5G專網(wǎng)成熟度幾何？

　　通信世界網(wǎng)消息(CWW)經(jīng)過3年多的培育發(fā)展，5G應用已經(jīng)實現(xiàn)了“從0到1”的突破，正在實現(xiàn)“從1到N”的飛躍。

　　數(shù)據(jù)顯示：截至9月底，我國5G基站總數(shù)達222萬，成為全球首個基于獨立組網(wǎng)模式建設5G網(wǎng)絡的國家;5G應用涵蓋交通、醫(yī)療、教育、文旅等諸多生活領域，累計案例超過2萬個，5G商用進入良性循環(huán);5G終端用戶超過5億戶……

　　5G to B應用的規(guī)模落地，離不開一項重要解決方案的支撐——5G專網(wǎng)。何為5G專網(wǎng)?實際上，“專網(wǎng)”并非5G時代的專有名詞，早在2G/3G/4G時代就有“專網(wǎng)”的存在，比如基于GSM-R技術建設的鐵路專網(wǎng)，以及公共安全專網(wǎng)、軍用專網(wǎng)等,這些“專網(wǎng)”支撐著重要系統(tǒng)的運行。

　　但隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展，各垂直行業(yè)對網(wǎng)絡傳輸速率、時延、安全性的要求不斷提高，5G公網(wǎng)已然無法滿足企業(yè)高速率、高可靠、高穩(wěn)定等需求，因此，部署5G專網(wǎng)成為垂直行業(yè)推動5G創(chuàng)新應用、拓展生產(chǎn)效能、加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型不可或缺的手段。

　　與此同時，5G時代專網(wǎng)的主要服務對象由之前的政府部門或少數(shù)大型企業(yè)變成了眾多行業(yè)企業(yè)，于是，專網(wǎng)的建網(wǎng)思路和商業(yè)模式也產(chǎn)生了根本性的改變：根據(jù)3GPP R16標準定義，5G專網(wǎng)的部署模式分為獨立部署模式(SNPN，Stand-alone Non-Public Network)和公網(wǎng)集成模式(PNI-NPN，Public Network Integrated Non-Public Network)。

　　獨立部署模式是指使用專用的頻譜來建設完全專用的網(wǎng)絡，不與任何人共享。這種方式一般需要為企業(yè)分配專用頻段，并由企業(yè)自主進行網(wǎng)絡建設和運維。公網(wǎng)集成模式根據(jù)與公網(wǎng)共享程度的不同，又可分為“與公網(wǎng)部分共享(共享RAN或共享RAN及核心網(wǎng)控制面)”和“與公網(wǎng)端到端共享”兩類。

　　全球5G專網(wǎng)實現(xiàn)初步商用部署

　　在產(chǎn)業(yè)各方的共同努力下，5G專網(wǎng)已在國內(nèi)外初步實現(xiàn)了商用部署。

　　在海外，5G專網(wǎng)首先在美國、德國、日本等制造業(yè)較為發(fā)達的國家先行開展應用探索。2019年以來，這些國家面向各行各業(yè)逐步開放了Sub-6以及毫米波頻段的5G專網(wǎng)頻段申請許可，促進了制造、交通物流、科研、礦山油氣等行業(yè)的5G應用實踐。比如德國政府在2019年開辟了100M的帶寬(在3.7GHz頻段內(nèi)提供了100M的垂直行業(yè)專用頻譜資源)，并對企業(yè)用戶開放了10年期使用權申請，主要用于工業(yè)4.0、農(nóng)業(yè)及林業(yè)。其中，博世、寶馬、大眾、巴斯夫、漢莎航空等30多個公司申請了5G專網(wǎng)頻段。日本也于2019年為企業(yè)開放了專用頻譜(包含4.5GHz和28GHz兩個頻段，共1.1G帶寬)，并稱之為“Local 5G”，富士通、NEC、秋田電纜、東京大學等多家單位提交了申請。在今年，巴西國家電信局(Anatel)通過3項法案，批準了對專用網(wǎng)絡無線電頻段的使用條件和運營要求，巴西綜合鋼鐵生產(chǎn)商Gerdau與通信服務供應商Embratel達成協(xié)議，將建設LTE專網(wǎng)及5G專網(wǎng)。

　　此外，行業(yè)標準組織(如IEC等)、產(chǎn)業(yè)組織(如5G-ACIA、5GAA等)將通信標準組織(如3GPP、ITU、GSMA、IEEE等)制定的規(guī)范與具體產(chǎn)業(yè)應用相結(jié)合，積極開展5G和行業(yè)結(jié)合的新技術標準和應用規(guī)范的制定。

　　在國內(nèi)，我國政府高度重視5G專網(wǎng)的發(fā)展，并在政策上給予了全面支持。2020年3月，工信部印發(fā)《關于推動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;2021年7月，工信部聯(lián)合中央網(wǎng)信辦、國家發(fā)展和改革委等九部門印發(fā)《5G應用“揚帆”行動計劃(2021—2023年)》(簡稱《行動計劃》)，對5G專網(wǎng)建設提出了明確目標。隨后，工信部召開全國5G行業(yè)應用規(guī)模化發(fā)展現(xiàn)場會，強調(diào)以《行動計劃》為抓手，把5G建設好、發(fā)展好、應用好，全力推動5G行業(yè)應用創(chuàng)新。與此同時，由工信部主導的“綻放杯”5G應用征集大賽已經(jīng)連續(xù)舉辦多屆，深挖5G典型應用，探索成熟商業(yè)模式，以開創(chuàng)我國5G應用創(chuàng)新發(fā)展新局面。

　　與此同時，國內(nèi)三大電信運營商和通信設備商紛紛推出各具特色的5G專網(wǎng)服務和產(chǎn)品解決方案，不斷推進設備成熟和應用落地，致力于開拓5G使能行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的“新藍海”：三大電信運營商均于2020年發(fā)布5G專網(wǎng)解決方案，滿足行業(yè)用戶差異化的業(yè)務需求。

　　中國電信提出“致遠”“比鄰”“如翼”三類5G定制網(wǎng)服務模式，實現(xiàn)網(wǎng)隨云動、云網(wǎng)一體。中國電信細分用戶場景化的需求，形成“五庫一圖”解決方案知識庫，創(chuàng)新推出“5G定制網(wǎng)能力魔方”，圍繞業(yè)務需求面、技術參數(shù)面、原子能力面、標準產(chǎn)品面、業(yè)務方案面和商業(yè)模式面，把行業(yè)用戶的需求快速轉(zhuǎn)變成5G云網(wǎng)基礎設施的配置參數(shù)，實現(xiàn)場景精準適配、能力多維構建、以及方案快捷交付，進一步實現(xiàn)從“1”到“N”復制，促進5G規(guī)模復制和商業(yè)閉環(huán)。截至目前，中國電信已累計打造5G定制網(wǎng)項目超3800個，5G DICT項目超1.3萬個。在工業(yè)、交通物流、醫(yī)療、教育等《行動計劃》的15個行業(yè)，與數(shù)百個大型企業(yè)開展合作，聚焦5G+工業(yè)視覺、5G+生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測、5G+遠程設備控制、5G+廠區(qū)智能物流等二十大5G行業(yè)應用場景，打造了一批業(yè)內(nèi)標桿。

　　中國移動將5G行業(yè)專網(wǎng)組網(wǎng)模式劃分為“優(yōu)享”“專享”和“尊享”3個等級，網(wǎng)絡能力逐步疊加、網(wǎng)絡專用程度逐步提高、網(wǎng)絡價值逐步增強。針對行業(yè)用戶差異化需求，中國移動打造了5G專網(wǎng)運營平臺(OneCyber)，面向行業(yè)用戶提供“自服務、自運維、自開發(fā)”網(wǎng)絡服務。隨后，中國移動發(fā)布“5G專網(wǎng)2.0”，持續(xù)深化“優(yōu)專尊”新內(nèi)核，推進“優(yōu)享+”“專享+”“尊享+”三大產(chǎn)品升級，結(jié)合5G芯片模組、MEC邊緣算力、5G專網(wǎng)運營平臺等能力，打造5G+數(shù)智底座，賦能行業(yè)用戶。5G專網(wǎng)“BAF多量綱”基礎功能(Basic)+增值功能(Advanced)的靈活組合(Flexible)，為用戶提供多量綱、多維度、多模式的計費方案，并支持按照流量、帶寬、基站、速率、服務等級等多維度收費，讓用戶“按單點菜”;同時，提煉優(yōu)享暢聯(lián)、專享互聯(lián)、專享園區(qū)、尊享精品四檔高頻組合套餐，有效匹配應用場景、助力一線快速推廣。中國移動攜手行業(yè)龍頭，深耕19個細分行業(yè)，探索5G創(chuàng)新應用，目前已落地超1.5萬個商用案例。2022年，中國移動5G商用案例同比增速超100%，超過前兩年發(fā)展數(shù)量總和，多數(shù)細分行業(yè)半年新增規(guī)模遠超2021年全年，5G垂直行業(yè)發(fā)展已經(jīng)步入快速規(guī)模復制階段。

　　中國聯(lián)通提出“虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)、獨立專網(wǎng)” 3種5G行業(yè)專網(wǎng)部署方式，重點結(jié)合邊緣計算實現(xiàn)網(wǎng)邊協(xié)同。2021年12月，中國聯(lián)通在合作伙伴大會期間對外發(fā)布的“5G行業(yè)專網(wǎng)產(chǎn)品體系2.0暨5G專網(wǎng)PLUS”，具有網(wǎng)絡定制化、云邊協(xié)同化、終端智能化、運營集約化、安全體系化和服務一體化的特點，推動5G深入到企業(yè)核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)。中國聯(lián)通以5G全連接工廠為核心抓手，大力推進“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”新技術、新場景、新模式向工業(yè)生產(chǎn)各領域各環(huán)節(jié)深度拓展，助力工業(yè)生產(chǎn)更智能、更高效、更安全。中國聯(lián)通基于5GC“集中一朵云、分布一張網(wǎng)”的立體網(wǎng)絡架構，打造了更強網(wǎng)絡，實現(xiàn)創(chuàng)新即入網(wǎng)，全程全網(wǎng)規(guī)�；�推廣;面向行業(yè)細分應用場景，進行網(wǎng)絡方案基線化、網(wǎng)絡配置模板化，增強了行業(yè)定制網(wǎng)絡切片能力、多級算力調(diào)度能力和網(wǎng)端協(xié)同能力，支持5G專網(wǎng)規(guī)�；�交付;在服務方面，秉承“一點接入、服務全國”的集約化運營理念，全面升級5G應用商城和5G專網(wǎng)運營平臺，實現(xiàn)專網(wǎng)產(chǎn)品一點訂購、一鍵開通和一站服務。目前，中國聯(lián)通已打造500多個5G“燈塔”項目、2000多個5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)項目、1萬多個5G規(guī)模應用的行業(yè)項目，覆蓋鋼鐵、采礦、電力、教育、文旅、醫(yī)療等25個細分行業(yè)，加速推進5G應用從“樣板間”向“商品房”轉(zhuǎn)變。

　　在三大運營商合力推動下，5G專網(wǎng)建設進展明顯。目前，5G正在工業(yè)、醫(yī)療、教育、交通等多個行業(yè)領域發(fā)揮賦能效應，形成多個具備商業(yè)價值的典型應用場景，已覆蓋國民經(jīng)濟97個大類中的40個，5G應用案例累計超過2萬個。5G已在全國200余家智慧礦山、1000余家智慧工廠、180余個智慧電網(wǎng)、89個港口、超過600個三甲醫(yī)院項目中得到廣泛應用。5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)由2021年7月的1655個提升至6518個，增長近3倍。

　　此外，國內(nèi)主流通信設備商相繼推出5G全線產(chǎn)品解決方案，面向運營商物理專用、混合專網(wǎng)、共享網(wǎng)絡等場景，提供輕量化核心網(wǎng)、云網(wǎng)協(xié)同等定制化產(chǎn)品：5G專網(wǎng)設備已基本成熟并全面應用落地，R15版本已成熟商用，R16版本已初步具備商用能力。

　　“新玩家”搶入局，“攪動一池春水”

　　值得關注的是，5G專網(wǎng)市場并非只是傳統(tǒng)電信運營商的“天下”。5G專網(wǎng)市場出現(xiàn)了新玩家和新模式：云計算企業(yè)、新興電信服務提供商、行業(yè)巨頭等積極性高漲，依托自身在云、網(wǎng)、應用等方面的優(yōu)勢，拓展5G專網(wǎng)市場。

　　以微軟、谷歌、AWS為代表的云計算企業(yè)，依托其公有云優(yōu)勢及行業(yè)用戶資源，收購、聯(lián)合通信網(wǎng)供應商、電信運營商，推出以云為中心的5G行業(yè)應用及服務。例如，AWS在2021年底推出了面向企業(yè)5G專網(wǎng)的解決方案AWS Private 5G，這是AWS的一項新的托管服務，旨在讓企業(yè)能夠非常便捷地自建5G專用網(wǎng)絡——AWS宣稱AWS Private 5G讓企業(yè)只需幾天，便可采購、部署和擴展5G專網(wǎng)。2022年6月，谷歌正式推出面向企業(yè)的蜂窩無線專網(wǎng)方案，這一方案是基于其2021年發(fā)布的“谷歌分布式云邊緣”(Google Distributed Cloud Edge)產(chǎn)品，并利用谷歌的ISV生態(tài)系統(tǒng)，將專網(wǎng)能力與完整的邊緣計算應用堆棧相結(jié)合，從而滿足關鍵垂直行業(yè)的獨特性能、服務水平和經(jīng)濟需求。

　　以通信網(wǎng)供應商、傳統(tǒng)專網(wǎng)服務提供商為代表的新興電信服務提供商，以網(wǎng)為基礎，提供云及行業(yè)應用解決方案，謀求向行業(yè)用戶直接提供5G專網(wǎng)服務。

　　以西門子為代表的傳統(tǒng)工業(yè)巨頭，依托其在行業(yè)應用領域的壟斷性優(yōu)勢，將5G專網(wǎng)集成到其整體行業(yè)解決方案中。

　　此外，主流通信設備商積極布局專網(wǎng)領域，推進產(chǎn)品及解決方案落地。比如諾基亞近年來將戰(zhàn)略重點瞄向企業(yè)專網(wǎng)市場，推出了Nokia DAC(Digital Automation Cloud) 和MPW(Modular Private Wireless)兩種5G專網(wǎng)解決方案。2019年，諾基亞宣布已與120多家公司簽訂了無線專網(wǎng)協(xié)議，涉及交通、能源、公共部門、物流和制造業(yè)等多個行業(yè)領域。

　　對此，中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫建議，行業(yè)用戶、電信運營企業(yè)、云計算公司應基于行業(yè)專網(wǎng)開展更多的合作，探索新模式、打造新產(chǎn)品，加快5G與人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術的融合研究，推動端到端的網(wǎng)絡切片、邊緣計算等技術成熟，建成覆蓋廣泛、技術領先、品質(zhì)優(yōu)良的行業(yè)專網(wǎng)。打造符合中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展要求的數(shù)字基礎設施體系，為用戶提供靈活多樣、融合便捷、安全可靠、綜合智能的5G服務，助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　最大化頻譜使用效率是關鍵

　　5G專網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的成果，但要全面實現(xiàn)服務千行百業(yè)的目標，仍需一個相互促進、螺旋式演進的過程。千行百業(yè)對于5G的需求不盡相同，但面向未來5G深入行業(yè)發(fā)展還需克服多方面問題。有專家指出，當前5G行業(yè)項目面臨著DOICT融合難度大、涵蓋領域廣、產(chǎn)業(yè)鏈條長、業(yè)務斷點多、規(guī)模復制難等諸多痛點。“就5G專網(wǎng)工程而言，端到端SLA指標測量、保障和性能平衡存在難度;網(wǎng)絡確定性實施難度高，商用面臨較大挑戰(zhàn);同時，能源、港口等重點行業(yè)用戶出于對網(wǎng)絡安全隔離和功能定制的極高要求，已將在用戶側(cè)部署下沉的定制化5G核心網(wǎng)作為必選要求，這也帶來了極大的設備運維挑戰(zhàn);此外，5G專網(wǎng)業(yè)務靈活快速發(fā)展，對專網(wǎng)安全也提出挑戰(zhàn)。”業(yè)內(nèi)專家表示，“在終端模組方面，面臨行業(yè)終端模組成本高、目前僅頭部企業(yè)使用的問題，不滿足大規(guī)模部署的條件，同時終端新能力、新技術的響應方面存在一定滯后性。對此，專家建議加強對終端產(chǎn)業(yè)的引導，推動5G模組規(guī)模化商用，提升行業(yè)模組定制化能力，降低模組成本和行業(yè)應用的準入門檻。”

　　許多專家認為，目前專網(wǎng)走向5G的最大問題是頻譜分配。一些專家認為直接向企業(yè)或特定垂直領域提供頻譜，對于推動LTE和5G專網(wǎng)市場的發(fā)展至關重要。而越來越多的國家正在探索如何為專網(wǎng)應用分配頻譜;不同國家在頻譜自由化(包括LTE和5G)方面采取的戰(zhàn)略不同。比如美國CBRS頻譜倡議在企業(yè)和電信需求之間找到平衡——CBRS是一個共享頻譜的計劃，使企業(yè)幾乎可以免費使用一些頻譜，同時使電信運營商或Cable運營商等可以為自己的傳統(tǒng)業(yè)務購買額外的頻譜;德國監(jiān)管機構為企業(yè)市場專門分配了頻譜促進了企業(yè)和供應商自身產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，也有利于吸引國際企業(yè)進入德國市場。

　　而國內(nèi)對5G專網(wǎng)專頻多持包容審慎的態(tài)度——5G頻譜可能很難分給單獨的一個行業(yè)，監(jiān)管機構也應避免在關鍵的頻段中為垂直市場留出頻譜，這將阻礙5G最大使用效率的全面釋放，并浪費頻譜資源。作為稀缺資源，無線電頻譜的政策重點目標應該是保證頻譜使用效率的最大化和最優(yōu)化。專網(wǎng)頻譜是需要政府全面、仔細考量的事情，頻譜資源使用效率最大化是最關鍵的。“對5G行業(yè)專用頻段需采取審慎態(tài)度。垂直行業(yè)專網(wǎng)的建設需要一整套專業(yè)的、有保障的技術與運維支撐，電信運營商專網(wǎng)具有頻譜豐富、端到端運維經(jīng)驗成熟等優(yōu)勢，能夠為垂直行業(yè)提供較高質(zhì)量的網(wǎng)絡建設和運維服務，賦能垂直行業(yè)，滿足生活生產(chǎn)需求。同時，各行業(yè)頻段專用會帶來規(guī)劃困難、干擾大、頻譜資源利用率低、產(chǎn)業(yè)分散等問題。因此，建議行業(yè)用戶優(yōu)先使用運營商5G行業(yè)專網(wǎng)，同時建議政府鼓勵在民生、公共事務領域以運營商專網(wǎng)作為首要選擇。”專家強調(diào)道。

　　“5G專網(wǎng)業(yè)務不是移動通信的單領域問題，而是一個端到端的系統(tǒng)工程，其中涉及不同垂直行業(yè)的終端、平臺、應用等與5G網(wǎng)絡的融合，需要垂直行業(yè)和電信行業(yè)積極開展融合探索，加深雙方對需求和技術的理解。因此，5G專網(wǎng)標準從需求到方案的制定都需要各個垂直行業(yè)專業(yè)人員的深度參與。”專家談道，并建議“行業(yè)應該在梳理總結(jié)已有行業(yè)專網(wǎng)標準的基礎上，推進與工業(yè)、能源、交通、醫(yī)療、教育等行業(yè)標準化組織的跨行業(yè)合作，開展包括5G云專網(wǎng)在內(nèi)的行業(yè)專網(wǎng)的標準研制，為產(chǎn)業(yè)鏈各方共同推動核心技術攻關和產(chǎn)業(yè)化提供支撐，開展云、管、邊、端各個環(huán)節(jié)安全保障的技術研究，構建行業(yè)5G專網(wǎng)的安全標準體系，提供安全可靠的5G行業(yè)專網(wǎng)。”

　　*本文首發(fā)于《通信世界》

　　2022年11月10日  第21期  總第907期

　　原文標題：5G專網(wǎng)成熟度幾何?