導(dǎo)讀:5G專(zhuān)網(wǎng)與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用將成為運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)未來(lái)發(fā)展的業(yè)務(wù)藍(lán)海和新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
一、前言
隨著新基建對(duì)5G應(yīng)用的大力推進(jìn),5G已基本滿(mǎn)足C端用戶(hù)使用需求,5G的最大價(jià)值在于B端,工信部前部長(zhǎng)苗圩曾表示,5G的應(yīng)用場(chǎng)景中約20%是ToC,80%是ToB,而5G ToB市場(chǎng)的突破點(diǎn)在于“先為各行業(yè)部署5G專(zhuān)網(wǎng)”。GSMA預(yù)測(cè)2025年5G連接將達(dá)到17億,占連接總數(shù)的20%,而行業(yè)應(yīng)用將占整個(gè)蜂窩連接的54%,行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)部署預(yù)計(jì)達(dá)25%—40%。因此,5G專(zhuān)網(wǎng)與垂直行業(yè)的融合應(yīng)用將成為運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)未來(lái)發(fā)展的業(yè)務(wù)藍(lán)海和新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
二、5G專(zhuān)網(wǎng)概念
5G專(zhuān)網(wǎng)本義在于特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋,并為特定用戶(hù)提供通信服務(wù),滿(mǎn)足特定內(nèi)容服務(wù)商(SP)的商業(yè)模式的專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)。區(qū)別于公共網(wǎng)絡(luò),5G專(zhuān)網(wǎng)具有差異化的本地服務(wù)、可定制化的建網(wǎng)成本、靈活的安全管控、個(gè)性化的自服務(wù)等諸多特點(diǎn),5G專(zhuān)網(wǎng)可以通過(guò)以下兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn):第一種是部署物理隔離的5G專(zhuān)網(wǎng)(孤島),該網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于電信運(yùn)營(yíng)商的5G公網(wǎng);第二種是通過(guò)共享電信運(yùn)營(yíng)商的5G公網(wǎng)資源來(lái)構(gòu)建5G專(zhuān)網(wǎng),由運(yùn)營(yíng)商來(lái)為企業(yè)建立專(zhuān)用的5G網(wǎng)絡(luò)。
為此,有多種出發(fā)點(diǎn)來(lái)構(gòu)建5G專(zhuān)網(wǎng)方案:
① 企業(yè)基于專(zhuān)網(wǎng)頻段獨(dú)立自建,與公網(wǎng)完全隔離
企業(yè)通過(guò)獨(dú)立申請(qǐng)頻段、獨(dú)立建設(shè)一整套獨(dú)立的5G核心網(wǎng)、5G基站等網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)模式,在保障數(shù)據(jù)安全的同時(shí)可控性高,時(shí)延低,但是部署成本高,后期還需要一些專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維人員來(lái)維護(hù)網(wǎng)絡(luò),一般小企業(yè)基本無(wú)法承擔(dān)。
② 集成專(zhuān)網(wǎng)功能的公共網(wǎng)絡(luò)(非切片)
與第一種模式類(lèi)似,不同的是由企業(yè)采用運(yùn)營(yíng)商5G公網(wǎng)的授權(quán)頻譜(采用租用頻譜等方式),建設(shè)一個(gè)完全與5G公網(wǎng)隔開(kāi)的網(wǎng)絡(luò),包括核心網(wǎng)、基站和MEC的完整的5G專(zhuān)網(wǎng)。缺點(diǎn)依舊是成本過(guò)高。
③ 集成專(zhuān)網(wǎng)功能的公共網(wǎng)絡(luò)(切片)
5G專(zhuān)網(wǎng)與公網(wǎng)共享RAN側(cè)的gNB。在這種部署方式下,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量在gNB上實(shí)現(xiàn)了分流。分流的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)切片來(lái)完成的,屬于私有切片(專(zhuān)網(wǎng))的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量被傳送到私有UPF,而屬于公共切片(公網(wǎng))的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量交付給電源運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)UPF。
④ 完全共享5G公網(wǎng)資源
5G專(zhuān)網(wǎng)從核心網(wǎng)到基站完全共享5G公網(wǎng)資源,一個(gè)完全端到端的“虛擬專(zhuān)網(wǎng)”。
5G專(zhuān)網(wǎng)的多種方案比較分析
三、5G專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)有行業(yè)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方式主要基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)有頻段LTE局域網(wǎng)。其中,窄帶物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備移動(dòng)性受限,不方便實(shí)際應(yīng)用;工業(yè)級(jí)Wi-Fi由于技術(shù)原理的限制,導(dǎo)致穩(wěn)定性和安全性較差,無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際行業(yè)需求;LTE專(zhuān)有頻段終端模組在實(shí)際應(yīng)用中需要定制開(kāi)發(fā),無(wú)規(guī)?;瘍?yōu)勢(shì),會(huì)導(dǎo)致成本非常高;此外,部分無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)使用非3GPP標(biāo)準(zhǔn),限制頗多、技術(shù)更新緩慢,跟不上行業(yè)應(yīng)用的演進(jìn)。
5G專(zhuān)網(wǎng)具有大帶寬、廣連接、低時(shí)延、安全性高等諸多優(yōu)勢(shì)。同時(shí),5G專(zhuān)網(wǎng)具備適用部署區(qū)域化、網(wǎng)絡(luò)需求個(gè)性化、行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景化等特點(diǎn)。5G專(zhuān)網(wǎng)有以下4大優(yōu)勢(shì):
部署范圍區(qū)域化,可面向封閉式的使用場(chǎng)景,如制造業(yè)園區(qū)、港口、礦山等;
網(wǎng)絡(luò)需求個(gè)性化,對(duì)時(shí)延要求嚴(yán)苛、可靠性要求高、上行速率需求高、數(shù)據(jù)安全和隔離要求嚴(yán)格等,5G專(zhuān)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、NFV/SDN實(shí)現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)靈活部署;
行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景化,5G網(wǎng)絡(luò)將為不同的行業(yè)場(chǎng)景就近部署算力并提供能力開(kāi)放;
可與現(xiàn)有IT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)兼容互通,網(wǎng)絡(luò)能力、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也將不斷演進(jìn)升級(jí)。
四、5G專(zhuān)網(wǎng)相關(guān)政策
1.國(guó)外政策:為非運(yùn)營(yíng)商企業(yè)提供5G專(zhuān)網(wǎng)頻譜
德國(guó):2019.11,德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局發(fā)布《3700-3800MHz頻段用于區(qū)域無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的頻率指配管理規(guī)定》,提出將3.7GHz-3.8GHz之間的100MHz帶寬劃分為“本地頻段”,用于分配給垂直行業(yè),部署園區(qū)和工廠(chǎng)本地5G專(zhuān)網(wǎng)。
日本:2019.12,日本提出“5G公網(wǎng)+Local 5G”雙軌發(fā)展戰(zhàn)略,宣布垂直行業(yè)可申請(qǐng)Local 5G頻率牌照。
韓國(guó):2021.1,韓國(guó)信息通信技術(shù)部表示將投資1655億韓元(1.5億美元)用于開(kāi)發(fā)融合5G的新業(yè)務(wù)技術(shù),并在今年向電信運(yùn)營(yíng)商以外的公司提供5G專(zhuān)網(wǎng)頻譜。
2.國(guó)家層面:推進(jìn)5G專(zhuān)網(wǎng)技術(shù)研究與試點(diǎn)發(fā)展,探索5G專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)模式
工信部:2020.03發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》,提出要組織開(kāi)展5G行業(yè)虛擬專(zhuān)網(wǎng)研究和試點(diǎn),實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、應(yīng)用、部署等關(guān)鍵環(huán)節(jié)銜接暢通。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)工作組:2021.01發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,提出探索5G專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)模式,規(guī)劃5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)用頻率,開(kāi)展工業(yè)5G專(zhuān)網(wǎng)試點(diǎn)。
3.省市層面:探索5G專(zhuān)網(wǎng)在政務(wù)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)、應(yīng)急、能源、港口等行業(yè)覆蓋
北京市:2020.06,加強(qiáng)5G專(zhuān)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升政務(wù)專(zhuān)網(wǎng)覆蓋和承載能力;完善1.4G專(zhuān)網(wǎng)覆蓋,提高寬帶數(shù)字集群服務(wù)能力
合肥市:2020.08,在生產(chǎn)制造、公共安全、能源聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急管理、醫(yī)療教育、專(zhuān)業(yè)園區(qū)等重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域建設(shè)5G專(zhuān)網(wǎng);
深圳市:2020.12,圍繞特定行業(yè)用戶(hù)需求,面向工業(yè)園區(qū)、港口以及安防、電網(wǎng)、政務(wù)、應(yīng)急等領(lǐng)域的局域和廣域范圍,建設(shè)一批服務(wù)質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)、安全保障能力強(qiáng)的行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)。2021.01,在實(shí)現(xiàn)5G城市級(jí)獨(dú)立組網(wǎng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建覆蓋“5G+千兆光網(wǎng)+智慧專(zhuān)網(wǎng)+衛(wèi)星網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施體系,加快建成5G政務(wù)專(zhuān)網(wǎng)、1.4GHz無(wú)線(xiàn)寬帶專(zhuān)網(wǎng)和1.8GHz行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)。
廣州省:2021.01,在政務(wù)服務(wù)、電網(wǎng)、公安、應(yīng)急管理、船舶、石化、軌道交通、專(zhuān)業(yè)園區(qū)等重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域建設(shè)5G專(zhuān)網(wǎng),開(kāi)展 5G 專(zhuān)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)。
五、三大運(yùn)營(yíng)商5G專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)模式
1.中國(guó)電信:“致遠(yuǎn)”、“比鄰”、“如翼”云網(wǎng)協(xié)同的5G定制網(wǎng)
中國(guó)電信提供“致遠(yuǎn)”、“比鄰”、“如翼”三類(lèi)定制網(wǎng)服務(wù)模式,其中“致遠(yuǎn)”為虛擬專(zhuān)網(wǎng)、“比鄰”為混合專(zhuān)網(wǎng)、“如翼”為物理專(zhuān)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)方式。通過(guò)定制化的“5G+邊+云+X”融合服務(wù),全面滿(mǎn)足不同行業(yè)客戶(hù)信息化轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中端到端的數(shù)字化需求
致遠(yuǎn):廣域接入、云網(wǎng)一體。基于5G網(wǎng)絡(luò)資源,通過(guò)QoS、DNN定制、切片等技術(shù),面向廣域優(yōu)先型行業(yè)客戶(hù)提供端到端差異化保障的網(wǎng)絡(luò)連接、行業(yè)應(yīng)用等服務(wù)。
比鄰:本地處理、云邊協(xié)同。通過(guò)多頻協(xié)同、載波聚合、超級(jí)上行、邊緣節(jié)點(diǎn)、無(wú)線(xiàn)資源預(yù)留等技術(shù),面向時(shí)延敏感型政企客戶(hù)提供帶寬增強(qiáng)、低時(shí)延、數(shù)據(jù)本地卸載的專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)服務(wù),配合MEC、天翼云,最大化發(fā)揮云邊協(xié)同優(yōu)勢(shì)。
如翼:區(qū)域?qū)佟踩尚?。面向高安全、高隔離的安全敏感型政企客戶(hù),通過(guò)定制基站、頻率、園區(qū)級(jí)UPF等專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)服務(wù),并全面匹配MEC、云、行業(yè)能力、行業(yè)應(yīng)用等關(guān)鍵組件,為行業(yè)客戶(hù)提供端到端的、定制化的專(zhuān)屬解決方案。
中國(guó)電信5G專(zhuān)網(wǎng)部署方式圖片
圖片來(lái)源:中國(guó)電信5G定制網(wǎng)產(chǎn)品手冊(cè)
2.中國(guó)移動(dòng):打造“優(yōu)享、專(zhuān)享、尊享”5G專(zhuān)網(wǎng)產(chǎn)品體系
中國(guó)移動(dòng)采用“核心網(wǎng)獨(dú)立部署(分別面向ToC和ToB),無(wú)線(xiàn)共用為主按需專(zhuān)用,共用傳輸資源按需隔離”的方式組網(wǎng),劃分為優(yōu)享、專(zhuān)享和尊享三個(gè)等級(jí)。并推出邊緣計(jì)算、超級(jí)上行、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等多項(xiàng)5G專(zhuān)網(wǎng)能力,以及5G專(zhuān)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái),形成了產(chǎn)品、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)三大體系。
優(yōu)享——公網(wǎng)公用:采用虛擬專(zhuān)網(wǎng)方案,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片+QoS保障,提供業(yè)務(wù)加速與業(yè)務(wù)隔離兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù),滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率、時(shí)延以及可靠性?xún)?yōu)先保障需求。
專(zhuān)享——公網(wǎng)專(zhuān)用:采用混合專(zhuān)網(wǎng)方案,基于增強(qiáng)覆蓋和邊緣計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)本地流量卸載、邊緣數(shù)據(jù)處理,滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)于數(shù)據(jù)不出廠(chǎng)、超低時(shí)延等業(yè)務(wù)需求。
尊享——專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用:采用物理專(zhuān)網(wǎng)方案,通過(guò)對(duì)基站、頻率等專(zhuān)建專(zhuān)享,滿(mǎn)足高安全性、高隔離性的建網(wǎng)需求。
中國(guó)移動(dòng)5G專(zhuān)網(wǎng)部署方式
圖片來(lái)源:中國(guó)移動(dòng)5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)技術(shù)白皮書(shū)
3.中國(guó)聯(lián)通:“專(zhuān)建專(zhuān)維·專(zhuān)用專(zhuān)享”5G專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)
中國(guó)聯(lián)通5G專(zhuān)網(wǎng)則分為虛擬專(zhuān)網(wǎng)、混合專(zhuān)網(wǎng)、獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)三種部署方式。提供以5G 為核心技術(shù)的綜合型專(zhuān)網(wǎng),融合切片、MEC等技術(shù),為行業(yè)用戶(hù)提供具有定制化資源和服務(wù)質(zhì)量保障、業(yè)務(wù)隔離的精品安全網(wǎng)絡(luò)。
虛擬專(zhuān)網(wǎng):基于5G公眾網(wǎng)絡(luò)覆蓋,為客戶(hù)提供一張時(shí)延和帶寬有保障的、數(shù)據(jù)可隔離的專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò),適用于廣域安全需求場(chǎng)景,具有廣域組網(wǎng)、優(yōu)先保障、客戶(hù)自助和即開(kāi)即用等特點(diǎn)。
混合專(zhuān)網(wǎng):部分資源獨(dú)享的5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò),將用戶(hù)面網(wǎng)元下沉部署,適用于局域開(kāi)放場(chǎng)景,具有量身定制、資源共享、數(shù)據(jù)不出園等特點(diǎn)。
獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng):適用于局域封閉場(chǎng)景,網(wǎng)元設(shè)備私有服務(wù),具有物理隔離、獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)、靈活自管等特點(diǎn),可提供超級(jí)上行帶寬的網(wǎng)絡(luò)能力。
中國(guó)聯(lián)通5G專(zhuān)網(wǎng)部署方式
圖片來(lái)源:中國(guó)聯(lián)通5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)白皮書(shū)