5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與三種網(wǎng)絡(luò)類型

從技術(shù)層面說，當(dāng)今社會無疑已經(jīng)進(jìn)入到了5G時代，2020年更是被稱為5G商用元年。5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的終極目標(biāo)是萬物互聯(lián)，其三大技術(shù)特征包括：極高的速率、極大的容量、極低的時延。得益于5G架構(gòu)采用云生化設(shè)計思路，以及采用控制面與用戶面分離(CUPS)設(shè)計方法，使5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以基于網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)、MEC技術(shù)滿足各行各業(yè)用戶的差異化需求。

5G產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

ITU確認(rèn)的5G的3大業(yè)務(wù)場景包括：

eMBB(Enhanced Mobile Broadband)

mMTC(Massive Machine Type Communication)

uRLLC(Ultra-relaible and Low Latency Communication)。

工業(yè)和信息化部部長苗圩認(rèn)為5G的關(guān)鍵詞是“開放合作，全球標(biāo)準(zhǔn)?！?，而5G的應(yīng)用是2/8分布，20%是用于任何人的通訊，80%是用于物和物的通訊。技術(shù)路徑發(fā)展演進(jìn)需要時間，3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)剛剛落地，因此mMTC與uRLLC相關(guān)產(chǎn)業(yè)還處于技術(shù)儲備、驗證階段，產(chǎn)業(yè)化尚早。目前5G產(chǎn)業(yè)主要聚焦在與eMBB相關(guān)的業(yè)務(wù)，例如我們常說的新基建，3大運營商鋪攤子占位子式的5G建設(shè)。截止2020年6月底，移動與電信兩家5G終端用戶總和剛過一億，相對于近13億總數(shù)用戶數(shù)，5G用戶轉(zhuǎn)化率并不高。

5G在行業(yè)如何布局

從一開始5G就許過行業(yè)用戶一個美好的未來，5G在行業(yè)中的應(yīng)用，一般采用以下三種網(wǎng)絡(luò)類型：

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一(共享公網(wǎng))：在園區(qū)建設(shè)5G無線網(wǎng)絡(luò)，行業(yè)用戶與公網(wǎng)用戶完全共享頻率和設(shè)備，通過QoS、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)等功能性技術(shù)與手段做到業(yè)務(wù)優(yōu)先保障，滿足網(wǎng)絡(luò)速率、時延、可靠性優(yōu)先保障的需求，達(dá)到業(yè)務(wù)邏輯隔離、按需靈活配置的效果。這種模式主要面向大部分廣域業(yè)務(wù)和部分局域業(yè)務(wù)，且對網(wǎng)絡(luò)能力和隔離保障有一定要求，網(wǎng)絡(luò)部署成本較低。

行業(yè)5G-共享公網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)二(公網(wǎng)專用)：在公網(wǎng)基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)分流和移動邊緣計算等技術(shù)手段提供專用切片和專用用戶面下沉園區(qū)，滿足企業(yè)用戶數(shù)據(jù)不出廠、超低時延、專屬網(wǎng)絡(luò)的需求，達(dá)到數(shù)據(jù)流量卸載、本地業(yè)務(wù)處理的效果。這種模式主要面向局域業(yè)務(wù)，且對網(wǎng)絡(luò)時延和隔離保障有較高要求的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)部署成本較共享公網(wǎng)方案更高。

行業(yè)5G-公網(wǎng)專用

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)三(專網(wǎng)專用)：通過基站、頻率、核心網(wǎng)設(shè)備專建專享，來進(jìn)一步滿足超高安全性、超高隔離度、定制化網(wǎng)絡(luò)的需求，達(dá)到專用5G網(wǎng)絡(luò)的效果。這種模式主要面向局域業(yè)務(wù)，且對網(wǎng)絡(luò)覆蓋、速率、時延和可靠性等部分或全部網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能指標(biāo)和安全隔離保障有極高的要求的應(yīng)用場景，網(wǎng)絡(luò)成本較公網(wǎng)專用方案更高。

行業(yè)5G-專網(wǎng)專用

現(xiàn)實中，由于SMF與UPF之間的N4接口未完全標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致異廠的SMF與UPF無法做到PFCP消息的完全互聯(lián)互通，如果采用同一廠商的UPF則導(dǎo)致大量部署UPF時商業(yè)成本上的被動。有些行業(yè)用戶園區(qū)往往缺少承載網(wǎng)的接入且數(shù)據(jù)一般不出園區(qū)，同時，專網(wǎng)用戶往往對時延及數(shù)據(jù)安全性要求比較高。因此，現(xiàn)階段行業(yè)用戶基本不采用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一和二的實現(xiàn)，而是采用架構(gòu)三即專網(wǎng)專用方案。

5G行業(yè)專網(wǎng)對5G核心網(wǎng)的要求

專網(wǎng)專用的行業(yè)5G專網(wǎng)方案要求在行業(yè)園區(qū)部署一套完整的5G系統(tǒng)，包括：5G無線系統(tǒng)，園區(qū)光網(wǎng)，5G核心網(wǎng)與行業(yè)應(yīng)用服務(wù)器。一談到移動通信核心網(wǎng)，SS7、MAP、信令點、路由等關(guān)鍵詞就會在老通信人腦海里閃現(xiàn)，電信通信行業(yè)局外人看到這些詞則懵圈。然而通信技術(shù)在不停演變中，5G核心網(wǎng)采用新的ICT技術(shù)，采用服務(wù)化架構(gòu)將網(wǎng)元功能拆分為細(xì)粒度的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能節(jié)點，5G 核心網(wǎng)，在網(wǎng)元形態(tài)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、信令協(xié)議、業(yè)務(wù)能力等方面都發(fā)生了較大的變化。

5G核心網(wǎng)徹底改變了過去幾代核心網(wǎng)以點到點的信令控制為主、各種業(yè)務(wù)綜合緊密耦合封閉的設(shè)備形態(tài)，而變成了一種全微服務(wù)架構(gòu)的軟件化的功能形態(tài)，分布式的網(wǎng)絡(luò)功能替代過去的層級節(jié)點。5G系統(tǒng)架構(gòu)采用原生云化設(shè)計思路，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Net w o r k F u n c t i o n Virtualization，NFV)是實現(xiàn)5G系統(tǒng)云化組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化給核心網(wǎng)帶來了很多好處，比如非常容易擴(kuò)容、縮容、升級、割接，可以大大節(jié)約資源，降低維護(hù)難度和成本，為核心網(wǎng)設(shè)備的小型化、輕量化提供了可能。小型化核心網(wǎng)可廣泛應(yīng)用于中小型電信運營商、政企專網(wǎng)用戶、高校和科研院所、搶險救災(zāi)、應(yīng)急保障等。

正是架構(gòu)上的改變，使得5G核心網(wǎng)從技術(shù)實現(xiàn)角度上來說，變成了泛IT技術(shù)，降低了5G核心網(wǎng)的門檻。由于技術(shù)門檻的降低，除了華為、中興、愛立信等傳統(tǒng)核心網(wǎng)設(shè)備廠商、許多新玩家也開始自研5G核心網(wǎng)，特別是適合行業(yè)專網(wǎng)的輕量化小型化5G核心網(wǎng)。

深圳千通科技有限公司就是一家輕量化小型化5G核心網(wǎng)供應(yīng)商，不同于新進(jìn)的玩家，千通科技公司一直專注于移動通信相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及創(chuàng)新型應(yīng)用研究研發(fā)。

千通科技的主要產(chǎn)品是基于虛擬化技術(shù)的低成本低功耗的小型核心網(wǎng)，是一家能夠提供2G/3G/4G/5G(NSA/SA)核心網(wǎng)全網(wǎng)完整解決方案的廠商，其核心團(tuán)隊來自美國硅谷Interwave Communications 公司(1999年商用GSM網(wǎng)絡(luò)，納斯達(dá)上市，代碼IWAV)。

千通科技與華為合作，是華為的海外優(yōu)秀合作伙伴，由華為提供無線接入網(wǎng)方案，配合千通核心網(wǎng)以及增值服務(wù)系統(tǒng)，在海外多個國家和地區(qū)成功部署，目前已在國外小型運營商中獲得廣泛的應(yīng)用。

千通輕量化5G核心網(wǎng)

千通科技輕量化5G核心網(wǎng) (5GC)遵循3GPP 技術(shù)規(guī)范建議，支持 Standalone(SA)和 Non-Standalone(NSA)兩種系統(tǒng)架構(gòu)。其5G核心網(wǎng)已經(jīng)與華為、中興、大唐、京信等主要5G基站設(shè)備成功對接，實測單終端上下行速率分別達(dá)到：240Mbps/1.4Gbps。

千通科技5G核心網(wǎng)架構(gòu)如下：

千通科技5G核心網(wǎng)架構(gòu)

因為采用云生化設(shè)計，千通科技的5G核心網(wǎng)支持各種虛擬化、云化部署方案：

千通科技5G核心網(wǎng)支持以下業(yè)務(wù)：

eMBB

VoNR (+千通自研IMS)

SMS

該圖也列出了5G支持語音及短信業(yè)務(wù)的千通科技自研產(chǎn)品IMS及短信網(wǎng)關(guān)。千通IMS系統(tǒng)同樣基于虛擬化云化技術(shù)設(shè)計，支持高清VoLTE、VoNR及VoIP業(yè)務(wù)，該產(chǎn)品已經(jīng)多套部署于海外運營商、虛擬運營商及國內(nèi)4G專網(wǎng)系統(tǒng)。

不同于新進(jìn)5G核心網(wǎng)伙伴，千通公司有著豐富的移動通信網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計、系統(tǒng)規(guī)劃及運營經(jīng)驗，因此能更好地理解客戶需求并提出相應(yīng)最優(yōu)解決方案。千通科技將緊貼5G行業(yè)用戶需求，跟蹤5G技術(shù)發(fā)展，為行業(yè)用戶提供優(yōu)質(zhì)5G產(chǎn)品、解決方案及定制化需求研發(fā)。

5G行業(yè)專網(wǎng)展望

5G行業(yè)專網(wǎng)大致包括以下應(yīng)用場景：

1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

2、電力、鐵路、銀行等政企專網(wǎng)

3、5G智慧園區(qū)

4、醫(yī)院、高校和科研院所

千通5G專網(wǎng)方案已落地國內(nèi)多個5G行業(yè)專網(wǎng)項目。以煤礦解決方案為例，千通建立三層通信架構(gòu)：控制中心-> 作業(yè)點 -> 終端手機(jī)，相互之間都能實現(xiàn)通信，通過層級結(jié)構(gòu)+下沉節(jié)點功能保障通信暢通。而通過控制中心連接運營商公網(wǎng)，讓煤礦作業(yè)人員即使在礦底都能與家人通話。

5G的一個巨大優(yōu)勢，就是上升空間沒有天花板，更多的企業(yè)投入其中，就能把蛋糕做大，攜手合作5G才能在行業(yè)應(yīng)用中帶來更好的前景 。千通科技愿與移動通信產(chǎn)業(yè)鏈的各位同仁和友商共同合作，積極投身5G新基建。

審核編輯：湯梓紅