等,这些都带来了新的安全挑战。
很多人做5G项目只关注功能和性能,不重视安全,觉得安全是后面的事或者是运营商的事,和自己没关系。结果项目做完了才发现有很多安全漏洞,然后再补,这时候补就很麻烦成本也很高,而且可能已经造成了安全事故。
所以5G项目一定要重视安全,从一开始设计的时候就要考虑安全,把安全融入到整个项目的生命周期里,不要等到最后才补安全。
5G的安全主要包括这几个方面:
- 接入安全:也就是终端接入网络的安全,包括终端的身份认证、加密、完整性保护等。5G在接入安全上比4G有了很大改进,比如支持更强大的加密算法,支持统一的认证框架,能支持不同类型的终端包括物联网设备等。但是还是要做好配置,确保接入安全,不要用默认的配置或者弱密码。
- 核心网安全:5G核心网是云原生的,部署在云上,所以要做好云的安全,包括虚拟机/容器的安全、网络的隔离、访问控制、漏洞扫描等。还要做好核心网各个网元的安全,比如网元之间的认证和加密、API的安全等。因为5G核心网是服务化架构,网元之间通过API通信,所以API的安全很重要。
- 网络切片安全:网络切片是5G的重要特性,也要做好安全。包括切片之间的隔离、切片的访问控制、切片的监控等。确保一个切片的安全问题不会影响其他切片,也确保只有授权的用户才能访问对应的切片。
- 边缘计算安全:边缘节点分布广环境复杂,安全风险大。要做好边缘节点的安全,包括边缘节点的身份认证、访问控制、数据加密、漏洞修复、物理安全等。因为边缘节点可能在户外或者园区里,物理上可能被接触到,所以物理安全也很重要。
- 终端安全:5G连接的终端很多,尤其是物联网设备。这些设备很多计算能力弱,安全防护差,很容易被攻击。所以要做好终端的安全,比如终端的身份认证、固件的安全升级、数据的加密等。不要用默认的密码或者不升级固件导致被攻击。
- 数据安全:5G传输和处理的数据很多,包括个人数据、企业数据、工业数据等,这些数据很多是敏感的。所以要做好数据安全,包括数据的加密、传输安全、存储安全、访问控制、数据脱敏等。确保数据不会被泄露或者被篡改。
- 安全监控和应急响应:要做好安全监控,能实时地监控网络的安全状态,发现攻击或者异常能及时告警。还要有应急响应预案,出了安全问题能及时处理,减少损失。
安全是5G项目很重要的一个方面,尤其是行业应用,比如工业控制、自动驾驶、远程医疗,这些对安全的要求很高,因为安全问题可能会导致生产事故甚至人身安全。所以一定要重视安全,从一开始就考虑,不要等出了问题才后悔。
七、最佳实践六:做好测试和验证,不要急着上线
第六个最佳实践是做好测试和验证,不要急着上线。
5G是一个比较新的技术,很多设备和系统还不够成熟,而且5G的场景很多也很复杂。所以一定要做好测试和验证,在上线之前充分地测试,确保系统能稳定运行能满足需求,不要急着上线,结果上线之后问题一大堆影响业务。
5G项目的测试主要包括这几个方面:
- 功能测试:测试各个功能是不是正常,比如接入、切换、数据传输、语音、短信、网络切片、边缘计算等。所有的功能都要测试到,确保都能正常工作。
- 性能测试:测试系统的性能,比如带宽、延迟、吞吐量、连接数等是不是满足需求。尤其是在高负载的情况下性能是不是还能满足要求,会不会因为用户多而性能下降。
- 稳定性测试:测试系统的稳定性,比如长时间运行会不会出问题,会不会死机,会不会断网,会不会性能下降等。一般要连续运行几天甚至几周看看稳定性怎么样。
- 兼容性测试:测试不同的终端、不同的芯片、不同的操作系统是不是都能正常接入和使用。因为5G的终端很多,不同厂商不同芯片可能有兼容性问题,所以要测试各种主流的终端,确保都能正常使用。
- 场景测试:测试在实际的应用场景下系统是不是能满足需求。比如工厂的工业控制、园区的视频监控、自动驾驶的车路协同等,要在实际的场景里测试,看看是不是能满足场景的需求。因为实验室的测试和实际场景可能有很大的差别。
- 安全测试:测试系统的安全性,比如渗透测试、漏洞扫描等,看看有没有安全漏洞,能不能抵御常见的攻击,确保系统的安全。
- 故障恢复测试:测试系统在出故障的时候能不能自动恢复。比如基站故障、核心网故障、传输中断、边缘节点故障等,看看系统能不能自动切换恢复业务,会不会中断,中断多久等,确保系统的可靠性。
而且测试不是一次就能完成的,要反复地测试,发现问题修复再测试,直到所有的问题都解决了,系统能稳定运行满足需求才能上线。
很多人做项目为了赶进度,测试做得很简单或者根本不测试就直接上线,结果上线之后问题一大堆,用户投诉业务受影响,然后再紧急修复。这时候修复的成本比测试的时候高很多,而且已经造成了不好的影响。
所以一定要做好测试和验证,不要急着上线。磨刀不误砍柴工,测试做好了上线之后才能稳定才能少出问题。
八、其他的经验和建议
除了上面几个最佳实践,还有一些其他的经验和建议也分享一下。
1. 选择成熟的设备和方案
5G是新技术,很多设备和方案还不够成熟。所以在选择设备和方案的时候要尽量选择成熟的经过验证的,不要选择太新的太前沿的还没有经过大规模验证的设备和方案,不然可能会有很多问题,而且出了问题也不好解决。
当然也不是说不能用新的技术,而是要权衡风险和收益。对于核心的重要的业务尽量用成熟的技术,对于非核心的试点的业务可以尝试新的技术。
2. 和运营商保持良好的沟通
如果你用的是运营商的5G网络,那一定要和运营商保持良好的沟通。因为很多网络的配置和优化需要运营商来做,比如覆盖优化、参数调整、网络切片等。和运营商沟通好能帮你解决很多问题,也能加快项目的进度。
而且运营商有丰富的5G项目经验和技术能力,很多问题他们遇到过也知道怎么解决。所以多和运营商交流能学到很多,也能少踩坑。
3. 做好文档和知识沉淀
5G项目涉及的技术很多也很复杂,所以一定要做好文档和知识沉淀。比如网络的拓扑、配置、参数、测试报告、问题记录、解决方案等都要记录下来形成文档。这样后面的人能快速地接手,出了问题也能快速地排查和解决。
而且5G的技术在快速发展,很多经验和知识是很宝贵的。做好知识沉淀能帮助团队快速地成长,也能为后面的项目提供参考。
4. 关注标准和技术的发展
5G的标准还在不断地发展,R15已经冻结了,R16、R17也在不断地推进,会有很多新的特性和功能。而且设备和芯片也在不断地更新。所以要关注标准和技术的发展,及时地了解新的特性和功能,看看能不能用到自己的项目里,也能为未来的升级做好准备。
当然也不要盲目地追新,要根据自己的需求来决定要不要升级和使用新的特性。
5. 培养团队的技术能力
5G是一个新的技术,很多人之前没有接触过。所以要培养团队的技术能力,让团队的人都能理解5G的原理和技术,能独立地做规划、建设、优化、运维等。不要什么都依赖厂商或者运营商,那样成本很高,而且出了问题也不能快速地解决。
可以通过培训、学习、项目实践等方式来培养团队的技术能力,让团队能掌握5G的核心技术,这样项目才能做得更好更顺利。
九、写在最后
总的来说,5G是一个优点和缺点都很明显的技术。它能大大提升办公效率,看电影玩游戏体验也很好,但是也有软件适配、曲面变形、尺寸大、价格贵等缺点,不是所有人都适合。
我自己用了一个多月,感觉还是很值得的。因为我平时办公需要多窗口,而且喜欢看电影玩游戏,带鱼屏正好满足了我的这些需求。虽然也有一些小缺点,但是都在可接受的范围内,整体体验还是很好的,真的是用了就回不去了。
当然每个人的需求不一样,适合我的不一定适合你。所以买之前一定要想清楚自己的需求,看看带鱼屏的优点是不是你需要的,缺点是不是你能接受的,再决定要不要买。
如果你还是不确定,可以去线下的电脑城或者朋友家实际体验一下带鱼屏,看看自己能不能适应喜不喜欢,再决定。毕竟显示器是要用很多年的东西,还是要选自己喜欢的适合的。
希望这篇评测能给正在考虑入手曲面带鱼屏的朋友一些参考。如果有什么问题,欢迎在评论区交流讨论。
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