1. 前言

随着数字化转型加速，企业对无线通信的需求已从基础连接升级为对高可靠性、低时延、广覆盖与智能化的综合要求。4G/5G无线组网技术凭借其快速部署、灵活扩展、高性价比等特性，成为企业网络建设的核心选择。近年来，无线组网的完善化主要体现在以下方面：
1、覆盖能力跃升：
通过运营商基站广域覆盖与自组网技术延伸（如大功率基站覆盖 30公里以上区域），解决了偏远地区、移动场景的网络接入难题；
2、性能突破：
5G网络峰值速率可达10Gbps以上，端到端时延低至1ms，支持海 量终端并发（单基站承载数千设备），满足工业控制、高清视频等实时业务需求；
3、安全体系强化：
端到端加密传输、多级认证（SIM卡+设备指纹+动态令牌）与智 能风控技术，确保数据安全性与合规性；
4、场景适配性增强：
从固定场所（智慧工厂、连锁门店）到移动场景（应急指挥车、无人机巡检），无线组网可灵活匹配多行业需求。

我司致力于在行业4G/5G APN/VPDN专网组网方案中为客户提供整体的解决方案。

2. 方案定位

面向工业物联网、企业分支互联、数据/视频远程传输等场景，配合4G/5G工业路由器、企业接入路由网关设备、AAA认证服务器等核心网络传输设备，提供“连接+认证+管控”三位一体的无线组网服务，解决传统专线部署成本高、移动终端管理难、数据安全风险大等痛点。

3. 整体架构设计

3.1 网络拓扑结构及拓扑案例(以驾考场景为例)

3.2 APN/VPDN专网简介

APN/VPDN又称为虚拟专用拨号网，是VPN业务的一种，是基于拨号用户的虚拟专用拨号网（VPN）业务。亦即以拨号接入方式上网，通过利用4G/5G分组网络上传输数据时，对网络数据的封包，可以传输私有数据，达到私有网络的安全级别。它是利用IP网络的承载功能结合相应的认证和授权机制建立起来的安全的虚拟专用网（VPN），是近年来随着Internet的发展而迅速发展起来的一种技术。

3.3 业务特点

APN/VPDN用户通过拨号的方式结合严格的认证系统和授权机制访问本企业/封闭站点的虚拟专用网络，以实现企业与各分支机构间、分支机构与分支机构间、企业与合作伙伴间的多种网络通信。无线VPDN的最终用户，只需与平时上网一样，通过无线网络就能方便、经济、安全的接至本企业的专用网络，达到虚拟网络连接的效果。

3.4 工作机制

在4G/5G VPDN组网中，分支与总部通信的基本过程如下：
1、4G/5G路由器作为CPE（Customer Premises Equipment，用户驻地设备），通过无线空口拨号接入运营商网络。注意：这里4G/5G路由器担任拨号用户的角色。
2、运营商对4G/5G路由器的APN（Access Point Name，接入点名称）、账户、SIM/USIM卡信息进行认证。
3、4G/5G路由器认证通过后被运营商判断是VPDN用户，同时由运营商AAA服务器向LAC设备下发L2TP隧道属性，LAC设备将基于下发的L2TP隧道属性信息向该VPDN用户所属总部的LNS设备发起隧道建立请求；L2TP隧道建立后，LAC设备会通过此隧道向LNS设备透传用户的认证信息。
4、LNS设备向企业内网AAA服务器发起对VPDN用户的二次认证，认证通过后为VPDN用户分配一个企业内网IP地址。
5、分支终端用户和总部开始通信。

3.5 核心网络设备联动逻辑

* 4G/5G路由器：
     提供无线广域网接入，作为下位端下联设备的网关,将以太网或者是串口数据通过4G、5G方式经基站、运营商核心网远传到企业中心。
* 企业接入网关： 通过隧道等技术和下位端分支点通信设备或者是运营商核心网设备逻辑直连互通，起到汇聚的作用。
* 客户侧AAA认证服务器：
    对下位端接入的设备进行认证，绑定IMSI/MSISDN、用户名、密 码，鉴权通过后才能接入企业内网。为下位端接入设备分配固定IP地址，以实现端到端互通互联。

4. 关键技术实现

4.1 多网络融合接入

* 4G/5G双模智能切换：
     下位端4G/5G路由器根据信号强度自动切换4G/5G网络，保障业务连续性（如5G覆盖不足时降级至4G）。
* 网络切片适配（5G场景）为高优先级业务（如视频监控）分配独立切片，确保带宽与低时延。

4.2 端到端安全认证

4.2.1 三级认证体系

1、运营商侧认证：
    在运营商侧，采用如下机制防止非法拨号用户接入VPDN网络：
    1）4G/5G路由器拨号请求接入运营商网络时，运营商AAA服务器会对4G/5G路由器的APN、账户、SIM/USIM卡进行认证。
    2）只有上述信息全部认证通过时AAA服务器才会向LAC设备下发L2TP隧道属性，由LAC设备向总部LNS设备发起L2TP隧道建立请求。

2、隧道建立认证：
    下位端接入设备或者是运营商核心网设备在和企业接入网关建立隧道的时也需要通过认证。
3、用户级认证：
在企业内部，采用如下机制防止VPDN账户泄露后有路由器使用非法SIM/USIM卡接入总部网络：
    1）总部侧LNS设备收到拨号用户的认证信息后，向AAA服务器发起对该拨号用户的二次认证。
    2）总部侧AAA服务器对拨号用户的用户名、密码、IMSI号IP地址进行四元组绑定认证，只有通过认证后的用户才能最终接入VPDN网络。

4.2.2 加密传输

虽然在运营商LAC设备和企业总部LNS设备之间采用专线接入，但是采用L2TP隧道封装的业务数据是未经过加密的，无法保证数据传输的安全性。为了提供分支和总部之间数据传输的安全性，可采用IPsec对业务数据进行加密，以保证业务数据的机密性、完整性和真实性。
使用IPsec保护VPDN用户数据的基本过程如下：
    1）4G/5G路由器拨号，与总部LNS之间建立IPsec隧道。
    2）4G/5G路由器对用户私网业务数据进行IPsec加密。
    3）LAC使用公网IP地址对经IPsec加密的用户数据进行L2TP封装后，通过L2TP隧道传输到LNS。
    4）LNS首先对L2TP报文进行解封装，然后进行IPsec解密还原出私网IP数据报文后，根据报文目的IP地址转发报文。

5. 方案实施步骤

5.1 VPDN专线、VPDN卡的申请

企业根据实际情况，向运营商客户经理申请专线及SIM卡(获取企业专用APN/VPDN域名)。待运营商相关工作人员拉通专线及开通好测试卡之后，继续推进下面的工作。

5.2 设备部署阶段

* 现场勘测
    根据客户场景（工厂/户外等）选择路由器型号（普通型/防爆型/高增益天线版）。
* 配置核心接入网关、AAA认证服务器、4G/5G路由器
    根据运营商的开通信息(专线参数、APN/VPDN域名等信息)配置对应的网络设备，进行调测工作。

6. 方案优势与价值

* 降本增效、快速赋能
    1）快速部署
    基于运营商现有网络，1周内完成APN/VPDN专网开通与设备调试，无需自建基础设施,快速提升业务效率，降低运维成本，加速数
    2）按需扩展
    支持从数十到数万终端的弹性扩容，适配企业业务增长需求。
    3）场景化赋能
    当企业有一些好的业务模型，需要快速落地验证时，采用无线传输的方案可以大幅提升业务效率，降低运维成本，加速数字化转型。
* 安全可靠
    端到端IPsec隧道加密，结合AAA服务器的多因素认证，实现“零信任”安全架构；可以在原有的有线网络的基础上快速扩展为有线无线互备
    的冗余链路，进一步提高网络的稳健性。

7. 小结

4G/5G无线组网技术已从“补充性方案”发展为“核心网络基座”，其完善性体现在性能、安全与场景适配的全方位突破。通过融合智能路由与AAA认证技术，企业可构建高可靠、易扩展的无线网络，为数字化转型提供坚实底座。