5G專網的“私家花園”該如何壘起？

王改靜

當前，近60萬的5G基站建設正在四大運營商中如火如荼展開。但5G網絡部署只是第一步，5G的應用創(chuàng)新才是5G發(fā)揮促進經濟增長新動能的關鍵。5G專網，又該如何起步呢？

5G給個人通信帶來的只是量的變化，沒有質的變化，5G更大的商業(yè)價值是在各個垂直行業(yè)，賦能千行百業(yè)數字化轉型。但5G公共通信網絡已經不能滿足2B企業(yè)各種應用場景對網絡的要求，由此專網需求量急劇上升。

近日，工信部印發(fā)的《關于推動5G加快發(fā)展的通知》提到，要持續(xù)加大5G技術研發(fā)力度，加強5G技術和標準研發(fā)。組織開展5G行業(yè)虛擬專網研究和試點，打通標準、技術、應用、部署等關鍵環(huán)節(jié)。同時《通知》中還提到，要適時發(fā)布部分5G毫米波頻段頻率使用規(guī)劃，開展5G行業(yè)（含工業(yè)互聯網）專用頻率規(guī)劃研究，適時實施技術試驗頻率許可。

那么目前國內專網建設的需求是什么？5G專網該如何開局？還有哪些坎需要邁過？

他山之石：日本是怎么做的？

事實上，在發(fā)展5G專網模式上，全球在同一個起跑線上。日本是全球5G的先行者之一，特別是在5G模式創(chuàng)新上，具有示范意義。

3月27日，日本富士通宣布其自建的5G專網正式商用。這個消息受到業(yè)界的廣泛關注，這或許是全球首個5G專網的正式商用。

其實早在去年12月份，日本政府就開始接受5G專網服務頻譜牌照申請。這些5G專網將被分配與移動運營商不同的頻譜資源。當前日本已為垂直行業(yè)分配了2575-2595MHz、28.2-28.3GHz、4.6G-4.8GHz和28.3-29.1GHz頻段部署4G/5G專網。企業(yè)可以向政府申請本地5G許可證，以獲得這些頻譜的使用權。

據了解，日本通過允許地方政府和企業(yè)在農村地區(qū)建設自己的網絡，可以利用局部地區(qū)的5G專網，在農場和工廠等地點遠程操控機器、攝像頭和無人機等。如，日本政府預計將使用5G服務實時監(jiān)控河流的水位。據了解，日本定義的5G專網主要是指在自己的土地上自建5G網絡供自己使用。

目前，日本富士通、NEC、NTT East、秋田有線電視等企業(yè)已經申請了本地5G許可證。其中，富士通于2月18日第一個獲得本地5G無線許可。

僅僅一個多月，富士通就正式商用了5G專網，并部署于新川崎科技廣場，覆蓋面積達2.8萬平方米。據了解，該5G專網初期應用為5G智慧安防，即通過5G網絡上傳由多個攝像頭采集的超高清視頻流，并通過AI分析來檢測可疑行為，以確保園區(qū)安全。

此外，富士通本次商用的5G專網采用NSA組網，即依托于現有的4G系統(tǒng)添加5G基站。其中，4G LTE使用頻段為2575MHz-2595MHz，5G NR使用頻段為28.2GHz-28.3GHz。

富士通的5G專網案例，對中國的5G專網發(fā)展又有哪些啟示？

專網技術整體落后1.5代

近年來，隨著新一代信息技術的廣泛應用，專網通信行業(yè)迎來新的發(fā)展機遇。我國作為全球新興技術發(fā)展的重要一環(huán)，企業(yè)專網需求量也急劇上升，市場規(guī)模全球占比逐年攀升。

目前的行業(yè)專網普遍以窄帶通信系統(tǒng)為主，如2G、3G，傳輸速率較低，但可以滿足企業(yè)對傳統(tǒng)生產設備與應用場景的連接需求，中國聯通研究院物聯網研究院中心副經理安崗在接受《通信產業(yè)報》記者采訪時表示，隨著制造業(yè)、大數據、物聯網、人工智能技術的不斷發(fā)展，無線AGV、工業(yè)AR/VR、機器視覺質檢等新型工業(yè)應用場景的出現促使企業(yè)對網絡時延、傳輸速率、安全性的要求也在提高，傳統(tǒng)專網在某些方面的“缺陷”已逐漸顯現。

安崗表示，首先是傳統(tǒng)專網采用的通信技術較為落后，網絡的帶寬、時延、可靠性、安全性等方面無法滿足現階段工業(yè)互聯網的要求;其次是傳統(tǒng)專網采用專有通信設備建設，存在網絡建設全定制化、周期長、成本高等問題。

其實，相對于三大運營商運營的公共通信網絡，專網技術整體落后1.5代，目前主流仍然是相當于2G或3G的技術，僅有部分領域例如政務網廣泛引入4G技術，安崗認為，造成這種現象主要兩種原因，一是專網具有鮮明的行業(yè)應用特點，比如公共安全、工商業(yè)等，行業(yè)的特殊性決定了專網通信的高安全性、高穩(wěn)定性、低成本等需求，某種程度上也限制了專網迭代的速度;二是專網通信規(guī)模相對較小且高度分散，研發(fā)投入較少，處于發(fā)展相對落后的境地。

5G專網建設的四種模式

為了滿足行業(yè)對網絡的需求，部分行業(yè)使用非授權頻譜或行業(yè)自有頻率自建專網。但行業(yè)頻率專網帶寬小、網絡和終端成本高、制式相對落后，不利于行業(yè)發(fā)展。而Wi-Fi網絡可靠性和穩(wěn)定性差，不支持設備的移動性。5G時代的到來為各行業(yè)引入無線移動應用打開了新的出口。

目前企業(yè)或園區(qū)的5G網絡建設情況主要以使用公網為主，安崗表示，當前三大運營商都在積極探索5G專網的應用場景以及建設模式，例如服務大興國際機場的5G專網，在港口、礦山等領域聯合企業(yè)建設的5G專網等。

其實，運營商在5G企業(yè)專網的建設有很多種模式，安崗表示，第一種為基于公網頻段幫助企業(yè)建設獨立專網，與公網完全隔離。這種建設方式的優(yōu)點是可保障企業(yè)數據的安全、網絡時延低、網絡自主可控等，缺點主要是部署成本較高。

第二種是專網與公網之間RAN共享，這種方式下，專網共享使用公網的5G基站，無線數據流量在5G基站上實現分流，工廠里產生的數據將保留在本地，而企業(yè)員工的智能手機上網、看視頻等數據流量則通過公網傳輸。相對于第一種可降低一定的成本。

第三種與第二種類似，專網與公網之間不僅在RAN共享，同時在控制面也實現共享。這種模式下，專網和公網的控制面功能均通過公網中的核心網執(zhí)行。

最后一種是基于網絡切片技術來實現公網與專網端到端共享。這種模式基于5G公網，為5G專網端到端切出一個“切片子網絡”。這種建設方式用戶信息和數據流量的安全性取決于網絡切片能力，而時延的保障則取決于運營商邊緣云的部署位置。

5G時代專網與公網將融合發(fā)展

5G的廣覆蓋、大帶寬、低時延等優(yōu)勢，能夠實現企業(yè)專網通信技術的提升。例如，安防監(jiān)控、碼頭應用，5G技術打造的5G無人機、5G無人運輸車等，提升了專網應用范圍，豐富了專網的內涵。

傳統(tǒng)意義上的專網，一部分在于連接，更大的應用則在于調度指揮，保證關鍵通信能力。安崗表示，5G在行業(yè)的定位不僅僅是通信管道，更著重于連接，數據的傳輸和應用，將會與攝像頭、AI、工業(yè)設備等相結合，發(fā)揮更大的應用價值。在這一點上，傳統(tǒng)專網的技術優(yōu)勢依舊無可取代。因此，無論是用4G還是用5G建設的專網，在短期內都難以撼動傳統(tǒng)專網在垂直行業(yè)的地位。

此前電子科技大學教授李少謙在接受媒體采訪時也表示，專網思維使得5G在理論上可以服務百行百業(yè)。但在實際中，運營商切入垂直行業(yè)會遇到嚴峻挑戰(zhàn)，一方面，邊緣計算、網絡切片等沒有統(tǒng)一的標準體系，不同廠家的設備、網管系統(tǒng)難以實現互聯互通;另一方面，垂直行業(yè)的需求極其復雜、個性化，運營商并不熟悉，因5G而成為“專網運營商”，并不能很好的將網絡能力與行業(yè)需求深度融合。

安崗認為，隨著5G時代的到來，專網和公網將出現更加深度的融合，例如電信運營商可能會基于5G技術切入專網，提供具有成本優(yōu)勢的行業(yè)應用解決方案，為專網的技術提升創(chuàng)造條件。

此外，未來的專網技術，是傳統(tǒng)專網技術和新一代通信技術相互取長補短，應用于不同的業(yè)務場景。5G技術可能會在擴展專網邊界、推動新型應用等方面大展身手。隨著LTE的普及和5G等新一代通信技術的快速發(fā)展，專網和公網相統(tǒng)一的可能性也會隨之增強。

未來，工廠、園區(qū)、運輸、醫(yī)院、油田、電網、港口等各行各業(yè)都可能擁有5G專網，以利用5G大帶寬、低時延、高可靠、多連接的網絡能力和邊緣計算，來實現數字化轉型，提升生產效率。

《通信產業(yè)報》全媒體總編輯辛鵬駿認為，在移動通信之始的1G、2G時代，行業(yè)專網或企業(yè)專網以“特殊存在”發(fā)揮了特定作用。5G時代專網“重出江湖”，既是企業(yè)數字化需求，更是5G技術能力特點使然。符合商業(yè)規(guī)律，也體現技術特點。相信隨著模式探索不斷深入、技術方案不斷成熟以及頻率安排、監(jiān)管政策的逐步明晰，各種模式的5G專網或會成為“5G改變社會”的新風景線。