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1、PhytiLJm下聘5G生态解决方案白皮书VLO2023年5月目录L5G发展概述Ol1.I.5G建设及商用加速，与行业应用进一步融合011.2. 5G标准、技术进步向5.5G演进021.3. 5G移动通信产业链安全愈发重要022.基于飞腾5G生态的解决方案032.1. 飞腾产品及整体方案介绍032.1.1. 飞腾产品介绍042.1.2. 基于飞腾的5G解决方案整体介绍042.1.3. 飞腾XG实验室助力5G生态发展052.2. 面向5G无线网的解决方案062.2.1. 2.1.概述062.2.2. 爱瑞：5G云小站及一体化站解决方案072.2.3. 创智：5G云小站解决方案092.2.4. 浪
2、潮：5G云小站解决方案112.2.5. 京信：5G云小站解决方案142.3. 面向5G核心网及边缘的解决方案172.4. 3.1.概述172.3.2.震有：基于飞腾平台的轻量化5GC精选解决方案182.3.3.中移成研院：安全增强轻量5GC解决方案212.3.4.科东：5G边缘通用控制器解决方案242.4,面向行业专网的5G解决方案271.1.1. 1.概述272.4.2. 坦达飞信：安全专网解决方案282.4.3. 中电互联：面向工业互联网的5G专网解决方案312.4.4. 亚信：面向园区的5G专网运营平台解决方案342.4.5. 爱浦路：面向教育行业的5G实训室解决方案371.1.2. 5
3、G的硬件解决方案421.1.3. 5.L概述422.5.2. 同泰怡：定制化服务器解决方案422.5.3. 沐创：网卡解决方案462.5.4. 沐创：加密卡解决方案493 .展望534 .飞腾5G生态图谱545 谢55参考资料015G发展概述我国移动通信走过了2G跟随、3G突破、4G同步、5G引领的发展历程，作为“新基建”之首、数字经济支柱，5G正在改变人们的生产与生活方式，打通我国经济社会发展的信息“大动脉”，推动经济社会发展焕发出新的生机与活力。1.15G建设及商用加速，与行业应用进步融合我国已经建成了规模最大、用户数最多的5G网络。根据相关报道，截至2023年3月份，我国已经建成了超过2
4、34万个5G基站，中国5G建设组网方式遵循“宏基站为主实现全面覆盖、室分跟进补盲补热”的策略，目前通过宏基站已覆盖全国所有地级市、县城城区和绝大部分的乡镇镇区，实现了县县通5G”、“村村通宽带”。随着宏基站站址建设趋向饱和，未来室分基站将成为市场焦点，室分基站能降低部署成本，解决弱信号和盲区的网络覆盖问题，并且在工业互联网、医疗、教育等行业专网市场极具优势，相比宏基站市场由大型通信设备公司占据，室分基站将给有能力的中小通信厂商带来机遇。各大运营商在全国建成云资源池和边缘计算资源池，实现了2C用户和2B用户的算力使用诉求。5G移动电话用户达5.1亿户,5G用户渗透率达30.3%,同时5G对直播、
5、社交、游戏以及线上会议、学习等应用体验有很大的改善，撬动流量消费快速增长，基础运营商、互联网厂商等积极开拓5G新通话、超高清视频、XR/VR、云游戏等5G个人应用，进一步提升用户体验。5G与千行百业进一步融合，进入规模化推广关键期。工业和信息化部等10部门联合出台的5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）进入收官之年，我国行业应用在项目数量和应用领域上全球领先。行动计划指出，到2023年，我国5G应用发展水平显著提升，综合实力持续增强，打造IT（信息技术）、CT（通信技术）、OT（运营技术）深度融合新生态深度融合新生态，实现重点领域5G应用深度和广度双突破，构建技术产业和标准体系双支柱
6、，网络、平台、安全等基础能力进一步提升，5G应用“扬帆远航”的局面逐步形成，其中，面向垂直行业领域，大型工业企业的5G应用渗透率超过35%,电力、采矿等领域5G应用实现规模化复制推广，5G+车联网试点范围进一步扩大，促进农业水!利等传统行业数字化转型升级。社会民生领域，打造一批5G+智慧教育、5G+智慧医疗、5G文化旅游样板项目，5G+智慧城市建设水平进一步提升。每个重点行业打造100个以上5G应用标杆。1.2 5G标准、技术进一步向5.5G演进截至2022年，5G标准形成了RI5、RI6、R17三个演进版本。重点完成了NSA/SA组网以及eMBB、URLLC相关技术标准制定，R16重点支持了
7、车联网、工业互联网等低时延高可靠应用场景。R17在多天线、动态频谱共享、终端节能、5G亳米波、高精定位等关键技术领域持续增强演进：R17提出轻量化（RedCaP）技术，以低功耗、低成本终端不断拓展5G应用场景；同时引入了面向NTN（非地面网络）的5GNR支持，支持终端直连卫星通信。5G将进一步向5.5G演进。将在移动带宽增强、超高可靠低时延、海量机器类通信能力的基础上，进一步向垂直行业、智能运维等领域扩展和探索，提供泛在万兆体验和千亿连接能力。5GAdvanced包括RI8、Rl9、R203个版本，其中R18立项已基本确定，预计于2023年底标准冻结，将实现以下性能提升：一是宽带持续增强，为X
8、R等新业务提供更优用户体验；二是垂直行业专有场景增强，更好满足生产线监控、智慧城市管理等典型大上行物联网应用需求；三是与人工智能融合，提升网络智能化水平以及对人工智能应用的支持力度；四是通信感知融合，利用感知算法从信道信息中提取环境信息，提升网络架构和接入网技术对通感融合的支持能力。1.3 5G移动通信产业链安全愈发更要随着内外部形势的剧烈变化及企业自身发展诉求，国内企业愈发重视关键核心技术的自主可控。在国产化发展浪潮下，国家密集出台了涵盖芯片、操作系统、整机、集成电路、数据库、云以及信息安全等领域的相关政策；市场方面，从党政信创到关键行业央企均已加大信创方向投入，以此推动关键核心技术攻关不断
9、实现新突破，实现产业链高水平自立自强，推动信创的方案、产品也在从无到有，从能用到好用一步步迭代。移动通信产业链具有与其他产品的产业链相比不同的特点。一是移动通信产业链很长，从芯片、天线、终端、基站、仪表、软件、网络到服务的各个环节；二是移动通信产业链技术进步快，十年一代，需要产业紧密合作：三是移动通信产品与服务关乎安全，关系到国家基础设施安全、经济社会安全、商业秘密、公民隐私。5G作为新一代移动通信技术，涉及端、边、网、云等整套信息系统，需加快打造从底层芯片到基础软件、数据库再到上层应用自主安全的移动通信产业链、供应链。0基于飞腾5G生态U4的解决方案N1飞腾产品及整体方案介绍2.1.1. 飞
10、腾产品介绍飞腾CPU研发团队通过20余年技术积累，已形成完善的研发体系和产品线，一直有力地服务于国家各行业信息化工程。目前的产品主要包括高性能服务器CPU、高效能桌面CPU和高端嵌入式CPU三大系列，为从端到云的各型设备提供核心算力支撑。2020年以来，飞腾对高性能服务器CPU、高效能桌面CPU、高端嵌入式CPU三条产品线进行了全面的品牌升级，凝聚核心价值、打造全新体验。高性能服务器CPU产品线将统一以飞腾腾云S系列进行命名，腾云驾数，乘风破浪，为服务器和数据中心应用提供强算力、高并发的计算能力。高效能桌面CPU产品线将统一以飞腾腾锐D系列进行命名，腾锐披坚，追风逐电，打造高性能、高安全的单用
11、户极致体验。高端嵌入式CPU产品线将统以飞腾腾珑E系列进行命名，腾珑灵动，烈风迅雷，提供定制化的、契合各行各业三线齐飞。20222023嵌入式应用的解决方案。飞腾将继续坚持核心技术自主创新，腾云、腾锐、腾珑并驾齐驱,20142015201620172018201920202021飞腾腾云S系列鬲性能股务器CPU税用于过算和存能服的、a 据中CM飞腾腾锐D系列高效能桌面CPU国用于唳面整机、-休扒、使携机等飞腾腾珑E系列舟端嵌入式CPU住用Fttt入式装备信息敏. 业控州邮飞腾X系列套展E8ICR：的配套芯片，与国云S、赛慑MJbl邦配构成全Bi产化方案X l1飞腾高性能服务器CPU最新产品是2
12、020年量产的飞腾腾云S2500,集成64个飞腾自研FTC663核，主频2.0-2.2GHz,单芯片典型功耗150W,支持2-8路直连，依托该芯片，可以形成128核W12核的计算机系统，在大规模集群计算、高性能数据中心等应用场景下表现优异，适用于5G边缘计算、5GNFV核心网领域。此外，2017年量产的FT-2000+/64,集成64个飞腾自研FTC662核，主频2.0-2.3GHz,典型功耗100W,峰值性能588.8Gflops,可以胜任科学计算、云数据中心应用，可应用在5GBBU、轻量5GC场景。2020年上市的桌面端CPU腾锐D2000,集成8个飞腾自研FTC663核，TDP功耗25W
13、,主频最高可达2.6GHz,内置密码加速引擎，集成系统级安全机制，能够满足复杂应用场景下的性能需求和安全可信需求，同时支持商业档和工业档质量等级。在这一次新基建大潮中，飞腾将坚持“核心技术自主创新，产业生态开放联合”的发展理念，以更开放的心态与合作伙伴联合推进国产CPU的技术和产品演进，以更开放的心态赋能生态伙伴，共同拥抱新基建红利，共同启动经济发展的新引擎，共赢未来。2.1.2. 基于飞腾的5G解决方案整体介绍图2.2基于飞腾平台的5G解决方案架构图飞腾联合生态伙伴基于FT-2000+/64、飞腾腾云S2500平台打造国产化5G云小站、MEC、5G核心网三大系统。云小站部分，基于飞腾FT-2
14、000+/64定制化服务器配合加速卡实现5GRAN协议栈部署，加速卡通过前传接扩展单元和射频单元可支持4个2T2R/4T4R小区，支持2.6G、3.5G、4.9G以及NR-U频段，以2.6G频段为例，下行峰值速率可达750MbPS以上，上行可达200MbPS以上，满足运营商及行业客户的功能及性能要求。核心网部分，基于飞腾腾云S2500可部署NFV网络云，适配开源或国产操作系统，支持主流厂商云化平台；软件层面可以实现控制面与用户面分离，控制面支持标准微服务(SBA)架构；基于FT-2000+/64、飞腾腾云S2500还可构建轻量化5GC,支持虚机、容器、裸机等多种部署方式，支持10Gbps20G
15、bps50Gbps等多种规格。边缘计算部分，飞腾与业界主流云平台均已完成适配应用，基于FT-2000+/64,飞腾腾云S2500为多种边缘计算场景及环境提供高算力、高吞吐、低功耗的MEC系统MEC平台之上可灵活部署UPFs5G网元、CDN行业应用等，提高了资源利用率和部署的灵活度。2.1.3. 飞腾XG实验室助力5G生态发展飞腾XG云网开放实验室(以下简称“XG实验室”)，主要面向5G、6G、算力网络等技术领域，联合众多伙伴单位推动5G等移动通信技术生态发展。各方基于飞腾平台开展PoC测试、互通测试、工具开发、技术攻关、性能优化、解决方案孵化等活动，并借助飞腾和实验室伙伴丰富的行业生态体系开展
16、产品与解决方案的宣传推广和项目落地，实现飞腾平台5G、6G、算力网络等技术生态伙伴的价值共赢。目前为止已有包括服务器、无线设备、核心网络设备、边缘设备厂商以及应用软件厂商等在内的正式会员单位30余家。目前实验室主要提供以下功能及服务：(1)适配认证服务及重点技术攻关。XG云网实验室面向5G/6G/算力网络等方向提供开放式的云基础设施资源、技术支持，支撑用户开展软、硬件产品在飞腾技术架构上的适配验证、互通测试、产品认证推动行业解决方案落地测试，并为伙伴提供解决方案级测评认证服务，支撑用户业务活动。(2)标准及协会。针对5G/6G等场景，面向无线网、核心网、边缘计算、行业专网、算力网络等技术方向，
17、在CCSA、0-RAN、多样性算力联盟、5GAIA等协会组织，联合合作伙伴进行标准制定、参与协会活动。(3)生态合作。相关行业伙伴及实验室可与XG云网实验室建立合作，共享技术成果，聚焦典型行业应用场景，共同面向行业用户开展基于飞腾平台的技术研究、产品认证、解决方案验证落地，推进典型行业场景的创新升级。2.2面向5G无线网的解决方案2.2.1, 概述无线接入网作为5G网络系统中至关重要的组成部分，具有设备数量多且位置更靠近用户的特点，5G基站的实时性、峰值速率、安全性、可靠性等指标将直接影响B端行业应用和C端大众应用的最终功能及性能体验。5G基站负责与终端、核心网之间的通信功能。基站设备按功能可
18、划分为基带单元、射频单元、天馈单元等几个主要模块，各模块之间通过外部接口或内部接口互连。5G基带单元负责实现5G协议物理层、MAC层、RLC层等协议基本功能以及接口功能，其中协议基本功能包括用户面及控制面相关协议功能，接口功能包括基站设备与核心网之间的回传接口、基带模块与射频模块之间的前传接口、同步接口等。5G射频单元主要完成数字信号与射频模拟信号之间转换，射频信号的收发处理功能，还需要支持上移到射频模块中的一部分物理层功能等。按照基站设备硬件类型划分，5G基站设备可分为专用硬件平台和通用硬件平台两类。5G基站设备可以基于通用硬件平台来实现部分协议功能。通用硬件平台在5G行业专网不同特性需求的
19、支持上可以更加灵活的实现，并且随着未来无线接入网向算力化、虚拟化、智能化等方向的技术演进，通用硬件平台将利用天然的算力底座优势及与云原生、AI等技术的既有融合特点将在5G基站领域进一步发挥其技术价值。当前，国内基于通用硬件平台的5G基站设备中，主要分为x86平台和Arm平台两大路线。飞月腓为国产Arm架构芯片公司，提供5G基站领域CPU、实时性、指令优化、网络加速等系列底座硬软件技术支撑，已配合包括京信等头部伙伴在内的多家厂商开发出了基于飞腾CPU的商用5G基站设备，这些设备满足运营商集采技术要求并成功通过相关测试，且已在工业等多个市场实现商用落地。同时，飞腾还与运营商及多家业界重要伙伴联合定
20、制下一代面向无线设备的核心CPU,不久将面世，进一步助力我国5G基站设备的持续演进。2.2.2, 爱瑞：5G云小站及一体化站解决方案(1) 5G扩皮云小站解决方案爱瑞5G方案包含基带处理单元(BBU),扩展单元(EU)和射频单元(RU),其中BBU由国产飞腾服务器搭配爱瑞无线多种vDU,FPGA加速卡构建而成，满足客户差异化需求。基于飞腾FT-2000+/64服务器和爱瑞的物理层加速卡，服务器上运行L2/L3协议栈，加速卡上运行物理层软件，加速卡通过前传接扩展单元和射频单元，满足运营商客户的功能及性能要求。5GCCU+DUEURU必OTA图2. 3爱瑞5G解决方案架构图UE该方案具有如下特点：
21、1 .4G/5G双模：单卡双模，集4G/5G物理层加速、同步和前传于一体，集成度高，方案更为简洁，易于维护；软件可灵活配置4G和5G的小区数，在不改变硬件形态情况下，易于实现4G和5G的弹性扩容。2 .部署灵活：场景1：物理层全卸载到VDU卡上，模块划分清晰，易于与异厂家协议栈集成；场景2：VDU卡实现基站完整功能，核心网或边缘计算应用运行在飞腾服务器上，实现5G与边缘计算融合。3 .易定制化:支持in-line加速模式，提升处理效率：可编程，易于扩展和定制化。BBU(CU+DU)EURU核心网NGCcPRLCPR一Ine单元 室内覆於用CCPR一 CPR一图2. 4爱瑞5G云小站方案架构图c
22、CPRICPRl orCPR-XTPRI 0YCCPRl cCPRl（2） 5G一体化基站解决方案爱瑞一体化小站主要由一体化室外覆盖系统（含基带和覆盖单元）构成，采用扁平化网络架构，相比传统宏基站，具有快速建网、维护成本低等优点，可以满足农村郊区等弱信号覆盖区域的补盲应用场景。基于飞腾FT-2000/4处理器和爱瑞的加速模组及L1/L2/L3软件，实现低成本的室外一体化站，满足城中村、商铺、专网等各场景热点补盲的需求。一体化小站的基带单元主要具备无线资源管理、移动性管理、物理层处理、收发机功能和设备状态监控等功能，支持通过皮基站网管进行远程软件版本升级，参数配置/查询，状态监控/查询，故障管理
23、，支持将相关信息上报给皮基站网管。覆盖单元主要完成射频处理及无线信号的收发。Drivar图2. 5爱瑞5G一体化站方案架构图（4）相关产品爱瑞5G扩皮云小站、爱瑞5G一体化基站。（5）支持的飞腾CPU平台爱瑞5G解决方案支持FT-2000+/64以及FT-2000/4平台。（6）伙伴信息爱瑞无线专注于大规模商用级别5G核心物理层技术、产品、系统的研发，致力于为开放的5G网络设备行业赋能，向国内外多个大型无线设备商、系统集成商、运营商提供5G（sub-6G和亳米波）、4GLTE.NB-IoT.Cat-M物理层技术。爱瑞无线业务包括基带软件（物理层及L2/L3协议栈）、模组（DU、RU及扩展单元）
24、、4G/5G基站端到端系统、物理层链路级仿真平台（nrphysimsoftware）等。爱瑞无线在厦门、成都两地开展业务。爱瑞无线向客户提供即插即用的VDU（PCle卡）、DU,并预先集成了5G物理层软件和L2/L3协议栈软件。这将大幅缩短从芯片到5G应用所需的时间，为客户节省宝贵的时间和成本。爱瑞无线已与多家国内外L2/L3协议栈厂商、核心网厂商、RU厂商完成了集成，可以根据客户需求提供多样化的基站系统方案和产品。爱瑞无线在专网领域有丰富的商用经验和根据应用场景进行定制化研发的能力，可为业界伙伴提供高可靠性、低时延的5G专网解决方案。作为为数不多的拥有大规模商用级别5G核心物理层技术及系统解
25、决方案的公司，爱瑞无线业务范围覆盖全球多个国家，服务基站超过50万站，覆盖终端超过2亿。2.2.3, 创智：5G云小站解决方案（1）方案详情基于通用硬件平台的5G小基站产品，很多方案采用X86架构，物理层也基于X86架构进行架构设计和算法框架搭建，但该架构存在功耗及供应链安全等方面的隐患。结合创智联恒在5G小基站核心技术的积累，以及飞腾在ARM架构处理器上的完全自主设计能力，创智联恒联合飞腾基于飞腾ARM服务器进行5G小基站的开发。在降低基站成本和功耗的基础上，实现5G基站关键硬件和5G基带BBU核心技术的自主可控。基于飞腾ARM服务器+创智自研前传加速卡，实现5GNR小基站BBUHighPH
26、Y的全部功能。结合创智自研加速卡，实现【，。WPHY以及前传和加速功能，组成完整的5GNR小基站基带BBU功能，实现5GNR小基站基带软硬件全国产目标。产品方案架构框图如下：K腾ARM服务器2X10GE回传口CPU自研前传加速卡4X1OGE一前传口图2.6创智5G解决方案架构图（2）产品性能规格规格规格详情小区规格4*2T2R吞吐率两小区上行：2*140Mbps两小区下行：2*750Mbps用户数接入用户数：1200稳定性72小时长保（3）相关产品创智5G云小站。（4）支持的飞腾CPU平台创智5G解决方案支持FT-2000+/64平台。（5）伙伴信息四川创智联恒科技有限公司成立于2018年3月
27、，注册资金5000万元。作为创意信息控股子公司、5G战略的承载者，创智联恒是国内少数具备5G物理层技术的研发厂家，具有完全自主可控的物理层技术，端到端的产品开发能力，并对特定行业和垂直行业提供定制化解决方案。四川创智联恒逐渐从地基技术、产品和解决方案，开始向卫星互联网5G-Advance发展，形成天地互联的解决方案，奠定B5G时代的基础，为6G储备技术。目前创智联恒成为首批进入卫星互联网标准组成员之一，5G卫星通信产品进入我国低轨宽带卫星互联网第一梯队。oH2.2.4, 浪潮：5G云小站解决方案随着数字化转型的深入，5G移动通信技术正与人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算等技术深度融合，
28、加速各行各业向数字化、网络化、智能化转型，开启数字经济的新时代。尽管全国5G公网已覆盖全国所有市县和绝大部分乡镇，但国内5G频段主要在中频段上，覆盖距离短穿透性差，而低频段覆盖广但带宽低容量有限，5G小站作为一种低成本覆盖解决方案，可以有效进行室内外热点覆盖和补盲。同时，5G小站也可以在行业专网上大显身手，促进5G与垂直行业的深度融合，赋能千行百业。考虑到国内运营商及大量行业客户对于芯片平台的低成本、自主可控等需求，浪潮通信技术推出了云熠国产5G小站产品。(1)方案详情浪潮云熠5G小站产品包含5G基带单元iBBU,5G扩展单元iEU和5G无线射频单元iRRU,其中，5G无线射频单元包含室内无线
29、射频单元和室外无线射频单元。iEUiRRU图2.7浪潮5G云小站产品图浪潮国产化5G基带单元，由飞腾FT-200064核服务器和基带处理卡组成，配合开源操作系统和自主研发的协议栈软件，真正实现了低成本自主可控。自主研发的基带卡采用标准PCIE卡设计，基带芯片采用国产SoC,前传接口由4个光口组成，并支持与基带间的灵活映射。除此之外，基带卡还实现了完善的时钟功能，包括支持GPS、北斗、1588v2等多种同步方式、时钟保持等。浪潮5G基带单元主控平台采用开源操作系统，并对实时性进行增强设计和实现，以满足调度对实时性要求。软件采用浪潮自主研发商用5G协议栈，与物理层之间采用标准FAPl接口设计。前传
30、接口采用Option7-2切分,物理层HghPHY功能完全卸载到基带SoC上处理，功耗更低，同时降低对主控CPU的性能要求浪潮5G基带单元采用ARM架构CPU,加上基带采用SoC设计，使其在实现同等处理能力条件下，整机能效比更高，功耗降低20%以上，帮助客户降低运营成本。同时，硬件平台的通用化和软件平台的开放架构，使得基站与轻量化核心网5GC、边缘计算平台MEC融合部署成为可能，既适合BBU云化演进，1也有利于专网应用的本地化部署，降低业务时延，提升数据安全性。系统架构框图:C.ock bffowor Supp，图2. 8浪潮5G云小站解决方案架构图llR. I.SIi(2)功能特点主要功能特
31、点： 国产芯片设计方案，自研协议栈，满足自主安全可控要求 支持多种灵活的帧结构，适应不同运营商和行业用户应用需求 具备小区合并与小区分裂能力，灵活的组网方案 内置业务智能感知无线控制特性，可实现无线参数自适应、自优化 基于ArmCPU和基带S。C芯片，整机集成度高，功耗更低 行业特色噌强，为智能工厂、智慧园区、矿区、机场码头等行业应用提供低时延、高可靠的高速网络: 对信创、自主安全可控有明确需求的特定行业 提供定制开发能力，可快速响应特定用户个性化需求(3)产品规格基于飞腾平台的国产化5G基带单元，规格参数如下：指标规格参数制式5GNRTDD带宽100M小区容量4*2T2Ror2*4T4R用户
32、容量400激活用户/小区帧结构2.5ms双周期，5ms单周期，1D3U回传接口2*10G前传接口4*10G25G自适应，eCPRI(0ptio7-2)扩展单元数量4个同步方案GPS、北斗、1588v2供电AC220V/DC-48V可选小区合并，小区分裂支持（1）支持的飞腾CPU平台PhyUumaMFT-2000*64浪潮5G云小站解决方案支持FT-2000+/64平台。（5）伙伴信息浪潮通信技术有限公司，致力于成为领先的新一代云网融合通信产品和服务提供商，聚焦通信、制造、能源、交通、水利、医疗、文旅、智慧城市等关键行业领域，提供开放、多元的新一代云网融合通信产品及服务。围绕B5G战略，浪潮聚焦
33、行业数字化转型最后一公里，打造了云网融合全栈产品和服务体系，包括面向行业的5G网络和5G边缘计算两大类产品及5G运营支撑服务。2.2.5. 京信：5G云小站解决方案（1）方案详情随着5G市场的不断发展，结合众多客户的需求和自身产品的研发进度，京信推出了基于飞腾平台的国产系列5G云化产品，通过统-的云底座实现各功能网元及工业应用的统一-管理。该方案硬件采用飞腾FT-2000+/64芯片作为5G基站、5G核心网和网管设备的主CPU平台。飞腾FT-2000+/64芯片集成64个飞腌公司自主研发的高能效处理器内核，具有高算力、高扩展、高安全、支持云化、低功耗等特点，是目前国产5G网络市场上众多业界主流
34、厂商的主要选择。软件采用K8s进行统一管理，网元以容器方式进行部署并支持已有的KVM业务。本方案以5G智慧工厂场景为例，采用飞腾FT-2000+/64通用计算平台，云化方式部署5G网元及第三方工业应用，来满足工厂客户对高带宽、低时延、广连接、高可靠、高安全等业务的需求。通过建设5G专网，以及智能化工厂融合管控平台、企业云平台和大数据处理中心等基础设施，打造“云一边一端”的5G智慧工厂系统，促进工厂数字化转型升级和高质量发展。IJ覆盖单1盖单CPE% 摄像头川自动控制FFE定位终端图2.9京信5G+智慧工厂解决方案架构图部署一套5G轻量级核心网，在工厂生产车间部署无线接入系统：5G主机单元（BB
35、U）、5G扩展单元（HUB）、5G覆盖单元（pRRU）,用于工厂内5G无线信号覆盖；利用5G工业网关把工厂原有生产设备接入5G网络：5G工业网关及终端使用特制白卡接入5G网络，自主发卡，无流量费用；同时，部署一套网管对整个专网系统设备进行管理、维护。5G物理独立专网高可靠、数据安全，生产数据不出园区。Uii W 务 IBBU服务舱NKKS SnvcCMhlOSIRTI前薛传DPni*%p MFM St.rH.Accc er* on Id FpGA图2.9京信5G端到端系统方案图5G业务网元由部署在5GC上的主控节点进行统一管理，5GC和网管服务器上除部署本身业务外，还可部署网优辅助应用，例如I
36、perf和FTP等，满足5G专网性能验证需要。所有服务器节点均支持第三方应用部署。在工厂内部署5G专网，将分布广泛、零散的人、机器和设备全部连接起来，构建统一的互联网络。由于5G带宽大、实时性和可靠性高，将替代原有工厂网络并结合工业互联网，打造数字化车间和智能化工厂，实现生产运营的透明化、产供销的协同及异地工厂的高效协同制造。（2）相关产品1. 5G主机单元（BBU）：负责基带数字信号处理，上层协议栈数据处理。2. 5G扩展单元（HUB）：将所接PRRU上行IQ数据汇聚，同时也支持将级联的下一级HUB的IQ数据汇聚；支持下行信号广播。3. 5G覆盖单元（PRRU）：主要将基带数字信号转换成模拟
37、信号，然后调制成高频射频信号，再通过功放单元放大功率，通过天线发射出去。4. 1588时钟服务器：通过室外GPSJ北斗获取同步信号，为厂内基站系统提供时钟同步源及传输接入。5. 5G核心网：主要是提供厂内无线网络的注册和控制、业务的鉴权、数据的交换等功能。6. 5G工业网关：将高速5G信号转换成有线工业控制信号，把工厂原有设备接入至5G网络。7. 统一网管：实现对5GC、BBU、HUB、PRRU、5G工业网关等各种设备的监控管理，提供7*24小时在线业务能力，给用户提供简洁、高效的可视化运维服务。(3)支持的飞腾CPU平台京信5G解决方案支持FT-2000+/64平台。(4)伙伴信息京信网络系
38、统股份有限公司是京信通信(HKEX:2342)控股子公司，成立于2003年，在广州科学城设有总部研发基地40000m2,在广州开发区拥有生产基地40000m2公司是集研发、生产、销售及服务于一体的全球领先的网络产品解决方案及服务提供商。提供移动通信全场景化大功率基站、微基站、皮基站、飞基站产品及相关延伸覆盖产品深度覆盖解决方案，提供有竞争力的OPCnRAN相关产品、终端及数通产品，在5G垂直行业方面，提供适配目标行业需求和应用的基础网络及平台解决方案。在直放站及DAS产品领域、开放网络小基站产品领域推出引领行业技术发展的解决方案。在国内各省市设有销售服务平台，国际设有10+分支机构，为全球10
39、0+国家和地区的客户提供了移动网络覆盖及行业应用整体解决方案和服务，其中光纤分布系统及直放站国内市场占有率第一，开放网络小基站为国内领头羊，市场占有率亦位列第一。公司始终以技术创新打造产品核心竞争力，现有1300+人，其中40%以上为本科及以上学历研发人员，涵盖无线通信系统、通信协议栈、小基站产品、无线开放网络等专业领域人才，在各涉足产品领域均掌握了关键核心技术，已获得国内外授权发明专利IloO余项，获得2018年国家科学技术发明二等奖、2015年、2019年中国通信会科学技术一等奖、第15届中国专利优秀奖，第三届广东省专利金奖等20余项科技奖，主导及参与制订国家和行业标准70余项。匕3面向5
40、G核心网及边缘的解决方案2.3.1. 概述(1) 5G轻量核心网介绍用于专网场景、可独享、安全、低成本的轻量核心网：方面，在面向专网部署时，核心网不同厂家的核心网CP和UP以及网管系统难以实现互联互通，且使用MEC和UPF下沉方案时各行业客户极易被公网设备厂商绑定。另一方面，公共安全、高端智能制造等不少行业出于对数据安全、终端管理的极高要求更倾向于一张独立网络，但专网场景部署公网核心网，其有大量软件功能冗余且性能太高与实际需求不符，导致较高的技术门槛和成本。故需满足以下原则进行轻量5GC设计。)网元功能裁剪和定制。一方面行业专网内的网元功能要求相对简单，商业模式也不局限于流量计费，且多数场景不
41、涉及跨区域切换等，因此针对部分网元的功能可以进行精简。比如UPF、AMF中的DPI、内容计费、AMF重定向等功能。另一方面，针对某些特定场景比如工业互联网，还需定制5GLAN、TSN等功能3网元裁剪和合设。5G轻量化核心网基于服务化架构，可裁剪掉不必要的网元，简化部署AMF、SMF、UPF、AUSF、UDM、UDR、PCF、NSSF几大网元。而功能类似、流程联系紧密的网元则通过合设节省系统内存资源和计算资源的开销。比如AUSF作为生产者为AMF提供UE鉴权服务，故将AUSF与AMF合设。UDR作为UDM的后端起负责用户统数据的处理，故将UDR和UDM合设。3设备规格按需定制，底层软硬件自主可控
42、。针对不同话务量不同上下行速率需求，灵活配置不同格的通用服务器或者工控机，对转发数据量特别大的场景还可增配硬件加速卡，提升系统吞吐率。针对垂直行业用户对服务器硬件和操作系统/数据库等基础软件的安全可控要求，需配置包含CPU、内存、OS、数据库等国产化软硬件。4)支持多种形式灵活部署。支持裸机、容器、虚拟机部署，匹配不同行业客户的差异化需求。(2) 5G边缘计算介绍在IoT和5G融入千行百业的需求推动下，相比于云计算，通过在网络边缘侧为用户IT服务和云计算功能的边缘计算(ETSI定义MUltiEdegCOmPUting-MEC,即多接入边缘计算)应运而生。边缘计算技术可以接入5G、WlF1、固网
43、等多种接入方式，同时能够有效地降低网络运营和服务交付的时延，并提供更好的用户体验。5G边缘计算是指与5G网络相结合的边缘计算系统，设备主要是边缘服务器，通过电信运营商的无线接入点及5GUPF侧部署的小型数据中心。结合网络功能虚拟化(NelWorkFunctionsVirtualization,NFV)和软件定义网络(SoftWareDefinedNetworks,SDN)等技术，边缘计算可以在虚拟化平台上完成部署。除了边缘服务器之外，边缘计算还包含面向各个行业的边缘网关/控制器设备，其特点是算力更小，主要承担数据卸载、多类工业协议处理等。5G边缘计算主要优势如下：1)更低的时延。边缘计算技术可
44、以在RAN的边缘侧以及UPF下沉侧为终端设备提供计算服务，业务数据无需跨越网关和骨干网，降低了传输时延，提升了响应速度。12）用户数据更安全。企业专有部署的边缘服务器中，可以实现用户数据不出厂区，并由行业客户进行数据管理授权、访问控制并且分类不同级别的服务请求，可以有效降低了隐私数据的泄露。3）更高的效能。终端设备可以将计算密集型业务协调至边缘服务器上进行处理，比如5G云游戏、5G远程驾驶等，在减轻本地计算负载的同时，显著降低网络空口上的数据传输能耗。2.3.2. 震有：轻量化5GC精选解决方案对于5G行业用户的生产园区，由于其灵活多样化的业务场景，使得行业用户对业务时延、带宽、设备移动性等有
45、非常高的要求。行业用户需要建设一套专用高性能、灵活便捷、深度定制的5G专网，以解决现有无线公网的问题。（1）方案详情飞腾与震有科技5G专网通信解决方案的核心组件，是基于飞腾CPUFT-2000+/64或飞腾腾云震有科技5GC按功能划分为控制面和用户面，其中控制面负责接入移动性管理、会话管理，用户面负责用户数据转发。作为专网移动网络系统的通信管理和控制中枢，其控制面网元UDM（UnifiedDataManagement,统一数据管理）、AMF（AccessandMobilityManagementFunction,接入及移动性管理功能）、SMF（SessionManagementFunction
46、,会话管理功能）等，主要完成认证服务、接入和移动性管理、会话管理等功能；用户面网元UPF（UserPlaneFunction）,主要负责用户数据包的路由和转发相关功能。核心网整体采用虚拟化部署架构，各个网元之间支持开放的OPenAPl接口，可以满足核心网的弹性部署以及定制化功能快速开发的需求。5G核心网软硬件配置，如下表：5GC硬件典型配置产品名服务器NF2180M3或TE327或EF860等等CPU飞腾FT-2000+/64或S2500硬盘480GB*22TB*2内存2668MTsDDR432GB*4UPF用户面网卡沐创N10*25GC软件典型配置（实验室）产品名型号版本操作系统麒麟VlO数
47、据库达梦数据库8.05GC的AMF网元AMFVI.00B02D015GC的SMF网元SMFVI.00B02D015GC的UDM网元UDMTS7.0_UDM_DMREL_00015GC的UPF网元UPFV1.0.0.4（2）功能、性能该方案在飞腾开放实验室完成测试。测试例中的重点功能项如下表:5GC功能项测试大类I具体功能测试结果及效果移动性管理终端附着通过，实体UE上成功显示5G和流量标识注册流程通过，消息跟踪流程正确会话管理PDU会话建立通过，UE建立PDU会话并成功访问业务PDU会话释放通过，UE的PDU会话释放成功号码查询通过，接通后实现本机号码播报VONR通话通过，UE语音通话清晰基本业务视频通话通过，UEVoNR通话
