全球5g專網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

全球5g專網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

現(xiàn)在，5g網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入增長期，公共通信網(wǎng)絡(luò)（以下簡稱公網(wǎng)）正在增長率前所未有地快速發(fā)展。在生活中,人們用手機(jī)撥打電話、在網(wǎng)頁上瀏覽資訊,借助的都是公網(wǎng)。但隨著各行業(yè)的應(yīng)用需求不斷變化,有的企業(yè)希望可以獲得對5G網(wǎng)絡(luò)的所有控制權(quán)、高度的可靠性、安全性、隱私性等,公網(wǎng)無法完全滿足這些特定需求。要撬動(dòng)5GtoB市場,為行業(yè)部署5G專網(wǎng)是必然舉措。部署5G專網(wǎng)是垂直行業(yè)推動(dòng)5G創(chuàng)新應(yīng)用、拓展生產(chǎn)效能、提速數(shù)字化轉(zhuǎn)型不可或缺的必要手段。5G專網(wǎng)是一種局域網(wǎng)(LAN),是使用5G技術(shù)創(chuàng)建的具有統(tǒng)一連接性、優(yōu)化服務(wù)功能和在特定區(qū)域內(nèi)保障通信安全的專用網(wǎng)絡(luò),為特定用戶在組織、管理、生產(chǎn)、調(diào)度等環(huán)節(jié)提供專業(yè)通信服務(wù)。g專網(wǎng)發(fā)生公眾隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,以及公共安全事件在全球范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注,專網(wǎng)通信設(shè)備應(yīng)用日益普及,全球?qū)＞W(wǎng)通信市場將持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。但值得注意的是,專網(wǎng)并不是5G時(shí)代才有的概念,早在2G/3G/4G時(shí)代專網(wǎng)就已經(jīng)開始應(yīng)用,可為何到5G時(shí)代,出現(xiàn)了“建專網(wǎng)還是建公網(wǎng)”這樣的爭論?其原因在于,4G時(shí)代之前,因網(wǎng)絡(luò)自身?xiàng)l件的限制,專網(wǎng)的“技能”未能得到充分發(fā)揮。而5G時(shí)代大帶寬(eMBB)、高可靠低時(shí)延(uRLLC)和廣連接(mMTC)的特性(尤其是后兩者)讓萬物互聯(lián)成為了可能,“專網(wǎng)”作用凸顯,為傳統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)“智能化”和“數(shù)字化”轉(zhuǎn)型提供了條件。眾所周知,5G的最大價(jià)值在于toB。工信部前部長苗圩日前表示,5G的應(yīng)用場景中約20%是toC,80%的應(yīng)用場景是toB。而要撬動(dòng)5G的toB市場,就得為行業(yè)部署5G專網(wǎng)。咨詢機(jī)構(gòu)GrandViewResearch預(yù)測,2020年全球5G專網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到9.197億美元,2020年至2027年間的復(fù)合年增長率將達(dá)到37.8%。并且到2036年,全球5G專網(wǎng)支出將超過5G公網(wǎng)。在公網(wǎng)發(fā)展較為成熟的國家,其專網(wǎng)發(fā)展也已經(jīng)取得一定的規(guī)模,并產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。以歐洲制造強(qiáng)國德國為例,其不僅為5G專網(wǎng)分配了3.7GHz～3.8GHz的專用頻段,而且于2019年11月面向企業(yè)用戶開放了十年期使用權(quán)申請,主要用于工業(yè)4.0、農(nóng)業(yè)及林業(yè)。目前,已有博世、寶馬、大眾、巴斯夫、漢莎航空等33個(gè)公司申請了5G專網(wǎng)頻段。在國內(nèi),5G專網(wǎng)則主要依托運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)頻段建設(shè)。例如,通過4.8GHz～4.9GHz的5G頻段,中國移動(dòng)已經(jīng)與海爾合作建設(shè)了智慧工廠、與包鋼合作建成了智慧礦山等專網(wǎng)項(xiàng)目;借助中國電信高質(zhì)量內(nèi)網(wǎng),中國航發(fā)南方公司企業(yè)效率大幅提高;中國聯(lián)通首例5G跨域物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)在三一智礦開通;中國廣電國內(nèi)首個(gè)700MHz電力5G專網(wǎng)也已落地陜西。至此,四大運(yùn)營商5G專網(wǎng)項(xiàng)目均落地開花。值得一提的是,2020年3月24日,工信部印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》,提出要組織開展5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究和試點(diǎn),打通標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、應(yīng)用、部署等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國家出臺的一系列政策措施,對5G專網(wǎng)落地起到了積極的推動(dòng)作用?？偠灾?對于多數(shù)企業(yè)而言,5G公網(wǎng)與專網(wǎng)的融合部署可縮短建設(shè)周期,進(jìn)而大大降低成本。市場研究機(jī)構(gòu)IDC預(yù)測,到2023年60%的中國1000強(qiáng)垂直行業(yè)(如制造、物流等)企業(yè)將開展基于5G專網(wǎng)的應(yīng)用,從而保證數(shù)據(jù)可控和安全。g專網(wǎng)未專頻使用是行業(yè)發(fā)展的必然選擇雖說業(yè)內(nèi)已經(jīng)意識到5G專網(wǎng)建設(shè)的重要性,但5G專網(wǎng)建設(shè)還面臨不小的挑戰(zhàn)。首先是頻譜問題,頻譜資源是有限的,在大多數(shù)國家,主管部門根據(jù)行業(yè)的需求分配資源;其次,5G專網(wǎng)的組網(wǎng)方式以及MEC、網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)還處于積極探索階段,因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)維成本較高;再次,5G產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟,工業(yè)終端及模組的穩(wěn)定性有待提升,價(jià)格也有一定的下降空間;最后,商業(yè)模式和應(yīng)用案例還比較局限。當(dāng)前,許多工業(yè)企業(yè)希望擁有完全獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò),很多國家也采取了給行業(yè)劃分專用頻譜資源的做法。與此同時(shí),運(yùn)營商越來越愿意租用頻段給行業(yè)客戶,以跟上快速發(fā)展的市場。不難發(fā)現(xiàn),5G專網(wǎng)進(jìn)入垂直行業(yè)理論上有兩大分支:一個(gè)是運(yùn)營商通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),使用UPF分流,將用戶的數(shù)據(jù)直接傳送到用戶的內(nèi)網(wǎng);另一個(gè)是國家提供專用的5G頻段,用于行業(yè)用戶自建5G專網(wǎng)。據(jù)了解,2020年廣東省工信廳印發(fā)《關(guān)于應(yīng)對疫情影響進(jìn)一步促進(jìn)信息服務(wù)和消費(fèi)的若干政策措施》的通知,提到關(guān)于5G專網(wǎng)的內(nèi)容主要是:建設(shè)10個(gè)以上5G專網(wǎng),申請1.4GHz等相關(guān)頻段在多個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域探索5G專網(wǎng)試點(diǎn)應(yīng)用、5G專網(wǎng)設(shè)備研發(fā)支持等。廣東是國內(nèi)首個(gè)申請用于建設(shè)5G專網(wǎng)頻段的省份,而在國外,德國、英國、日本為工業(yè)用戶分配了區(qū)域性的5G專用頻譜資源,例如德國將3.8GHz頻段的部分頻率撥發(fā)給制造業(yè),日本則將4.6GHz～4.8GHz頻段留給5G專用網(wǎng)絡(luò)。此前,日本富士通宣布其自建的5G專網(wǎng)正式商用,也受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。與國外為行業(yè)客戶提供專用頻段的規(guī)劃不同,中國對5G專網(wǎng)專頻持包容審慎的態(tài)度。有專家指出,在5G初級階段行業(yè)應(yīng)用不是很廣的情況下,是否可以讓行業(yè)共同投資建設(shè)?中國信息通信研究院副院長王志勤此前表示:“5G頻譜可能很難分給單獨(dú)的一個(gè)行業(yè),我們積極探索行業(yè)的模式,也積極研究5G行業(yè)應(yīng)用是不是真的需要單獨(dú)的專用頻率,包括必要性、可行性及具體模式?！蓖踔厩诎l(fā)現(xiàn),歐洲企業(yè)在獲得頻譜以后很難運(yùn)營5G專用網(wǎng)絡(luò),最后網(wǎng)絡(luò)還是交由運(yùn)營商建設(shè),這說明5G專網(wǎng)專頻尚需多種模式發(fā)展。5G的初衷是為了填補(bǔ)行業(yè)的“信息鴻溝”,滿足行業(yè)所需的高可靠、低時(shí)延等性能,而網(wǎng)絡(luò)切片是一個(gè)很好的選擇。那么5G專網(wǎng)究竟是采用切片技術(shù)好還是分配專用頻譜好?有業(yè)內(nèi)人士表示,利用運(yùn)營商的切片技術(shù)其實(shí)是屬于虛擬專網(wǎng),因?yàn)槭褂玫牟⒎鞘菍＞W(wǎng)頻率,盡管在不同切片上,但物理網(wǎng)絡(luò),供電、傳輸系統(tǒng)都是同一個(gè),并不是真正意義上的專網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)未來在面對公共安全、應(yīng)急指揮、鐵路或地鐵信號調(diào)度等對于安全性要求極高的行業(yè)時(shí),能否完全勝任還是未知之?dāng)?shù)。特別是對于時(shí)延和可靠性要求比較高的行業(yè),必須使用專用頻率,因?yàn)槭褂们衅夹g(shù)的專網(wǎng)可能無法保障這兩個(gè)指標(biāo)。也有人認(rèn)為,推動(dòng)基于專有頻率的5G專網(wǎng)就會(huì)“動(dòng)了運(yùn)營商的奶酪”。不過,在筆者看來,5G專網(wǎng)主要用于替代企業(yè)內(nèi)網(wǎng),而企業(yè)內(nèi)網(wǎng)一直以來并非是運(yùn)營商的業(yè)務(wù)營收重點(diǎn),更何況垂直行業(yè)客戶選擇哪種方式建設(shè)5G專網(wǎng),需要根據(jù)自身技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面考量。所以,不管是“專頻”自建,還是通過網(wǎng)絡(luò)切片提供服務(wù),對5G專網(wǎng)滲入行業(yè)都各有利弊。而且,從工信部發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》來看,國家對于切片和頻譜分配建設(shè)5G專網(wǎng)都給予支持。g專網(wǎng)部署模式5G在行業(yè)的定位不僅是通信管道,更著重于連接、數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用,將會(huì)與攝像頭、AI、工業(yè)設(shè)備等相結(jié)合,發(fā)揮更大的應(yīng)用價(jià)值。王志勤表示,5G專網(wǎng)產(chǎn)品最能充分體現(xiàn)5G的優(yōu)勢所在,運(yùn)營商應(yīng)充分發(fā)揮技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面的優(yōu)勢,打造5G專網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,滿足行業(yè)客戶的需求。當(dāng)前,從運(yùn)營模式看,虛擬專網(wǎng)以運(yùn)營商構(gòu)建、企業(yè)支付使用費(fèi)用為主,三大電信運(yùn)營商皆推出自身專網(wǎng)解決方案、專網(wǎng)平臺及發(fā)展路徑。如圖1所示,中國移動(dòng)的5G專網(wǎng)分為優(yōu)享、專享、尊享3種模式;中國電信的5G專網(wǎng)部署分為致遠(yuǎn)、比鄰、如翼3種模式;中國聯(lián)通5G專網(wǎng)則分為虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)、獨(dú)立專網(wǎng)3種部署方式。面向toB和toC市場,中國移動(dòng)采用“核心網(wǎng)獨(dú)立部署,無線共用為主按需專用,共用傳輸資源按需隔離”的方式組網(wǎng),即toB和toC各自獨(dú)立部署核心網(wǎng),兩者互通滿足切片重定向需求;共用傳輸網(wǎng)絡(luò),通過SPN軟、硬隔離手段為toB應(yīng)用按需劃分傳輸資源;整體共用無線,僅在特定需求場景下通過專用基站或劃分專用頻段的方式提供專用無線資源(如圖2所示)。面對市場發(fā)展需求,中國電信認(rèn)為,5G專網(wǎng)服務(wù)不僅是一張通信網(wǎng)絡(luò),更是一種融合網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、應(yīng)用平臺全面定制的綜合解決方案。中國電信5G定制網(wǎng)是“網(wǎng)定制、邊智能、云協(xié)同、X隨選”融合協(xié)同的綜合解決方案,目標(biāo)是為行業(yè)客戶打造一體化定制融合服務(wù),實(shí)現(xiàn)“云網(wǎng)一體、按需定制”(如圖3所示)。5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的趨勢是網(wǎng)元虛擬化、架構(gòu)開放化、編排智能化,這為5G專網(wǎng)服務(wù)能力的靈活化、定制化提供了有力的技術(shù)保障,中國聯(lián)通5G專網(wǎng)產(chǎn)品根據(jù)不同的應(yīng)用場景進(jìn)行定制化設(shè)計(jì),提供以5G為核心技術(shù)的綜合型專網(wǎng),融合切片、MEC等技術(shù),為行業(yè)用戶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