5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)逐浪前行
5G突破了人與人之間通信的限制,將通信拓展到人與物、物與物之間,開啟了萬物互聯(lián)的時代。5G的技術(shù)特點和應(yīng)用場景使其成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。
根據(jù)中國信息通信研究院測算,預(yù)計在2020—2025年,5G將拉動中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長15.2萬億元;其中5G技術(shù)對其他產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)部分,預(yù)計增長11.9萬億元。由此可以看出,5G與行業(yè)融合將成為未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主戰(zhàn)場。依據(jù)IHS預(yù)測,到2035年由5G推動的跨行業(yè)潛在全球銷售額將達(dá)到11.6萬億美元。從垂直行業(yè)來看,5G帶動經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出最大的行業(yè)是制造業(yè),達(dá)到4.7萬億美元,在總產(chǎn)出中占比5.4%。對全球806家行業(yè)企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,在未來1~2年內(nèi),有一半以上的企業(yè)希望使用5G,其中航空航天與國防、半導(dǎo)體與高科技制造、機(jī)場、港口、鐵路、醫(yī)藥和生命科學(xué)等行業(yè)應(yīng)用5G的意愿超過70%。
5G為什么能夠與那么多的行業(yè)發(fā)生“化學(xué)效應(yīng)”,推動其數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級呢?對于傳統(tǒng)行業(yè)來說,5G相當(dāng)于行業(yè)數(shù)字化中的“神經(jīng)中樞系統(tǒng)”,連通了底層設(shè)備與企業(yè)的信息“大腦”,為企業(yè)提供了高速、高穩(wěn)定、低時延的信息傳輸通道,使其能夠打通企業(yè)上下的縱向數(shù)據(jù)流通通道,也能夠構(gòu)建企業(yè)間、企業(yè)與客戶間的橫向數(shù)據(jù)流動體系,使得云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等其它ICT基礎(chǔ)設(shè)施能發(fā)揮最大作用,共同構(gòu)建起各行業(yè)的新型信息通信基礎(chǔ)設(shè)施,支撐垂直行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。
行業(yè)虛擬專網(wǎng)成為我國5G行業(yè)融合發(fā)展必由之路目前5G與行業(yè)的融合還處于初期階段,滿足行業(yè)業(yè)務(wù)需求成為所有融合工作的前提。行業(yè)企業(yè)已經(jīng)在企業(yè)內(nèi)部利用以太網(wǎng)、Wi-Fi等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展多種生產(chǎn)、運營等服務(wù),在網(wǎng)絡(luò)使用需求、運營模式、生態(tài)構(gòu)建方式上都呈現(xiàn)出與個人消費者需求的差異化,行業(yè)企業(yè)在引入5G時,主要考慮以下五大特色需求。
第一,多域多類業(yè)務(wù)承載需求。5G要能承載企業(yè)園區(qū)內(nèi)和園區(qū)外的不同類型業(yè)務(wù),如園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)及管理業(yè)務(wù)、園區(qū)間的物流、供應(yīng)鏈協(xié)同等。
第二,系統(tǒng)融合需求。5G要能夠平滑融入到現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,最好做到“即插即用”,對現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程不做大的修改,能與現(xiàn)有系統(tǒng)互聯(lián)互通并深度融合。
第三,實現(xiàn)分域隔離的數(shù)據(jù)安全保障。保障公網(wǎng)業(yè)務(wù)和企業(yè)業(yè)務(wù)安全隔離,并能夠滿足企業(yè)內(nèi)部核心業(yè)務(wù)的安全管理需求,如核心業(yè)務(wù)不出園區(qū)、IT和OT的安全隔離等。
第四,網(wǎng)絡(luò)獨享且建設(shè)成本足夠低。行業(yè)企業(yè)希望5G網(wǎng)絡(luò)能為其單獨定制化設(shè)計及使用,在保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全性和穩(wěn)定性的前提下,5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和使用成本盡量低,預(yù)期收益要明顯高于投入成本。
第五,簡單自主運維5G網(wǎng)絡(luò)。行業(yè)企業(yè)希望擁有企業(yè)內(nèi)部5G網(wǎng)絡(luò)的運營管理權(quán),既能自主開戶、查看網(wǎng)絡(luò)及終端的狀態(tài)等,又能根據(jù)自己的業(yè)務(wù)要求隨時調(diào)整網(wǎng)絡(luò),最大限度地保證生產(chǎn)的連續(xù)性。而網(wǎng)絡(luò)運營運維應(yīng)當(dāng)簡單,以降低企業(yè)網(wǎng)絡(luò)運營運維成本。
目前現(xiàn)有的5G toC網(wǎng)絡(luò)并不適用于行業(yè)企業(yè)。一方面,現(xiàn)有的5G toC網(wǎng)絡(luò)是面向消費者服務(wù)而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的,并沒有考慮園區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)架構(gòu)及不同類業(yè)務(wù)確定性傳輸?shù)葐栴},也沒考慮到業(yè)務(wù)不出園區(qū)等安全隔離要求;另一方面,現(xiàn)有5G toC網(wǎng)絡(luò)是由運營商統(tǒng)一運營、運維的,行業(yè)用戶暫時沒有網(wǎng)絡(luò)的自主運營、運維權(quán)利。使用行業(yè)專用頻率的5G專網(wǎng)在簡單自主運維、低成本等方面也無法滿足要求,目前5G網(wǎng)絡(luò)的運營、運維過于復(fù)雜,且人力物力投入成本較高,行業(yè)企業(yè)無法承擔(dān),也沒必要承擔(dān);另外專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈由于采用專用頻率,需要重新構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈,到底能在多大程度上借用公網(wǎng)規(guī)?;a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,還有待時間檢驗。從我國目前情況分析,由于5G行業(yè)專網(wǎng)頻率尚未發(fā)放,因此主要推動5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)來為行業(yè)用戶提供5G服務(wù),滿足行業(yè)各種要求。
5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)就是指基于5G公網(wǎng)向行業(yè)用戶提供的能滿足其業(yè)務(wù)及安全需求的高質(zhì)量專用虛擬網(wǎng)絡(luò),是為行業(yè)用戶提供差異化、可部分自主運營等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心載體。
為滿足行業(yè)需求,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)主要從5個方面對toC網(wǎng)絡(luò)做定制化提升。
一是網(wǎng)絡(luò)部署考慮園區(qū)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的獨享性。虛擬專網(wǎng)提供廣域及園區(qū)局域兩大類型網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu),滿足不同企業(yè)在不同場景下業(yè)務(wù)承載及管理需求;另外通過核心網(wǎng)網(wǎng)元下沉園區(qū)、基站專門規(guī)劃部署等方式來保障5G網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)提供專享體驗,利用網(wǎng)絡(luò)切片、確定性保障等技術(shù)實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)承載需求。
二是保障業(yè)務(wù)安全隔離需求。虛擬專網(wǎng)通過物理隔離、邏輯隔離、業(yè)務(wù)分流等多種手段,實現(xiàn)園區(qū)公網(wǎng)和行業(yè)業(yè)務(wù)的安全隔離和獨立傳輸,也保障企業(yè)內(nèi)不同業(yè)務(wù)的安全隔離要求。
三是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定制化、輕量化。根據(jù)企業(yè)不同的規(guī)模、使用要求,推出不同功能、性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如定制化UPF/MEC設(shè)備、分級定制化5G模組等,企業(yè)能以更低的成本建設(shè)和使用5G網(wǎng)絡(luò)。
四是提供簡單運維服務(wù)能力。虛擬專網(wǎng)通過提供對外服務(wù)平臺,將5G網(wǎng)絡(luò)的開戶、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)修改等功能統(tǒng)一提供給行業(yè)用戶,使得行業(yè)用戶能自主、簡單、便捷地管理園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。
五是提供與原有系統(tǒng)融合組網(wǎng)能力。通過5G LAN、5G TSN等技術(shù)實現(xiàn)虛擬專網(wǎng)與現(xiàn)有行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的融合,構(gòu)建統(tǒng)一的融合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
行業(yè)虛擬專網(wǎng)呈現(xiàn)多層次共同推進(jìn)的良好局面5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)最終是要實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)低成本、高價值地下沉到行業(yè)企業(yè),實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)“用得起”“用得好”“用得方便”“用得安全”。行業(yè)虛擬專網(wǎng)融合落地也呈現(xiàn)國家、地方、行業(yè)多層次共同推進(jìn)的良好局面。
在國家政策方面,2020年工信部在《關(guān)于推動5G加快發(fā)展的通知》中明確提出,組織開展5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究和試點,打通標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、應(yīng)用、部署等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在跨界產(chǎn)業(yè)研究方面,5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣5G AIA作為全國性的5G應(yīng)用研究組織,在2020年3月成立“5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究項目組”,與來自IT和OT的20多家企業(yè)聯(lián)合開展研究,全面推進(jìn)5G行業(yè)專網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、測試驗證及實際部署。目前工作組已持續(xù)推進(jìn)包括5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、對外服務(wù)能力、輕量級UPF、5G與行業(yè)局域網(wǎng)融合等方面的技術(shù)研究及標(biāo)準(zhǔn)制定。并于2020年7月在“2020中國互聯(lián)網(wǎng)大會——5G生態(tài)論壇”上,對外發(fā)布了《5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書》。
在推進(jìn)試點示范和規(guī)模商用進(jìn)程方面,發(fā)改委和工信部聯(lián)合組織實施“寬帶網(wǎng)絡(luò)和5G領(lǐng)域”2020新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程,其中設(shè)置5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)項目,支持企業(yè)在數(shù)據(jù)本地化、用戶管理和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控自主化等重點方面開展研究和試點,形成可復(fù)制、可推廣的模式。三大運營商也積極開展5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)的推動工作,中國移動、中國聯(lián)通都對外發(fā)布了5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)白皮書,形成各自行業(yè)服務(wù)品牌,并在各種項目中積極推進(jìn)虛擬專網(wǎng)的落地,根據(jù)綻放杯數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全國總決賽項目中超過70%采用5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)部署模式。
行業(yè)虛擬專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)呈現(xiàn)融合化、定制化發(fā)展態(tài)勢由于5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)面向行業(yè)企業(yè)需求進(jìn)行優(yōu)化,因此其產(chǎn)業(yè)生態(tài)也將漸漸突破原有toC的5G產(chǎn)業(yè)生態(tài),呈現(xiàn)CT和垂直行業(yè)融合發(fā)展的態(tài)勢,產(chǎn)業(yè)生態(tài)更加獨立也更加豐富,具有定制化、融合化、低成本的發(fā)展特點。
網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品呈現(xiàn)定制化、多品類的發(fā)展趨勢。5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)服務(wù)對象是行業(yè)企業(yè),受企業(yè)規(guī)模、安全訴求及應(yīng)用落地節(jié)奏等因素影響,網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)充分考慮企業(yè)本身的應(yīng)用需求和承受能力,進(jìn)行產(chǎn)品的分類定制化,不能用統(tǒng)一的toC網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品來服務(wù),如UPF設(shè)備,面向消費者的設(shè)備容量都在百萬級以上,價格百萬元左右,一般行業(yè)企業(yè)都不需要這么大容量,也承擔(dān)不起這種設(shè)備的建設(shè)成本。因此未來5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)需要根據(jù)企業(yè)規(guī)模和應(yīng)用落地步驟,研發(fā)出分級分類的定制化網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,為企業(yè)提供不同的服務(wù)“菜單”,企業(yè)可以按需選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
芯片模組呈現(xiàn)輕量化、低成本發(fā)展趨勢。行業(yè)應(yīng)用與消費者應(yīng)用在范圍、特點上有很大的不同,如行業(yè)應(yīng)用呈現(xiàn)類型碎片化、應(yīng)用地理范圍受限、移動性要求不高、成本敏感等特點,這就需要對toC的5G芯片及模組進(jìn)行輕量化、定制化改造,如通過支持頻段減少、帶寬減少等方式來實現(xiàn)芯片和模組的輕量化,方便不同的應(yīng)用終端選擇不同的芯片模組,盡可能降低應(yīng)用成本。
終端呈現(xiàn)定制化、碎片化和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展態(tài)勢。消費領(lǐng)域的終端類型相對較少,多為手機(jī)、平板電腦等;而在行業(yè)領(lǐng)域,5G將與行業(yè)的各種終端設(shè)備進(jìn)行融合,導(dǎo)致終端類型呈現(xiàn)泛在化的趨勢,具有終端類型多且每種出貨量都比較小的產(chǎn)業(yè)特征,終端的研發(fā)主體也由傳統(tǒng)消費領(lǐng)域以ICT企業(yè)為主,變成以行業(yè)企業(yè)為主。
應(yīng)用呈現(xiàn)定制化、生態(tài)融合化發(fā)展趨勢。5G融合應(yīng)用是5G與行業(yè)具體應(yīng)用融合后形成的新型應(yīng)用方式,考慮到行業(yè)門類較多,每個門類中企業(yè)數(shù)量龐大,不同企業(yè)內(nèi)應(yīng)用方式、原有系統(tǒng)等也有很大區(qū)別,這就使得5G融合應(yīng)用需要根據(jù)每個企業(yè)的需求進(jìn)行定制化改造,導(dǎo)致應(yīng)用呈現(xiàn)定制化、碎片化、融合化的發(fā)展態(tài)勢,應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建主體也由消費者領(lǐng)域的ICT主導(dǎo),轉(zhuǎn)變?yōu)樾屡d應(yīng)用解決方案商、運營商、IT企業(yè)與原有行業(yè)系統(tǒng)集成商等多方共同競爭的局面。
5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋定制化、安全性高、性能精準(zhǔn)優(yōu)化、運維管理自主化等優(yōu)勢,能滿足不同行業(yè)不同規(guī)模企業(yè)的應(yīng)用需求,其產(chǎn)業(yè)生態(tài)也最大程度復(fù)用了公網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,并形成具有自身特色的產(chǎn)業(yè)生態(tài),能夠滿足行業(yè)低成本使用和公共管理5G網(wǎng)絡(luò)的需求。在我國,5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)已形成運營商統(tǒng)一的行業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò),三大運營商也都構(gòu)建了自己的服務(wù)品牌,ICT及行業(yè)企業(yè)都已接受了虛擬專網(wǎng)服務(wù)模式,相信未來5G虛擬專網(wǎng)將會在各行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。