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國內(nèi)三大運營商在2020年下半年相繼推出5G專網(wǎng)相關(guān)的白皮書、手冊或產(chǎn)品,開始布局5G專網(wǎng)市場。世界各地的供應(yīng)商都在開發(fā)專用5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,移動運營商、系統(tǒng)集成企業(yè)都開始測試專用5G網(wǎng)絡(luò)。從2021年開始,全球許多行業(yè)和企業(yè)將建立私有5G網(wǎng)絡(luò),以開辟數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時代。GrandViewResearch預(yù)計全球?qū)S?G網(wǎng)絡(luò)市場規(guī)模在2020年至2027年期間的復(fù)合年增長率(CAGR)為37.8%,到2027年達(dá)到71億美元。
一、5G專網(wǎng)發(fā)展背景及技術(shù)
1、現(xiàn)在專用網(wǎng)絡(luò)及局限
專用網(wǎng)絡(luò)是一個企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),提供與特定企業(yè)的人員或事物的通信連接,并提供這些企業(yè)的業(yè)務(wù)所需的特定服務(wù),由企業(yè)獨立運行并專門使用。與公共網(wǎng)絡(luò)不同,只有企業(yè)內(nèi)部的授權(quán)人員或終端才能訪問此網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)有的專用網(wǎng)絡(luò)主要通過有線以太網(wǎng)或無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的。有線以太網(wǎng)非常便宜,并提供穩(wěn)定的通信質(zhì)量和性能,但無法提供移動性;無線Wi-Fi易于構(gòu)建和操作,具有較低的網(wǎng)絡(luò)成本,但通信連接不穩(wěn)定,通信距離短,等待時間長于數(shù)十毫秒,易受安全性影響,但僅適用家庭或一般辦公室環(huán)境,應(yīng)對企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型存在局限性。
以往PC或智能手機是訪問專用網(wǎng)絡(luò)的主要終端,但是最近機器人、無人機、傳感器、4K/8K CCTV、AR/VR設(shè)備和自動駕駛汽車(AGV)擁有不同的通信連接要求。各種設(shè)備都連接到公司專用網(wǎng)絡(luò),并且企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型開始在邊緣云中控制/處理這些設(shè)備。企業(yè)亟需新的通信技術(shù)來滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。
2、5G專網(wǎng)的出現(xiàn)
專用5G網(wǎng)絡(luò)是使用5G蜂窩技術(shù)構(gòu)建的,而不是像以前那樣使用IEEE技術(shù)(LAN技術(shù),有線以太網(wǎng),無線Wi-Fi)在特定建筑物或站點中構(gòu)建專用網(wǎng)絡(luò)。
5G是一項蜂窩技術(shù),與有線局域網(wǎng)或Wi-Fi等現(xiàn)有LAN相比,可為企業(yè)中的設(shè)備提供更高移動性,有線級別連接的穩(wěn)定性和質(zhì)量,還提供一些基本優(yōu)勢,例如安全性和覆蓋范圍廣。
與主要針對B2C的4G不同,4G僅提高了智能手機的速度,5G除了更高的速度之外,還有超可靠低延遲通信,大規(guī)模機器通信的特性。除了上述5G無線電的功能外,5G還具有以前不存在的巨大優(yōu)勢,稱為網(wǎng)絡(luò)切片。網(wǎng)絡(luò)切片是創(chuàng)建虛擬獨立網(wǎng)絡(luò)的功能,在邏輯上實現(xiàn)單個物理網(wǎng)絡(luò)分開。因此,5G非常適合通過單個網(wǎng)絡(luò)為具有不同通信屬性的企業(yè)或部門的每個應(yīng)用程序(AR/VR,自動駕駛汽車,IIoT等)創(chuàng)建多個專用網(wǎng)絡(luò)。
表1:不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)劣對比
來源:deloitte
3、5G專網(wǎng)部署的分類
移動運營商為企業(yè)提供專用5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以通過三種方式實現(xiàn)。
第一種是完全本地部署:方式一,企業(yè)建立的隔離5G LAN,采取本地5G頻率或運營商的5G頻率部署獨立于移動運營商的公共5G網(wǎng)絡(luò)的物理隔離的專用5G網(wǎng)絡(luò)(5G孤島),完全私有,不共享;方式二,通過專用網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)之間的RAN共享,僅共享企業(yè)內(nèi)部的5G基站(gNB),無線數(shù)據(jù)流量在5G基站上實現(xiàn)分流,屬于公網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量將傳送到公網(wǎng)UPF,而屬于專網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量則傳送到專網(wǎng)UPF,能保證安全以及低時延,節(jié)省成本。
第二種是混合私有網(wǎng)絡(luò)部署:通過共享移動運營商的公共5G網(wǎng)絡(luò)資源來構(gòu)建私有5G網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)企業(yè)本地部署的設(shè)備的多少,可分為專用和公用網(wǎng)絡(luò)之間的RAN和控制平面共享、N3 LBO 本地疏導(dǎo)、專用和公用網(wǎng)絡(luò)之間的端對端網(wǎng)絡(luò)切片、F1 LBO本地疏導(dǎo)共四種模式。
第三種是運營商在公共網(wǎng)絡(luò)完全部署:企業(yè)本部僅部署帶邊緣計算的5G路由或5G路由,安全性相對較低。
表2:移動運營商5G專網(wǎng)部署模式
來源:Netmanias Report 賽立信通信研究部整理
圖1:移動運營商5G專網(wǎng)部署架構(gòu)
來源:Netmanias Report
二、國內(nèi)運營商5G專網(wǎng)的發(fā)展
1、中國電信5G專網(wǎng)
中國電信在2020年11月,發(fā)布《中國電信5G定制網(wǎng)產(chǎn)品手冊》。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),實現(xiàn)“云網(wǎng)一體、按需定制”。
電信5G定制網(wǎng)主要包括三個模式包括“致遠(yuǎn)模式”、“比鄰模式”、“如翼模式”。
表3:中國電信5G定制網(wǎng)模式產(chǎn)品組成與特征
來源:中國電信 賽立信通信研究部整理
2、中國聯(lián)通5G專網(wǎng)
表4:中國聯(lián)通5G專網(wǎng)特點及適用場景
來源:中國聯(lián)通 賽立信通信研究部整理
3、中國移動5G專網(wǎng)
中國移動在2020年6月發(fā)布《中國移動5G行業(yè)專網(wǎng)技術(shù)白皮書》。中國移動5G專網(wǎng)包括:優(yōu)享模式、專享模式、尊享模式。
表5:中國移動5G專網(wǎng)模式和特點
來源:中國移動 賽立信通信研究部整理
4、小結(jié)
三家運營商推出5G專網(wǎng)模式類似,對應(yīng)如表5三種模式。電信在云方面有更大的優(yōu)勢,在云、邊方面相對移動、聯(lián)通有更大的競爭力。
表6:運營商5G專網(wǎng)對應(yīng)的模式
來源:三大運營商 賽立信通信研究部整理
三、國外5G專網(wǎng)的發(fā)展趨勢
1、非移動運營商進(jìn)入5G專網(wǎng)市場
5G專網(wǎng)作為本地的局域網(wǎng),除了移動運營商,其他參與者也可進(jìn)入,例如5G設(shè)備供應(yīng)商、固網(wǎng)運營商、系統(tǒng)集成商、電纜運營商等。
5G設(shè)備供應(yīng)商試圖將5G網(wǎng)絡(luò)軟件(5GvCore,5GvRAN,MEC)安裝在自己的平臺或開放平臺上。5G設(shè)備供應(yīng)商獨立于移動運營商向企業(yè)銷售私有5G網(wǎng)絡(luò)解決方案/服務(wù)。
2、云服務(wù)商扮演更重要角色
5G設(shè)備供應(yīng)商將5G網(wǎng)絡(luò)軟件放在云服務(wù)的邊緣云計算平臺,云服務(wù)商向移動運營商部署的5G網(wǎng)絡(luò)提供邊緣云計算。公有云平臺上安裝5G網(wǎng)絡(luò)軟件的趨勢顯著。云服務(wù)商未來更有可能與運營商競爭提供完整5G專網(wǎng)服務(wù)。
圖2:運營商、云服務(wù)商、設(shè)備供應(yīng)商合作關(guān)系
圖2:運營商、云服務(wù)商、設(shè)備供應(yīng)商合作關(guān)系
來源:Netmanias Report
四、總結(jié)
5G專網(wǎng)正在作為一種基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn),將實現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和第四次工業(yè)革命。5G專網(wǎng)市場龐大,同時競爭激烈,云服務(wù)商、設(shè)備提供商、系統(tǒng)集成商等都有意搶奪5G專網(wǎng)市場。移動運營商在本地市場還有壟斷優(yōu)勢的情況下,加大創(chuàng)新力度,應(yīng)對市場競爭。