“根据定位，故障点应该在2号和3号环网柜之间的电缆线上。请立即派人检查现场设备。”2月20日，眉山电网调度控制中心配网调度班员工黄磊根据5G配网差动保护装置返回的电气量比对信息，确认了10 kV金道线故障位置，并向运检人员下达了相关指令。眉山电网是川西水电汇集到成都负荷中心的重要枢纽。随着水电、风电、光伏等新能源的分散接入国家电网，配电网的稳定性受到了考验。
为什么配电网要用5G？专家告诉记者，配电网差动保护业务通过同时比较相邻配电柜的电流值来判断输电线路运行是否正常，可以实现故障的快速定位和隔离，确保配电网的安全稳定运行。差动保护装置对网络延时和时间同步精度要求很高。以前只有光纤能满足要求，但是铺设光纤成本高，难度大，灵活性低。相比较而言，5G方案更理想，时延低，可靠性高，覆盖广。而且5G基站可以实现微秒级时间同步，可以满足差动保护业务大规模部署的需求。
“电网公司不必沿着自己的输电线路建设专用网络。他们可以使用现成的5G网络，并通过网络切片技术，根据电网的需求分配相应的网络资源，从而达到与专用网络相同的效果，并显著降低电力系统的投资。”3GPP CT4工作组副主席、中国移动研究院5G专家宋岳告诉《中国电子报》记者，“这也是我们在国际标准组织3GPP中提出5G SA业务网络架构的初衷。”
工信部数据显示，截至2022年4月底，已有超过5000个5G产业项目落地并大规模商用，工厂、港口、电网、矿山正在被5G改变。眉山电网只是其中之一。这些行业应用基于中国161.5万个5G基站，占全球5G基站的60%以上；是4.1亿5G网络用户，占全球5G用户的70%以上。
资料来源:工业和信息化部
提交运营商的5G架构计划
5G网络和4G网络最大的区别在于，5G在设计之初的目标是深耕To B市场，实现万物互联。to市场的商业模式与运营商之前熟悉的to市场完全不同。在电信消费市场，运营商决定服务的特性，而To B市场的博弈则完全相反。每一个垂直行业，甚至同一垂直行业的不同企业，内部的生产流程都不一样，运营者对行业和企业的需求和痛点缺乏了解。因此，5G网络将提供的通信服务应该是灵活的，可以根据不同的行业甚至不同的企业而变化。
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基于这样的认识，2015年10月，中国移动研究院孙涛代表中国移动向国际标准组织3GPP提交了一整套5G架构提案，包括概要设计原则、思路、方案、组织方式等。是当时最系统的网络方案，也是5G SA架构的开端。此后，宋岳继续代表中国移动领导3GPP中SA架构的详细设计，确保面向服务的架构能够真正实现。最初5G业务架构的概念只有国内一小部分公司支持，国外公司都在观望。在国际标准大会的间隙，中国移动的代表穿梭在各个公司代表之间进行游说。经过漫长而焦虑的讨论，中国移动的项目终于获得批准。
在5G标准中，中国移动提出的服务网络架构是3GPP中第一个由运营商提出的网络系统架构，并率先进行了详细设计。之前相关工作都是通信设备厂商在做。
我国3GPP中提出的第一个标准是原电信设备商大唐电信集团提出的3G TD-SCDMA标准。4G LTE时期，华为、中兴、大唐、烽火等企业参与了国际标准的制定。在通信领域，设备商的技术能力一直强于运营商。中国移动一直有着清醒的认识，强调运营商也要深化技术，掌握技术的发展趋势。在推广和使用TDD技术提供运营服务方面，中国移动从运营TD-SCDMA“天下第一”到运营TD-LTE已经进入主流，这迫使中国移动必须深刻理解技术才能掌握发展的主动权。
同时，经过在3G、4G等国际标准组织中的学习和锤炼，我国逐渐形成了从标准化到产业化的系统化发展思路。因此，运营商、设备商和终端企业越来越有信心参与国际标准的制定。
5G新架构颠覆传统网络
中国移动5G业务架构所提供的能力，如切片网络、边缘计算等，在今天看来已经相当普遍，但在当时，却对通信行业产生了极大的震动。从2G到4G，网络架构的整体结构比较坚实，不灵活，任何模块与外围模块之间的通信流程都有严格的定义。升级任何一个模块的某项功能，必然会涉及到外围网元的联动升级。要把这样的固网改造成可以根据不同垂直行业需求灵活调整的网络，就需要在网络架构上进行颠覆性的改变。
“在这种情况下，5G要求网元之间的耦合度不能那么高，即使是一个网元内的不同功能模块之间，也不能有太强的耦合关系。”宋岳说。“新的架构把大家从熟悉的网络架构带到了一个‘破’的架构，把熟悉的网元切割成了很多服务，网元之间的接口不是设计成绑定的。这些都是业内同行关心的问题。IT圈的东西能不能用在电信圈，讨论了很久。”
如果用玩具来比喻的话，以前的网络就像拼图一样，七块板的形状是固定的，七块板拼接成长方形的方式也是相对固定的。5G网络的目标是让网络功能的每个部分变得更小，类似于乐高玩具，形成一个“原子化”的模块。这些解耦的“原子化”模块有一个共同的特点，就是可以作为独立的服务，灵活组合起来为to To B用户提供服务。这也是5G服务架构的本质。行业用户可以在这些服务中选择自己需要的“原子”服务，灵活定制自己的网络。
熟悉亚马逊AWS的人会看到这种5G核心网络架构与AWS微服务的相似之处。没错，5G核心网正在借鉴互联网公司做云服务的经验，向微服务发展。通信技术和IT技术的融合是大势所趋。利用IT技术，运营商还可以通过软件在统一的服务器上构建灵活的服务。与传统的通信网络架构相比，5G SA架构更加简单灵活，可以支持更多的业务类型。
一方面，中国移动5G标准化团队反复分析模拟，将结果分享给行业合作伙伴；另一方面，他们也和几个设备厂商的产品开发团队讨论产品实现。经过半年多的拉锯，在2017年5月的3GPP会议上，服务架构作为5G核心网的唯一基础设施，得到了现场所有国际运营商和主流设备商的支持。
2018年6月，5G第一个完整标准版制定后现场合影。
从一纸标准到落地生根
虽然服务架构在技术上不是原创的，但是用it技术重构ct网络是一个很辛苦的过程。
5G SA架构确定后，一些更具体的技术细节浮现出来，比如核心网采用哪种接口协议。在“拆分”架构中，接口协议变得更加重要。您使用传统的通信协议还是IT协议？“IT技术采用HTTP协议，协议灵活，所以中国移动也在推广适合业务架构的HTTP协议作为5G核心网的接口协议。”宋岳的CT4小组负责核心网络的接口协议。运营商Orange表示希望仍然使用原来熟悉的电信协议，甚至通过GSMA向3GPP发函。
把熟悉的架构改成面向服务的架构，细节越多，遇到的困难就越多。“在选择了服务架构，确定了HTTP协议之后，很多人在后续的具体API设计过程中，仍然会按照传统的电信模式来设计架构，这与HTTP的设计方法是相悖的。”宋岳说，“这个过程实际上是非常痛苦的，因为每个人都习惯于思考电信。现在，重新做一次需要一个改变他们想法的过程。”
“我认为中国对5G独立组网最大的贡献，一是作为标准的发起者和主导者，或者说是主要的推动者和主导者，二是我们确实实现了网络中独立组网的服务架构。这就好比验证了TD-SCDMA这种3G标准在当年是可以建大网的，具有产业化推广的意义。我们再次证明了基于服务的网络架构可以用于电信网络。”中国信通院移动通信创新中心副主任许飞告诉《中国电子报》。
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在中国信通院牵头的5G测试中也能感受到这种变化。5G SA开始测试的时候，企业都是拿自己的服务器去验证功能和性能，因为通信设备的软硬件早就集成在一起了。5G SA云之后，可以在一台通用服务器上实现多样灵活的服务能力。“在后期测试中，我们要求参与测试的企业只带一张光盘，信通院提供了统一的服务器机架进行功能和性能测试。”许飞说。
随着SA架构逐渐从标准走向网络，证明其可以在电信网络中使用，并逐渐得到全球运营商的认可。
“适度超前”实现5G领先
中国移动通信行业已经和时间赛跑了十几年。移动通信，十年一代。但是对于正在全面追赶的中国移动通信行业来说，这个时间已经大大减少了。2009年发3G牌照，2013年底发4G牌照，2019年年中发5G牌照。过去十年，3G、4G、5G相继获得商用许可。
做5G的时候，行业整体感觉是时间紧。2018年6月，5G网络首个标准版R15发布。2020年，中国运营商按照5G SA的标准规模建设网络。到年底，主要城市已经具备了5GSA的商用条件。其实在5G SA标准之前，就有NSA标准，国外大部分运营商都是先用NSA来建设5G网络。专家形容5GSA网络是5G大脑指挥5G身体，5G NSA网络是用4G大脑指挥5G身体。中国选择直接从5G SA建立大规模网络，因为它有能力支持垂直应用。因为超过60%的工业应用需要5G SA。
但5G SA是端到端的全新设计，从标准完成时间到工业RD进度，客观上要晚于NSA。2020年，时任副院长、现任中国移动研究院院长黄裕红表示，由于中国对SA应用的迫切需求，中国强力推动SA全面成熟。经过一年多的标准打磨、三轮测试验证和双极应用，SA于2020年实现商用。
原来节奏应该是这样的。标准出来后，先进行测试，然后运营商再做网络的试点和试商用。大概需要一年半到两年的时间，然后大规模建网，网络覆盖达到一定程度后再商用。所以，真正的进展大概比这提前了一年。
“从目前的建网结果来看，一开始选择直接上SA是非常正确的，因为SA网络的结构更简单。”许飞说，“如果网络由NSA建设，那么每新建一个5G基站，就必须建设一个4G核心网。后期建设成本高，网络更复杂，支撑能力相比5G SA有限。”
在5G建设上，中国也采取了“适度超前”的策略，宁愿在网上等人，也不愿在网上等人。当垂直行业想要使用5G网络作为通信网络或者数字化转型的底层支撑时，5G因为覆盖强而非常到位，网络资源触手可及，这也使得行业用户使用5G网络非常方便。
“2G跟进，3G突破，4G同步”，中国正在达到“5G领先”的目标。领先不仅体现在5G网络建设的速度规模和5G用户总数上，还体现在行业应用上。
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制定“众人拾柴火焰高”的标准
2020年前，中国向3GPP提供了8700多份文稿，占文稿总量的32%。今天，中国主导的5G标准化项目占40%。
中国企业已全面参与5G标准的制定。华为在5G上提交的文档量在所有厂商中排名第一，系统提出了5G new 空 port的概念和关键使能技术，涵盖基本波形、多址接入、信道编码、接入协议和帧结构等领域。，并与5G先锋运营商一起进行实地验证。其中，Polar码已经成为5G的四大编码标准之一，位列5G最基础的物理层。
中兴通讯在3GPP 5G new 空端口上共提交了4000个国际提案，获得了5G关键规范的3个编辑席位。国金旗下的国金移动参与了3GPP中多天线技术、TDD空端口设计、节能技术、高精度定位技术等标准的制定。
包括小米在内的OPPO、vivo等公司也开始积极参与3GPP标准的制定。目前3GPP SA1和SA2都有一些项目是由中国终端企业主导的，这是一个比较可喜的现象。
中国企业全面参与5G标准制定的同时，合作共赢也成为大家的共识。“近几年标准制定出来后，我现在更关心的是责任。”宋岳说。SA标准讨论期间，SA概要设计部分约有12000份文稿，CT部分约有9000-10000份文稿。作为拥有话语权的CT4副董事长，更应该考虑的是是否把握技术方向，因为这涉及到整个行业未来的兴衰。只有共同努力，才能实现双赢。
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作者刘晶
编辑徐恒
边梅·马利亚
制片人连晓东
