2021年7月24日，由江蘇省未來網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院主辦、SDNLAB承辦的2021中國5G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新論壇上，多位嘉賓提到5G專網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用。SDNLAB對此進行了整理，以饗讀者。

會上，中國電信研究院行業(yè)應(yīng)用研究所趙婧博表示，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，垂直行業(yè)面臨著IT架構(gòu)變化、云網(wǎng)融合、云邊協(xié)同、OT/IT/CT融合等挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)專網(wǎng)方式在覆蓋能力、傳輸能力、連接能力、可靠性、安全性、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面無法很好滿足行業(yè)客戶的業(yè)務(wù)需求。

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傳統(tǒng)專網(wǎng)模式下，企業(yè)從生產(chǎn)、管理、物流到辦公需要部署多張獨立專網(wǎng)，運營成本高，建設(shè)周期長，另外由于各種制式的網(wǎng)絡(luò)來自不同供應(yīng)商、不同時期，導致后臺無法連通、頻段存在干擾。

5G專網(wǎng)高度契合數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，是OT+IT+CT的全面融合與提升，也將是5G垂直行業(yè)應(yīng)用的第一爆點。

根據(jù)3GPP標準定義，5G專網(wǎng)分為獨立部署模式(SNPN)和公網(wǎng)集成模式(PNI-NPN)，其中公網(wǎng)集成模式又根據(jù)與公網(wǎng)共享程度不同分為“與公網(wǎng)部分共享(共享RAN或共享RAN及核心網(wǎng)控制面)”與“與公網(wǎng)端到端共享”。

獨立部署模式是國家提供專用的5G頻段，用于行業(yè)用戶自建5G專網(wǎng)。公網(wǎng)集成模式是依靠運營商，利用邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)為企業(yè)建設(shè)/租賃專網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)切片還是專用頻譜

分配到專用的5G頻譜資源，企業(yè)想要獨立建網(wǎng)還要擁有基站、核心網(wǎng)等整套網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)，在建網(wǎng)過程中投資的成本很高，普通企業(yè)特別是小型企業(yè)無法承擔購買和部署全套5G網(wǎng)絡(luò)的費用，另外后期還需要一些專業(yè)的運維人員來維護網(wǎng)絡(luò)。

企業(yè)自建5G專網(wǎng)

但通過此方式建立的專網(wǎng)隔離好、時延低、安全性高，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加自主可控，可以不依賴于運營商提供自己所需的服務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)切片是利用虛擬化技術(shù)，將5G的核心網(wǎng)、無線網(wǎng)分割成多個部分，分別支撐不同業(yè)務(wù)，保證各個切片網(wǎng)絡(luò)之間互相隔離，從而保證專網(wǎng)的時延和可靠性。

企業(yè)可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求，向運營商定制網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)，無需自建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，節(jié)省了建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的成本，后期運維成本也較低。同時可以定制不同的網(wǎng)絡(luò)切片，在不同程度上共享專網(wǎng)，不需要分配單獨的頻譜資源。但利用切片技術(shù)其實是屬于虛擬專網(wǎng)，盡管在不通切片上，但物理網(wǎng)絡(luò)、供電、傳輸系統(tǒng)等還是同一個，在安全性及隔離性上沒有自建專網(wǎng)高。

那么5G專網(wǎng)究竟是分配專用頻譜還是采用切片技術(shù)好比較好?

自建專網(wǎng)對企業(yè)實力有著一定的硬性要求，且專用頻譜難以獲取。公安、軍隊等對安全性要求高的行業(yè)會選擇自建專網(wǎng)模式，而傳統(tǒng)的一些企業(yè)對這方面要求沒那么嚴苛，會選擇利用切片技術(shù)的公網(wǎng)集成模式。

趙婧博表示，5G專網(wǎng)不光對于行業(yè)是一個機會，對于運營商來說同樣也是重要的轉(zhuǎn)型契機。針對不同行業(yè)的用戶，需要結(jié)合具體的業(yè)務(wù)場景和業(yè)務(wù)需求，打造滿足不同行業(yè)需求的5G專網(wǎng)，從而讓5G最大化的使能千行百業(yè)。

三大運營商的5G專網(wǎng)

三大運營商的5G專網(wǎng)業(yè)務(wù)根據(jù)不同客戶的需求，采取不同的服務(wù)模式。

中國移動5G專網(wǎng)包括優(yōu)享模式、專享模式、尊享模式;中國電信推出5G專網(wǎng)致遠模式、比鄰模式、如翼模式;中國聯(lián)通推出5G虛擬專網(wǎng)、5G混合專網(wǎng)、5G獨立專網(wǎng)產(chǎn)品。

中國移動

中國移動通信研究院姜怡在會上介紹了中國移動基于“優(yōu)享、專享、尊享”的5G專網(wǎng)產(chǎn)品體系。

優(yōu)享模式

通過QoS、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)等技術(shù)手段實現(xiàn)業(yè)務(wù)優(yōu)先保障和業(yè)務(wù)隔離，滿足網(wǎng)絡(luò)速率、時延、可靠性優(yōu)先保障的需求，達到業(yè)務(wù)邏輯隔離、按需靈活配置的效果。該種模式面向大部分廣域業(yè)務(wù)和部分局域業(yè)務(wù)，如工業(yè)園區(qū)視頻監(jiān)控、人員及物品跟蹤、數(shù)據(jù)采集類業(yè)務(wù)等。

專享模式

在公共網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提供定制化無線網(wǎng)絡(luò)(如無線網(wǎng)絡(luò)增強覆蓋)，通過邊緣計算技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量卸載、本地業(yè)務(wù)處理，滿足數(shù)據(jù)不出場、超低時延等業(yè)務(wù)需求，為客戶提供專屬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

尊享模式

尊享服務(wù)模式通過基站、頻率、核心網(wǎng)設(shè)備的專建專享，進一步滿足超高安全性、超高隔離度、定制化網(wǎng)絡(luò)的需求，達到專用5G網(wǎng)絡(luò)、VIP駐場服務(wù)的效果，適用于局域場景，如礦區(qū)、井下等。

中國移動“果核”產(chǎn)品是基于一體化集成模式，按需集成UPF、5GC、邊緣計算、小型SPN、BBU、IMS等能力的5G專網(wǎng)定制化集成解決方案。

在中國移動對外公布的2021年上半年業(yè)績報告中顯示，中國移動上半年全網(wǎng)共簽約 900 個省級區(qū)域特色項目，拓展 452 個 5G 專網(wǎng)項目，合同金額超千萬，DICT 大單 122 筆，帶動DICT 增量收入超 60 億元，政企客戶數(shù)達到 1553 萬家。

中國移動與阿里巴巴合作建設(shè)了5G智慧園區(qū)專網(wǎng)，在杭州移動布設(shè)的5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，XG實驗室研發(fā)出一套全新的5G專網(wǎng)安全架構(gòu)體系，大幅提高5G專網(wǎng)的安全性和易用性。

據(jù)阿里介紹，達摩院XG實驗室通過自研基于5G核心網(wǎng)的EAC(Enterprise Access Controller)，創(chuàng)新實現(xiàn)5G鑒權(quán)信息與企業(yè)認證信息的打通，搭建起一個安全、智能、靈活擴展的5G企業(yè)專網(wǎng)。

中國移動還與南方電網(wǎng)展開了合作，針對深圳市南方電網(wǎng)業(yè)務(wù)中智能分布式配電自動化(智能分布式配網(wǎng)差動保護和配網(wǎng)自動化三遙)、電網(wǎng)應(yīng)急通信保障及配網(wǎng)計量等4個業(yè)務(wù)特性，基于5G SA架構(gòu)和切片技術(shù)提供系統(tǒng)性的5G指揮電網(wǎng)解決方案，該案例旨在探索面向垂直行業(yè)的5G創(chuàng)新業(yè)務(wù)及需求，驗證5G網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的能力，并為5G商用奠定基礎(chǔ)。

中國電信

中國電信研究院陳運清表示，中國電信 5G 專網(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，“網(wǎng)是基礎(chǔ)、云為核心、網(wǎng)隨云動、云網(wǎng)一體”，致力于“云改數(shù)轉(zhuǎn)”服務(wù)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

中國電信推出三類模式：以“致遠、比鄰、如翼”三類服務(wù)模式為基礎(chǔ)服務(wù)不同行業(yè)客戶，實現(xiàn)“云網(wǎng)一體、按需定制”。

致遠模式

致遠模式是面向安全組網(wǎng)型政企客戶提供的定制網(wǎng)服務(wù)模式。該模式基于中國電信5G 2B專網(wǎng)資源，通過VPDN、QoS、靈活資源調(diào)度、DNN定制和切片等技術(shù)，為交通、物流、教育、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)健、應(yīng)急、政法、居民服務(wù)、住建、能源、工業(yè)等11個行業(yè)客戶提供端到端差異化保障的網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，同時可以直通天翼云為客戶提供豐富的行業(yè)應(yīng)用與服務(wù)。

典型案例：深圳智慧警務(wù)

中國電信聯(lián)合深圳公安率先探索5G專網(wǎng)技術(shù)和警務(wù)實戰(zhàn)系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)合方案，可滿足新型警務(wù)設(shè)備(如無人巡邏車，警務(wù)AR，警用無人機)需要大范圍移動視頻回傳;滿足支持立體化、快速部署要求，支撐警務(wù)快速部署能力;滿足警務(wù)連接高可靠和安全隔離要求，提供專網(wǎng)隔離，組網(wǎng)安全對接，空口優(yōu)先保障。

比鄰模式

比鄰模式是面向時延敏感型企業(yè)客戶提供的定制專網(wǎng)服務(wù)模式。該模式基于5G 2B專網(wǎng)資源，通過多頻協(xié)同、載波聚合、超級上行、邊緣節(jié)點、QoS增強、無線資源預(yù)留、DNN、切片、邊緣節(jié)點等技術(shù)的靈活定制，為企業(yè)客戶提供一張帶寬增強、低時延、數(shù)據(jù)本地卸載的專有網(wǎng)絡(luò)，配合MEC、天翼云，最大化發(fā)揮邊緣計算、云邊協(xié)同優(yōu)勢，為企業(yè)客戶的數(shù)字化應(yīng)用賦能。

典型案例：廣東美的智慧園區(qū)

美的向個性化生產(chǎn)、柔性化制造轉(zhuǎn)型方向明確，但當前業(yè)務(wù)面臨較多問題，中國電信攜手美的打造了基于5G+MEC支撐智慧工廠應(yīng)用場景。

如翼模式

如翼模式是面向安全敏感型企業(yè)客戶提供的定制專網(wǎng)服務(wù)模式。該模式基于中國電信5G 2B專網(wǎng)資源，充分利用超級上行、干擾規(guī)避、5G網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計算等技術(shù)，按需定制專用基站、專用頻率和專用園區(qū)級UPF等專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為客戶提供一張隔離的、端到端高性能的專用接入網(wǎng)絡(luò)。同時可以按需定制MEC與行業(yè)應(yīng)用，對專網(wǎng)提供專屬運維支撐服務(wù)。

典型案例：青島國網(wǎng)

中國電信聯(lián)合華為、青島國網(wǎng)首次依托邊緣計算及5G端到端切片實現(xiàn)毫秒級精準負荷控制裝置負荷量上送及整組傳動測試試驗，測試結(jié)果顯示5G通道時延滿足毫秒級需求。隨著測試的成功落地，國網(wǎng)全國范圍內(nèi)首套5G公網(wǎng)專用模式下的毫秒級精準負荷控制裝置在青島供電公司投入試運行。

中國聯(lián)通

中國聯(lián)通研究院黃蓉介紹道，中國聯(lián)通的5G專網(wǎng)分為虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)、獨立專網(wǎng)三種部署方式。

5G虛擬專網(wǎng)

基于中國聯(lián)通 5G 公眾網(wǎng)絡(luò)資源，利用端到端 QoS 或切片技術(shù)，為客戶提供一張時延和帶寬有保障的、與中國聯(lián)通公眾網(wǎng)絡(luò)普通用戶數(shù)據(jù)隔離的虛擬專有網(wǎng)絡(luò)。適用于廣域?qū)＞W(wǎng)業(yè)務(wù)，包括智慧城市、智慧景區(qū)、新媒體、高端小區(qū)及辦公、智能交通(包含自動駕駛)等場景。

5G混合專網(wǎng)

以5G數(shù)據(jù)分流技術(shù)為基礎(chǔ)，通過無線和控制網(wǎng)元的靈活定制，為行業(yè)用戶構(gòu)建一張增強帶寬、低時延、數(shù)據(jù)不出園的基礎(chǔ)連接網(wǎng)絡(luò)。核心網(wǎng)用戶面網(wǎng)元UPF為行業(yè)用戶私有化部署，無線基站、核心網(wǎng)控制面網(wǎng)元根據(jù)客戶需求靈活部署，為用戶提供部分物理獨享的5G專用網(wǎng)絡(luò)。適用于局域開放園區(qū)，包括交通物流/港口碼頭、高端景區(qū)、城市安防、工業(yè)制造等。

5G獨立專網(wǎng)

采用專有無線設(shè)備和核心網(wǎng)一體化設(shè)備，為行業(yè)用戶端到端構(gòu)建一張與公網(wǎng)數(shù)據(jù)完全隔離的獨立專網(wǎng)，包括gNB、AMF、SMF、UPF、MEC等5G系統(tǒng)的所有網(wǎng)元功能。適用于局域封閉區(qū)域，包括礦井、油田、核電、高精制造、監(jiān)獄、軍隊等。

在山西霍州龐龐塔煤礦800米的井下，中國聯(lián)通搭建了全國第一張井下5G專網(wǎng)，解決了煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)的問題。

中國聯(lián)通與湛江鋼鐵案也展開了合作，業(yè)務(wù)首先通過基站專用無線通道到達企業(yè)的5G核心網(wǎng)，然后路由到了自己的業(yè)務(wù)服務(wù)器，從而實現(xiàn)了企業(yè)業(yè)務(wù)和公網(wǎng)業(yè)務(wù)的隔離。

湛江鋼鐵通過投建5G核心網(wǎng)打造了智能化鋼鐵工廠技術(shù)平臺，目前已實現(xiàn)了煉鋼廠風機在線檢測與診斷、焦爐四大車、硅鋼移動操控、機器人遠程操控、智能頭盔遠程指導等應(yīng)用場景的落地。

到這里，相信大家對于5G專網(wǎng)架構(gòu)有了一定的了解，其實三大運營商5G專網(wǎng)的架構(gòu)基本一致，都可以靈活滿足行業(yè)客戶的差異化訴求。

挑戰(zhàn)

5G專網(wǎng)市場空間巨大，部署的案例數(shù)量也在不斷增加，同時也面臨著一些挑戰(zhàn)。

1. 企業(yè)能否自建5G專網(wǎng)，最重要的還是頻譜的獲取，頻譜資源有限，并非隨需隨得。在大多數(shù)國家，頻譜被視為一種自然資源，其使用受到國家主管部門的控制，國家主管部門根據(jù)國家的需求分配資源。GSMA建議監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)避免在關(guān)鍵的頻段中為垂直市場留出頻譜，其認為這種做法將阻礙5G最大使用效率的全面釋放，并浪費頻譜資源。
2. 市場上行業(yè)項目需求差異性較大，產(chǎn)品標準化不足，針對具體項目，運營商難以快速構(gòu)建解決方案并快速開通。
3. 趙婧博表示5G專網(wǎng)的ToB能力尚不完備，短板需要逐步補齊：5G網(wǎng)絡(luò)差異化能力不完備;行業(yè)和場景化解決方案未產(chǎn)品化;定制化化規(guī)建維優(yōu)營需完善;商業(yè)模式需創(chuàng)新。

雖有挑戰(zhàn)，但總體來說5G專網(wǎng)發(fā)展前景巨大，GrandView Research預(yù)計全球5G專網(wǎng)市場規(guī)模在2020年至2027年期間的復合年增長率(CAGR)為37.8%，到2027年達到71億美元。

市場競爭也十分激烈，除了運營商，云服務(wù)商、設(shè)備提供商、系統(tǒng)集成商等都有意搶占5G專網(wǎng)市場。相信隨著技術(shù)的升級，未來5G專網(wǎng)將會在各行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。