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國內三大運營商在2020年下半年相繼推出5G專網相關的白皮書、手冊或產品,開始布局5G專網市場。世界各地的供應商都在開發(fā)專用5G網絡設備,移動運營商、系統(tǒng)集成企業(yè)都開始測試專用5G網絡。從2021年開始,全球許多行業(yè)和企業(yè)將建立私有5G網絡,以開辟數字化轉型的時代。GrandViewResearch預計全球專用5G網絡市場規(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。
一、5G專網發(fā)展背景及技術
1、現在專用網絡及局限
專用網絡是一個企業(yè)內部網絡,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)務所需的特定服務,由企業(yè)獨立運行并專門使用。與公共網絡不同,只有企業(yè)內部的授權人員或終端才能訪問此網絡。
現有的專用網絡主要通過有線以太網或無線Wi-Fi網絡構建的。有線以太網非常便宜,并提供穩(wěn)定的通信質量和性能,但無法提供移動性;無線Wi-Fi易于構建和操作,具有較低的網絡成本,但通信連接不穩(wěn)定,通信距離短,等待時間長于數十毫秒,易受安全性影響,但僅適用家庭或一般辦公室環(huán)境,應對企業(yè)的數字化轉型存在局限性。
以往PC或智能手機是訪問專用網絡的主要終端,但是最近機器人、無人機、傳感器、4K/8K CCTV、AR/VR設備和自動駕駛汽車(AGV)擁有不同的通信連接要求。各種設備都連接到公司專用網絡,并且企業(yè)的數字化轉型開始在邊緣云中控制/處理這些設備。企業(yè)亟需新的通信技術來滿足企業(yè)數字化轉型的需求。
2、5G專網的出現
專用5G網絡是使用5G蜂窩技術構建的,而不是像以前那樣使用IEEE技術(LAN技術,有線以太網,無線Wi-Fi)在特定建筑物或站點中構建專用網絡。
5G是一項蜂窩技術,與有線局域網或Wi-Fi等現有LAN相比,可為企業(yè)中的設備提供更高移動性,有線級別連接的穩(wěn)定性和質量,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,稱為網絡切片。網絡切片是創(chuàng)建虛擬獨立網絡的功能,在邏輯上實現單個物理網絡分開。因此,5G非常適合通過單個網絡為具有不同通信屬性的企業(yè)或部門的每個應用程序(AR/VR,自動駕駛汽車,IIoT等)創(chuàng)建多個專用網絡。
表1:不同網絡技術的優(yōu)劣對比
來源:deloitte
3、5G專網部署的分類
移動運營商為企業(yè)提供專用5G網絡服務,可以通過三種方式實現。
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網絡的物理隔離的專用5G網絡(5G孤島),完全私有,不共享;方式二,通過專用網絡和公共網絡之間的RAN共享,僅共享企業(yè)內部的5G基站(gNB),無線數據流量在5G基站上實現分流,屬于公網的數據流量將傳送到公網UPF,而屬于專網的數據流量則傳送到專網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絡部署:通過共享移動運營商的公共5G網絡資源來構建私有5G網絡。根據企業(yè)本地部署的設備的多少,可分為專用和公用網絡之間的RAN和控制平面共享、N3 LBO 本地疏導、專用和公用網絡之間的端對端網絡切片、F1 LBO本地疏導共四種模式。
第三種是運營商在公共網絡完全部署: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專網部署架構
來源:Netmanias Report
二、國內運營商5G專網的發(fā)展
1、中國電信5G專網
中國電信在2020年11月,發(fā)布《中國電信5G定制網產品手冊》。中國電信5G定制網是“網定制、邊智能、云協同、X隨選”融合協同的綜合解決方案,目標是為行業(yè)客戶打造一體化定制融合服務,實現“云網一體、按需定制”。
電信5G定制網主要包括三個模式包括“致遠模式”、“比鄰模式”、“如翼模式”。
表3:中國電信5G定制網模式產品組成與特征
來源:中國電信 賽立信通信研究部整理
2、中國聯通5G專網
表4:中國聯通5G專網特點及適用場景
來源:中國聯通 賽立信通信研究部整理
3、中國移動5G專網
中國移動在2020年6月發(fā)布《中國移動5G行業(yè)專網技術白皮書》。中國移動5G專網包括:優(yōu)享模式、專享模式、尊享模式。
表5:中國移動5G專網模式和特點
來源:中國移動 賽立信通信研究部整理
4、小結
三家運營商推出5G專網模式類似,對應如表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、聯通有更大的競爭力。
表6:運營商5G專網對應的模式
來源:三大運營商 賽立信通信研究部整理
三、國外5G專網的發(fā)展趨勢
1、非移動運營商進入5G專網市場
5G專網作為本地的局域網,除了移動運營商,其他參與者也可進入,例如5G設備供應商、固網運營商、系統(tǒng)集成商、電纜運營商等。
5G設備供應商試圖將5G網絡軟件(5GvCore,5GvRAN,MEC)安裝在自己的平臺或開放平臺上。5G設備供應商獨立于移動運營商向企業(yè)銷售私有5G網絡解決方案/服務。
2、云服務商扮演更重要角色
5G設備供應商將5G網絡軟件放在云服務的邊緣云計算平臺,云服務商向移動運營商部署的5G網絡提供邊緣云計算。公有云平臺上安裝5G網絡軟件的趨勢顯著。云服務商未來更有可能與運營商競爭提供完整5G專網服務。
圖2:運營商、云服務商、設備供應商合作關系
圖2:運營商、云服務商、設備供應商合作關系
來源:Netmanias Report
四、總結
5G專網正在作為一種基礎設施出現,將實現企業(yè)的數字化轉型和第四次工業(yè)革命。5G專網市場龐大,同時競爭激烈,云服務商、設備提供商、系統(tǒng)集成商等都有意搶奪5G專網市場。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,應對市場競爭。