5G SA：中國具備商用條件

劉晶

今年我國5G建設的主旋律是實現SA商用，三大運營商都在積極推進向5G SA目標網演進。8月，深圳率先宣布全面建成并商用5G SA網絡;9月初，北京也實現5G SA的商用網絡，5G SA商用條件在全國各大城市紛紛就緒，中國的5G成為全球第一個規(guī)模性開通SA的網絡。如果說2019年是5G元年，2020年則可以稱之為5G SA元年，這是在中國信息通信行業(yè)取得高度共識的5G模式，雖然技術難度更高，但為5G與垂直行業(yè)的結合做好了能力準備。

5G SA商用五大挑戰(zhàn)

與5G非獨立組網NSA方式相比，5GSA是端到端全新設計，從標準完成時間到產業(yè)研發(fā)進度，客觀上都要晚于NSA，而且 SA復雜度遠高于NSA。中國移動研究院副院長黃宇紅表示，由于中國對SA應用需求比較迫切，因此我國全方位強力拉動SA成熟，經過一年多標準打磨、三輪的測試驗證拉動以及兩極應用帶動，2020年SA 具備商用可能。

“60%以上的行業(yè)應用需要5G SA，NSA方式是無法滿足的?！秉S宇紅說，“但5G SA面臨著五個挑戰(zhàn)?！边@五大挑戰(zhàn)歸納起來，主要體現在標準與產業(yè)、建設與運維，重大能力塑造、服務與運營、商業(yè)模式與產業(yè)融通等方面。

其中，5G帶來網絡的大規(guī)模云化虛擬化實施，帶來了建設與運營模式的變革，對運營商自身能力提升也提出很高的要求。行業(yè)專網的建設與運維需要摸索，SA讓4G/5G協(xié)同更加復雜，難度更大。黃字紅認為，盡管SA具備眾多優(yōu)勢和能力，但還存在切片等端到端拉通、自動化勢能調整、邊緣計算接口協(xié)議開放、商業(yè)模式創(chuàng)新等問題。在服務運營方面，運營商需要考慮如何為行業(yè)用戶提供統(tǒng)一入口和自服務流程。在商業(yè)模式與產業(yè)的融通方面，5G自身標準以及跨行業(yè)標準還需要不斷完善。

同時，5G SA的架構技術服務能力也帶來了多維度創(chuàng)新，能有效支撐行業(yè)的轉型升級。新的技術能力包括切片邊緣計算以及對上行支撐能力的增強。在新服務能力上，SA可以更好的支持多量綱計費，支持定制化的專網服務以及能力開放共享。

N4開放打開5G賦能之門

實現5G SA，在通信網絡中有關鍵一環(huán)，就是在5G核心網上實現控制與轉發(fā)的分離，由此，給5G網絡帶來更大的靈活性和更高的效率。連接5G核心網控制與轉發(fā)的是N4接口，N4接口的開放是5G SA商用之路上的重點和難點。

6月9日，中國電信研究院在廣州園區(qū)順利完成與主流沒備廠商的N4接口（5G核心網控制面與轉發(fā)面接口）開放性測試驗證。

本次N4接口對接的成功，從技術上證明了N4接口開放的可行性，驗證了5G SA面向垂直行業(yè)應用的典型分流架構。中國電信集團有限公司副總經理劉桂清表示，N4接口開放職得了突破性進展，將有力助推SA產業(yè)更成熟，迅速提升5G SA賦能垂直行業(yè)的能力，進而顯現5G SA生態(tài)賦能作用。實踐證明，電信運營商探索開放工業(yè)企業(yè)5G內網改造相關接入標準接口，滿足工業(yè)企業(yè)輕量化、低成本和靈活部署要求是大勢所趨，將加速推進5G SA在垂直行業(yè)的落地應用。

實現N4接口開放，為5G賦能行業(yè)應用帶來很多好處：一方面，用戶可以向運營商定制自己需要的網絡能力，這對垂直行業(yè)應用非常重要;另一方面，可以支撐5G走向分布式網絡，與云計算、邊緣計算的架構進一步契合，使5G+云+AI的設計得到網絡底層技術的支持。

UPF面向行業(yè)下沉5G能力

與 N4開放相伴的，是UPF的開放。N4在核心網絡“承上”連接SMP（會話控制功能），“啟下”連接UPF（用戶面功能）。

中國移動研究院網絡所所長段曉東表示，UPF是開啟5G垂直行業(yè)的金鑰匙，是5G賦能垂直行業(yè)的連接點、發(fā)力點和控制點。

5G SA的目標是為垂直行業(yè)提供網絡，進入這些行業(yè)首先碰到的難點是很難掌握各行各業(yè)里的“Know How”，而從“Know How”出發(fā)，才能確定什么樣的網絡適應某一行業(yè)。5G從設計之初，就希望能夠靈活地滿足不同行業(yè)的需求，“KnowHow”與5G靈活性的結合點，落地到具體的設備上，就是5G網絡中的UPF。

中國電信在N4接口開放測試中，引入了中國電信自主研發(fā)的輕量級UPF產品，測試證明該UPF具有高效的5GC（5G核心網）對接能力。中國移動正在推動實現開放的5G UPF，并發(fā)布了5G OpenUPF白皮書和N4接口解甌規(guī)范（Phase1），目前已經有39家合作伙伴加入。

UPF司謂是5G服務垂直行業(yè)的橋頭堡。在5G+行業(yè)應用的示范項目中，有接近60%的項目與邊緣計算密切相關，開放UPF定義的正是面向2B，部署在邊緣側的UPF，主要面向科技園區(qū)、醫(yī)院、校園等生活園區(qū)類場景，以及工廠、電網、煤礦等生產制造類場景，這些應用場景一般都需要將UPF下沉到邊緣業(yè)務側甚至園區(qū)，對UPF的靈活和開放有更加強烈的需求。

“和傳統(tǒng)的UPF相比，OpenUPF的重點在于開放?！倍螘詵|說，“我們從開放接口、開放設備、開放服務和開放智能四個方面重點發(fā)力。開放接口解決了核心網控制面與UPF廠商綁定的問題;開放設備共同定義了UPF功能基線要求，兼頤系統(tǒng)的靈活度和可擴展性;開放服務戰(zhàn)為網絡價值的創(chuàng)造點;開放智能為行業(yè)提供了智能的網絡及服務，作為服務行業(yè)的抓手?；谝陨纤膫€開放，提升5G進入垂直行業(yè)的能力和行業(yè)競爭力，促進產業(yè)融合?！?/p>

○專家觀點

中國工程院院士鄔賀銓：

我們面臨SA探路的風險

我國今年率先開展獨立組網（SA）大規(guī)模建設，將啟動SBA（基于服務的網絡體系）和虛擬化以及網絡切片等新功能，為面向工業(yè)互聯網和車聯網的應用奠定了基礎。但目前SDN、NFV、SRv6、網絡切片、SDWAN等大規(guī)模組網技術尚未驗證，我們面臨SA探路的風險。

SA網絡體制下，全網復雜路由的SDN和多類型超海量連接的VPN缺乏運用經驗，網絡切片與現有網絡如何兼容也是問題，需要研究SBA各業(yè)務單元組合沖突的避免機制。

雖然國外有過兩個運營商聯合組網的案例，但共享的深度、規(guī)模還不能與中國電信和中國聯通合建5G網絡相比。中國電信、中國聯通、中國廣電三家企業(yè)在全國范圍共同使用3300MHz - 3400MHz頻段頻率用于5G室內覆蓋，前提是需要接口和網管的標準一致。

低功耗、低成本的5G終端是大規(guī)模商用的瓶頸，業(yè)界寄希望于國產多模多屏支持SA的芯片大規(guī)模量產。目前市場上5G基帶芯片以7納米工藝為主，而下一代更高工藝水平的芯片在國外已開始發(fā)布。我國自研的新一代5G終端芯片的供應鏈有受制于人的風險，芯片的持續(xù)創(chuàng)新壓力很大。

目前公眾對5G的認識是帶寬更寬、速度更快，這不足以迅速擴大用戶群，用戶需要有更高價值的體驗。行業(yè)應用個性化明顯，且關系到產業(yè)鏈上下游的協(xié)同開放，還涉及行業(yè)的管理和準入，目前行業(yè)的剛需與跨界合作及商業(yè)模式還不清晰，行業(yè)主導的積極性還有待發(fā)揮。

如今5G發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)，但是同樣伴隨許多機遇。5G將催生新興業(yè)態(tài)，一定會產生超出我們想象的新應用。

中國電信科技創(chuàng)新部總經理何志強：

5G獨立組網開啟云網融合時代

因為5G獨立組網這樣一個變革性或者革命性的升級，5G開啟了云網融合的新時代，其中有兩個非常重要的特征。

一個是邊緣計算。邊緣計算不是一個新的概念，但是能夠真正應用到生產制造、社會治理和消費服務中，5G時代才會真正開啟。其主要原因是早前的云和網絡沒有很好地融合，云是云、網是網，很難真正使云來承載應用，邊緣計算使這些能力能夠延伸到用戶側。另外一個是網絡切片的使用。網絡切片將公網的覆蓋能力和單位成本優(yōu)勢用來提供專網的服務。5G時代的切片宴際上是把大網切成片，專門歸屬于客戶的專用網，讓客戶在享受大網所有好處的同時又能完成專網的服務。

從數據的采集、數據的存儲加工到真正的生產、指揮、調動，很多步驟在以邊緣節(jié)點為核心的小范圍之內就得到了很好的處理。同時，大網的計算、存儲、傳送能力又使得產業(yè)鏈、生態(tài)圖都能夠很好地進行互動。