5G产业发展现状与三种网络类型

从技术层面说，当今社会无疑已经进入到了5G时代，2020年更是被称为5G商用元年。5G网络发展的终极目标是万物互联，其三大技术特征包括：极高的速率、极大的容量、极低的时延。得益于5G架构采用云生化设计思路，以及采用控制面与用户面分离(CUPS)设计方法，使5G网络系统可以基于网络切片技术、MEC技术满足各行各业用户的差异化需求。

5G产业现状

ITU确认的5G的3大业务场景包括：

eMBB(Enhanced Mobile Broadband)

mMTC(Massive Machine Type Communication)

uRLLC(Ultra-relaible and Low Latency Communication)。

工业和信息化部部长苗圩认为5G的关键词是“开放合作，全球标准。”，而5G的应用是2/8分布，20%是用于任何人的通讯，80%是用于物和物的通讯。技术路径发展演进需要时间，3GPP R16标准刚刚落地，因此mMTC与uRLLC相关产业还处于技术储备、验证阶段，产业化尚早。目前5G产业主要聚焦在与eMBB相关的业务，例如我们常说的新基建，3大运营商铺摊子占位子式的5G建设。截止2020年6月底，移动与电信两家5G终端用户总和刚过一亿，相对于近13亿总数用户数，5G用户转化率并不高。

5G在行业如何布局

从一开始5G就许过行业用户一个美好的未来，5G在行业中的应用，一般采用以下三种网络类型：

网络架构一(共享公网)：在园区建设5G无线网络，行业用户与公网用户完全共享频率和设备，通过QoS、网络切片技术等功能性技术与手段做到业务优先保障，满足网络速率、时延、可靠性优先保障的需求，达到业务逻辑隔离、按需灵活配置的效果。这种模式主要面向大部分广域业务和部分局域业务，且对网络能力和隔离保障有一定要求，网络部署成本较低。

行业5G-共享公网

网络架构二(公网专用)：在公网基础上，通过数据分流和移动边缘计算等技术手段提供专用切片和专用用户面下沉园区，满足企业用户数据不出厂、超低时延、专属网络的需求，达到数据流量卸载、本地业务处理的效果。这种模式主要面向局域业务，且对网络时延和隔离保障有较高要求的应用，网络部署成本较共享公网方案更高。

行业5G-公网专用

网络架构三(专网专用)：通过基站、频率、核心网设备专建专享，来进一步满足超高安全性、超高隔离度、定制化网络的需求，达到专用5G网络的效果。这种模式主要面向局域业务，且对网络覆盖、速率、时延和可靠性等部分或全部网络关键性能指标和安全隔离保障有极高的要求的应用场景，网络成本较公网专用方案更高。

行业5G-专网专用

现实中，由于SMF与UPF之间的N4接口未完全标准化，导致异厂的SMF与UPF无法做到PFCP消息的完全互联互通，如果采用同一厂商的UPF则导致大量部署UPF时商业成本上的被动。有些行业用户园区往往缺少承载网的接入且数据一般不出园区，同时，专网用户往往对时延及数据安全性要求比较高。因此，现阶段行业用户基本不采用网络架构一和二的实现，而是采用架构三即专网专用方案。

5G行业专网对5G核心网的要求

专网专用的行业5G专网方案要求在行业园区部署一套完整的5G系统，包括：5G无线系统，园区光网，5G核心网与行业应用服务器。一谈到移动通信核心网，SS7、MAP、信令点、路由等关键词就会在老通信人脑海里闪现，电信通信行业局外人看到这些词则懵圈。然而通信技术在不停演变中，5G核心网采用新的ICT技术，采用服务化架构将网元功能拆分为细粒度的网络服务功能节点，5G 核心网，在网元形态、网络架构、信令协议、业务能力等方面都发生了较大的变化。

5G核心网彻底改变了过去几代核心网以点到点的信令控制为主、各种业务综合紧密耦合封闭的设备形态，而变成了一种全微服务架构的软件化的功能形态，分布式的网络功能替代过去的层级节点。5G系统架构采用原生云化设计思路，网络功能虚拟化(Net w o r k F u n c t i o n Virtualization，NFV)是实现5G系统云化组网的关键技术。虚拟化给核心网带来了很多好处，比如非常容易扩容、缩容、升级、割接，可以大大节约资源，降低维护难度和成本，为核心网设备的小型化、轻量化提供了可能。小型化核心网可广泛应用于中小型电信运营商、政企专网用户、高校和科研院所、抢险救灾、应急保障等。

正是架构上的改变，使得5G核心网从技术实现角度上来说，变成了泛IT技术，降低了5G核心网的门槛。由于技术门槛的降低，除了华为、中兴、爱立信等传统核心网设备厂商、许多新玩家也开始自研5G核心网，特别是适合行业专网的轻量化小型化5G核心网。

深圳千通科技有限公司就是一家轻量化小型化5G核心网供应商，不同于新进的玩家，千通科技公司一直专注于移动通信相关产品的研发及创新型应用研究研发。

千通科技的主要产品是基于虚拟化技术的低成本低功耗的小型核心网，是一家能够提供2G/3G/4G/5G(NSA/SA)核心网全网完整解决方案的厂商，其核心团队来自美国硅谷Interwave Communications 公司(1999年商用GSM网络，纳斯达上市，代码IWAV)。

千通科技与华为合作，是华为的海外优秀合作伙伴，由华为提供无线接入网方案，配合千通核心网以及增值服务系统，在海外多个国家和地区成功部署，目前已在国外小型运营商中获得广泛的应用。

千通轻量化5G核心网

千通科技轻量化5G核心网 (5GC)遵循3GPP 技术规范建议，支持 Standalone(SA)和 Non-Standalone(NSA)两种系统架构。其5G核心网已经与华为、中兴、大唐、京信等主要5G基站设备成功对接，实测单终端上下行速率分别达到：240Mbps/1.4Gbps。

千通科技5G核心网架构如下：

千通科技5G核心网架构

因为采用云生化设计，千通科技的5G核心网支持各种虚拟化、云化部署方案：

千通科技5G核心网支持以下业务：

eMBB

VoNR (+千通自研IMS)

SMS

该图也列出了5G支持语音及短信业务的千通科技自研产品IMS及短信网关。千通IMS系统同样基于虚拟化云化技术设计，支持高清VoLTE、VoNR及VoIP业务，该产品已经多套部署于海外运营商、虚拟运营商及国内4G专网系统。

不同于新进5G核心网伙伴，千通公司有着丰富的移动通信网络方案设计、系统规划及运营经验，因此能更好地理解客户需求并提出相应最优解决方案。千通科技将紧贴5G行业用户需求，跟踪5G技术发展，为行业用户提供优质5G产品、解决方案及定制化需求研发。

5G行业专网展望

5G行业专网大致包括以下应用场景：

1、工业互联网

2、电力、铁路、银行等政企专网

3、5G智慧园区

4、医院、高校和科研院所

千通5G专网方案已落地国内多个5G行业专网项目。以煤矿解决方案为例，千通建立三层通信架构：控制中心-> 作业点 -> 终端手机，相互之间都能实现通信，通过层级结构+下沉节点功能保障通信畅通。而通过控制中心连接运营商公网，让煤矿作业人员即使在矿底都能与家人通话。

5G的一个巨大优势，就是上升空间没有天花板，更多的企业投入其中，就能把蛋糕做大，携手合作5G才能在行业应用中带来更好的前景 。千通科技愿与移动通信产业链的各位同仁和友商共同合作，积极投身5G新基建。

审核编辑：汤梓红