中國電信攜手華為完成業(yè)界首個基于5G SA網(wǎng)絡切片測試

豐富5G應用的同時也讓5G專網(wǎng)相關設備產業(yè)鏈百花齊放。

5G時代我國運營商利用網(wǎng)絡切片及邊緣計算技術構造虛擬專網(wǎng)，在傳統(tǒng)專網(wǎng)的基礎上融合了5G大帶寬、低時延、廣連接等優(yōu)點，對我國目前專網(wǎng)通信技術起到較明顯的改進推動作用。2020年我國各省市5G專網(wǎng)建設積極性逐步走高，低時延及高帶寬特性賦能石油通信、民航及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，解決相關產業(yè)對視頻實時通話及監(jiān)控、低時延遠程操作等需求。

運營模式看，虛擬專網(wǎng)以運營商構建、企業(yè)支付使用費用為主，三大通信運營商皆推出自身專網(wǎng)解決方案、專網(wǎng)平臺及發(fā)展路徑；后續(xù)隨著互聯(lián)網(wǎng)公司對5G相關產業(yè)融合的介入，5G專網(wǎng)不僅僅只由運營商提供，互聯(lián)網(wǎng)公司也可以幫助企業(yè)提供5G核心網(wǎng)或者業(yè)務平臺等服務，將提供更多的行業(yè)應用維度，豐富5G應用的同時也讓5G專網(wǎng)相關設備產業(yè)鏈百花齊放。

一、應用于2B端的5G專網(wǎng)

專網(wǎng)是主要針對2B端的網(wǎng)絡，公網(wǎng)是主要針對2C端網(wǎng)絡。按廣義定義分類看，無線通信可以分為專網(wǎng)通信和公網(wǎng)通信兩部分，其中專網(wǎng)無線通信主要指遵循IPv4和IPv6規(guī)范，采用專用IP網(wǎng)絡地址空間的通信網(wǎng)絡；公網(wǎng)則主要指供公共用戶使用的通信網(wǎng)絡。

二者差距看，專網(wǎng)在特定區(qū)域進行信號覆蓋，彌補了公網(wǎng)通信無法覆蓋的范圍，由于專網(wǎng)對于技術可靠性需求較高，整體安全性、抗干擾能力優(yōu)于公網(wǎng)，同時由于其覆蓋物理范圍小于公網(wǎng)且需求場景較確定，其專業(yè)性、專用性較高。應用側看，專網(wǎng)專用于特定行業(yè)或企業(yè)如政府、軍隊、公安、能源、消防、軌道交通等部門或領域，廣泛分布于應急通信、調度指揮等2B端應用場景；公網(wǎng)主要渠道為個人、企業(yè)等社會公眾用戶，偏向于2C端客戶，達到社會上廣連接的作用。

▲專網(wǎng)主要面向2B端，公網(wǎng)更偏向2C端

民用專網(wǎng)脫胎于電報技術，目前我國專網(wǎng)主要集中于模擬和數(shù)字窄帶通信為主，處于模轉數(shù)進程中。專網(wǎng)無線通信在二戰(zhàn)后迎來從軍用向特殊行業(yè)應用的發(fā)展趨勢，分行業(yè)技術發(fā)展看，我國從50年代開始，在鐵路設置無線調度系統(tǒng)（無線列調），實現(xiàn)語音調度指揮并沿用至今，目前客運專線逐步向GSM-R轉變；20世紀80年代中期，我國引入模擬集群技術（中繼系統(tǒng)），主要供政府部門使用，模擬集群效率較低，整體處于向數(shù)字集群平滑升級過程中。

20世紀90年代末我國開始自研數(shù)字集群技術標準。目前我國應用最廣泛的數(shù)字集群技術是源于歐洲的TETRA技術及摩托羅拉的iDEN技術。目前在我國主要的TETRA廠商是摩托羅拉和空客?？湛偷闹饕袌鰹檎站W(wǎng)，摩托羅拉在地鐵市場占據(jù)優(yōu)勢地位。國產替代看，我國海信、七一二、海能達等單位皆有相關TETRA終端在產。

我國自主窄帶數(shù)字集群發(fā)展看，中興GoTa發(fā)展較迅速。我國最早的自主的數(shù)字集群技術是基于公網(wǎng)技術的中興GoTa和華為GT800。中興GoTa技術基于CDMA開發(fā)，華為GT800基于GSM技術開發(fā)，可以提供組呼、單呼、優(yōu)先級呼叫等語音業(yè)務以及數(shù)據(jù)業(yè)務，其中GoTa技術在中國電信公網(wǎng)集群業(yè)務中貢獻較大。

我國自研警用窄帶PDT技術逐步形成對TETRA替代。警用窄帶PDT技術于2007年開始研發(fā)，基于歐洲DMR標準進行修改，關鍵性指標較TETRA更佳，降低建網(wǎng)成本，逐步形成對TETRA的替代，現(xiàn)已形成完整產業(yè)鏈且仍在發(fā)展，在新疆反恐工作中發(fā)揮較大作用。PDT在業(yè)務復雜程度等方面較TETRA稍差，技術指標中最大數(shù)據(jù)吞吐量較TETRA相差近三倍，且PDT技術設備價格較高，對進口的TETRA設備暫時未形成明顯的價格優(yōu)勢。

▲TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)網(wǎng)絡架構是我國主流

▲S-6000數(shù)字模擬兼容交換中心實現(xiàn)PDT國產

寬帶技術是專網(wǎng)技術的發(fā)展方向之一，我國在研發(fā)寬帶數(shù)字集群技術方面處于世界領先水平。寬帶集群是先寬帶接入后進行集群功能，北京信威在2007年研發(fā)推出世界上首套采用TDD雙工模式的寬帶無線集群技術McWiLL，能夠提供視頻業(yè)務和高速數(shù)傳業(yè)務。

2014年工信部電信研究院的牽頭發(fā)起了基于3GPP R9版本的LTE技術的寬帶集群（B-TrunC）產業(yè)聯(lián)盟。B-TrunC集群技術被CCSA采納為我國LTE寬帶集群標準。2015年國家將1447~1467MHz和1785~1805MHz兩個頻段劃給了采用TDD的專用無線系統(tǒng)，其中1.4GHz頻段作為公共安全等共網(wǎng)使用頻率，1.8GHz作為各行業(yè)專網(wǎng)使用頻率。

▲McWiLL通信系統(tǒng)結構為我國自主研發(fā)

▲B-TrunC產業(yè)聯(lián)盟制定我國業(yè)界主流評選準則

專網(wǎng)通信市場規(guī)模逐年增長，對專網(wǎng)通信需求旺盛。專網(wǎng)通信是指通過建設安全可靠的無線服務的專業(yè)網(wǎng)絡，為特定的部門或群體如政府與公共安全等行業(yè)提供應急通信、指揮調度、日常工作通信等服務。專網(wǎng)通信可以有效彌補了公網(wǎng)通信所無法涉及的領域。

根據(jù)2018年3月十三屆全國人大一次會議第四次全體會議，國務院提出擬組建應急管理部，提升專網(wǎng)需求。國家政策的支持也推動我國專網(wǎng)通信行業(yè)市場發(fā)展。另外，隨著國家經濟快速發(fā)展，對于公共安全的重視程度也在不斷加深，帶動了對于專網(wǎng)通信的需求。

我國專網(wǎng)通信行業(yè)市場規(guī)模不斷增長，據(jù)中國產業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)，2009-2018年我國專網(wǎng)通信行業(yè)在不斷擴大發(fā)展，2018年專網(wǎng)通訊市場規(guī)模的市場規(guī)模超過200億元，專網(wǎng)通訊產值超過500億元。代表著專網(wǎng)通信由于自身安全可靠、自主控制、保密性高等特點帶來需求端的高景氣度。

▲中國專網(wǎng)通信行業(yè)市場規(guī)模不斷增長

5G專網(wǎng)對當前專網(wǎng)通信系統(tǒng)改善意義較大。專網(wǎng)通信系統(tǒng)在不斷發(fā)展的同時也面臨著一些問題。結合5G通信自身具備的低時延、高速率和廣連接三大特征，5G專網(wǎng)實現(xiàn)了信息安全性，網(wǎng)絡專有性及可靠性等特點，完善了專網(wǎng)帶寬低、時延長、安全性相對較差等弊端。說明將傳統(tǒng)專網(wǎng)向5G專網(wǎng)的升級存在解決當前專網(wǎng)通信長期存在問題的較大可能性。第一，我國頻譜資源大部分已經劃分給了公網(wǎng)，這使得能夠劃分給專網(wǎng)的頻譜資源十分有限。

特別是寬帶專網(wǎng)通信對頻譜的需求較大。然而對于具有網(wǎng)絡專有性的5G專網(wǎng)，國家可能會釋放專門的5G專網(wǎng)頻譜。第二，許多垂直行業(yè)如公安、軌道交通、軍隊等對網(wǎng)絡通信的要求越來越高，具有覆蓋范圍廣、高帶寬、高保密性等需求，5G專網(wǎng)在這些方面能很好的滿足。另外，雖然寬帶通信在不斷發(fā)展，但網(wǎng)絡資源頻率在目前是受限的，然而大數(shù)據(jù)時代對于數(shù)據(jù)的需求在不斷增加。在這種情況下，5G大帶寬低時延的優(yōu)點使得5G專網(wǎng)占有優(yōu)勢。

隨5G時代來臨，2020年我國廣東省、湖南省、肇慶市、北京市、蘇州市等各省市5G專網(wǎng)建設積極性逐步走高，專網(wǎng)體量增長確定性較大。近幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術、新業(yè)態(tài)的廣泛應用，在公共安全、社會管理、應急通信等政府和行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用領域，尤其是超高流量密度、超高連接數(shù)密度、超高移動性等多場景情況下，對海量信息接入和傳輸安全性、可靠性、及時性提出了極高的要求。相關需求在教育、政務、公安、應急管理、電網(wǎng)、高速公路、船舶、鋼鐵石化等行業(yè)主要應用中展開試點，目前已經成為較明確的發(fā)展方向，跟隨“兩化融合”腳步賦能千行百業(yè)。

▲2020年我國整體發(fā)力，進行5G專網(wǎng)相關布局

二、專網(wǎng)建設運營商為主，互聯(lián)網(wǎng)公司為輔

1、5G時代我國專網(wǎng)主要以虛擬專網(wǎng)為主，運營商話語權較大

5G時代專網(wǎng)建設方法主分為自建獨立物理5G專網(wǎng)及依靠運營商，利用邊緣計算、網(wǎng)絡切片技術建立虛擬專網(wǎng)兩種。國際上主流為向企業(yè)分配專網(wǎng)頻段并自建專網(wǎng)，德國、日本、英國、荷蘭、法國等國家已允許企業(yè)自建5G專用網(wǎng)絡且為垂直行業(yè)分配了5G專網(wǎng)頻段，企業(yè)只需支付一定的費用即可使用；我國主要為依靠運營商，利用邊緣計算、網(wǎng)絡切片技術建立虛擬專網(wǎng)，目前運營商正積極與各行各業(yè)合作建設虛擬5G專網(wǎng)，三大運營商中國移動、中國聯(lián)通、中國電信皆推出自身專網(wǎng)解決方案及發(fā)展路徑。

▲專網(wǎng)同公網(wǎng)共享資源隨組網(wǎng)形式不同而不同

中國移動5G專網(wǎng)建設布局較早，推出專網(wǎng)平臺，網(wǎng)絡定制化能力較強。2019年11月18日，中國移動發(fā)布《5G行業(yè)專網(wǎng)研究報告》，根據(jù)無線建網(wǎng)方式差異提出面向行業(yè)客戶的5G M.V.P三類行業(yè)無線專網(wǎng)方案。M混合專網(wǎng)提供高性能、高隔離的解決方案;V虛擬專網(wǎng)提供低成本增強性能的解決方案;P物理專網(wǎng)提供極致性能極致隔離的解決方案；2020年7月22日，中國移動正式發(fā)布5G專網(wǎng)產品、技術、運營三大體系與運營平臺，明確5G行業(yè)專網(wǎng)的組網(wǎng)需求、網(wǎng)絡架構及網(wǎng)絡端到端的主要技術需求，幫助行業(yè)客戶快速構建安全可靠、性能穩(wěn)定、服務可視的定制化專屬網(wǎng)絡。

中國移動專網(wǎng)采取邊緣計算+虛擬組網(wǎng)技術，ToB端同ToC端各自獨立建設AMF/SMF/UDM/UPF等單元并進行必要的互通，整體共用無線，僅在特定需求場景下建設基站以提供專用無線資源；共用傳輸網(wǎng)絡，通過SPN軟、硬隔離手段為ToB應用按需劃分傳輸資源。

▲中國移動5G行業(yè)專網(wǎng)可以使用公網(wǎng)資源

▲中國移動5G專網(wǎng)邏輯網(wǎng)絡架構與國際主流接軌

具體措施方面，中國移動5G專網(wǎng)規(guī)劃相對細致。中國移動首先推出5G專網(wǎng)“優(yōu)享、專享、尊享”三種服務模式，包括邊緣計算、超級上行及網(wǎng)絡服務等多項5G專網(wǎng)能力。此外，中國移動還發(fā)布了5G專網(wǎng)運營平臺，為行業(yè)客戶提供一站式業(yè)務全流程服務。應用場景方面，中國移動聚焦港口、礦山、鋼鐵等多個行業(yè)，目標打造100個集團級5G龍頭示范項目和1000個省級特色項目，探索多樣化精品行業(yè)專網(wǎng)服務。

在支撐體系中，中國移動匯聚各領域專家組建一支專家隊伍，通過“一支隊伍”+“N個行業(yè)專家分隊”的顧問式支撐模式，聚合網(wǎng)絡業(yè)務支撐、5G技術、垂直行業(yè)洞察等服務能力，為客戶提供售前咨詢、方案設計、技術定制等服務，全面賦能千行百業(yè)。

▲中國移動專網(wǎng)預計2021年H2具備商用能力

中國電信在5G專網(wǎng)發(fā)展方面重視技術驗證及網(wǎng)絡基礎穩(wěn)定。中國電信于2019年4月攜手華為完成了業(yè)界首個基于5G SA網(wǎng)絡切片的驗證，并開通5G云專線，為不同行業(yè)下游客戶提供更加可靠更低時延的端到端切片行業(yè)云專網(wǎng)。中國電信旨在增強電網(wǎng)與電力用戶間的雙向互動，有效提升在突發(fā)電網(wǎng)負荷超載的情況下對電網(wǎng)末端小顆粒度負荷單元的精準管理能力，進而將因停電所造成的經濟、社會影響降至最低。

▲中國電信攜手華為完成業(yè)界首個基于5G SA網(wǎng)絡切片的驗證

中國電信將云網(wǎng)與5G專網(wǎng)結合，正逐步探索5G專網(wǎng)應用領域多元化。2019年6月27日，中國電信在上海舉辦行業(yè)客戶5G云網(wǎng)發(fā)布會，發(fā)布了媒體、醫(yī)療、教育、金融、物聯(lián)、視頻六大5G行業(yè)云網(wǎng)方案，推動5G與垂直行業(yè)相結合的業(yè)務創(chuàng)新。其中物聯(lián)方面尤為受到業(yè)內關注，中國電信通過5G、NB、光網(wǎng)融合搭建物聯(lián)專網(wǎng)，與互聯(lián)網(wǎng)完全隔離，幫助水務、消防、車聯(lián)網(wǎng)等客戶應用及終端模組間提供數(shù)據(jù)的安全采集和高效傳輸，為客戶提供更便捷地一站式服務體驗。2020年7月3日，中國電信與三一重工簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。中國電信將為三一規(guī)劃建設以總部為中心，構建輻射全國廠區(qū)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)精品云專網(wǎng)，同時為三一各個廠區(qū)構建5G專網(wǎng)，為三一在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的發(fā)展奠定良好的網(wǎng)絡基礎。

▲獨立組網(wǎng)時延較低

聯(lián)通方面，5G專網(wǎng)擴張重點在于拓寬應用行業(yè)。公司從2018年開始在新媒體、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、交通、教育、醫(yī)療、文旅等重點行業(yè)與行業(yè)頭部客戶打造典型5G應用場景，目前正逐步拓寬5G專網(wǎng)應用行業(yè)。中國聯(lián)通在山西霍州龐龐塔煤礦800米的井下，搭建了全國第一張井下5G專網(wǎng)，解決了煤礦行業(yè)安全生產的問題。中國聯(lián)通也與湛江鋼鐵案合作，業(yè)務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)務服務器，從而實現(xiàn)了企業(yè)業(yè)務和公網(wǎng)業(yè)務的隔離。

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用場景的落地。據(jù)人民郵電報數(shù)據(jù)顯示，通過部署5G網(wǎng)絡，湛江鋼鐵車輛自動化率可提升至99%，每年可節(jié)省設備通信費用約460萬，每天可減少員工工作時間約1小時通過5G網(wǎng)絡。

▲中國聯(lián)通持續(xù)進行5G專網(wǎng)行業(yè)應用拓展探索

2、互聯(lián)網(wǎng)公司進軍5G專網(wǎng)建設領域，參與積極度較高

互聯(lián)網(wǎng)公司積極參與5G專網(wǎng)建設工作，未來或將會成為主要力量。在5G時代網(wǎng)絡從通信網(wǎng)轉向產業(yè)網(wǎng)、我國新基建建設如火如荼，新型工業(yè)化程度加深需求加大的背景下，以阿里巴巴為首的我國互聯(lián)網(wǎng)公司積極投身于5G專網(wǎng)建設工作中并不斷探索相關盈利可能性，可能借鑒德國、日本等國家相關技術，在虛擬專網(wǎng)建設的情況下輔助特殊機構建立實體專網(wǎng)。

阿里巴巴同中國移動推動創(chuàng)新型5G專網(wǎng)。2020年3月10日，阿里巴巴下屬達摩院成立XG實驗室，進行5G技術和應用的協(xié)同研發(fā)，2020年5月15日，阿里巴巴與中國移動合作建設的5G智慧園區(qū)專網(wǎng)正式啟用。在杭州移動布設的5G網(wǎng)絡基礎上，XG實驗室通過自研基于5G核心網(wǎng)的EAC（Enterprise Access Controller），實現(xiàn)5G鑒權信息與企業(yè)認證信息的打通，搭建起安全、智能、靈活擴展的5G企業(yè)專網(wǎng)，是全新的5G專網(wǎng)安全架構體系，大幅提高5G專網(wǎng)的安全性和易用性。員工進入園區(qū)可通過授權移動終端直接訪問內網(wǎng)，離開園區(qū)后則自動轉入公共網(wǎng)絡，完成公網(wǎng)與專網(wǎng)的安全平滑切換。網(wǎng)絡管理部門還可通過釘釘?shù)绕脚_進行5G終端的智能管理。目前該架構設計也將報送3GPP，未來可能成為5G R17全球標準的一部分。

▲基于5G專網(wǎng)的數(shù)據(jù)園區(qū)融合應用場景的發(fā)展方向較確定

騰訊公司主要布局5G生態(tài)建設。騰訊5G生態(tài)建設計劃于2019年12月正式啟動，騰訊未來網(wǎng)絡實驗室建立了我國互聯(lián)網(wǎng)公司首個5G商用實用網(wǎng)，不僅專注于5G網(wǎng)絡上的應用如通過入局汽車產業(yè)，從平臺、核心技術、產品服務等方面打造合作共贏的生態(tài)；另一方面也投入力量推動5G網(wǎng)絡自身的發(fā)展，騰訊目前已在包括3GPP、IETF、5GAA等國際標準組織及國內IMT-2020推進組、CCSA、CSAE等方面開展5G標準化工作，在主要租住3GPP組織中逐步構筑中國互聯(lián)網(wǎng)公司的影響力。互聯(lián)網(wǎng)公司和垂直行業(yè)作為5G需求方已開始參與標準制訂，并成為5G產業(yè)標準的新驅動力。

三、5G專網(wǎng)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，兩化融合進行時

5G R16版本凍結，加速工業(yè)領域智能化發(fā)展。以工業(yè)自動化控制為例，智慧工廠通過閉環(huán)控制完成基本自動化生產動作，同時移動化機器人越來越多的進入廠房內，為方便機器人移動，無線化部署方式變得尤為必要。工業(yè)自動化控制一方面要在一個程序執(zhí)行周期內接收自動化機械設備反饋的信息，并發(fā)出控制指令，站點與產線之間也需要信息指令往來；另一方面，機械設備供應商目前逐漸轉向賣服務，設備需要保持控制并與外界進行廣泛的數(shù)據(jù)融通，超低時延高可靠的數(shù)據(jù)傳輸就變得必不可少。

自動化機械設備與控制系統(tǒng)之間的連接需要超低時延數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)機械設備的不同、控制周期的不同，時延要求一般在10ms-100ms之間，而5G R16版本則剛好側重于URLLC（超可靠低時延通信），工業(yè)自動化指標方面適配性強，“工業(yè)5G時代”或可加速到來。

▲工業(yè)自動控制對時延、安全性及可靠性指標要求較高

5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相輔相成，中國信通院預計工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)經濟增加值有望借助5G增速保持45%以上。5G是驅動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的關鍵使能技術之一，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是加快5G商用規(guī)模部署的重要突破口之一，二者相輔相成、共同發(fā)展。5G具有低時延、高可靠、廣覆蓋等特點，可滿足工業(yè)智能化發(fā)展需求，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G協(xié)同發(fā)展恰逢其時。據(jù)中國信通院數(shù)據(jù)顯示，雖然當前工業(yè)通信連接中無線連接占比僅10%，但在未來幾年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中5G應用有望進入高速發(fā)展期。

據(jù)中國信息通信研究院數(shù)據(jù)，2018年、2019年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)經濟增加值總體規(guī)模分別為1.42萬億、2.13萬億，同比實際增長分別為55.7%、47.3%，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合帶動的經濟影響迅速擴張，2019年融合帶動的經濟影響占總體74.85%。預計2020年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)經濟總體規(guī)模約為3.1萬億元，同比實際增長約為47.9%，其中融合帶動的經濟影響占總體可達79.20%。未來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望借助5G高速發(fā)展態(tài)勢，成為國民經濟中增長最為活躍的領域之一。

▲工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)經濟增長速率預計在45%以上

5G引領工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)融合，助力我國相關產業(yè)協(xié)同發(fā)展。隨著5G技術的逐漸成熟，以5G為主的多種無線技術越發(fā)廣泛地應用于工廠內網(wǎng)改造，也可更多應用于對一二三產業(yè)的助力發(fā)展，尤其是第二產業(yè)，一方面強化傳統(tǒng)產業(yè)產品的數(shù)字化功能，另一方面創(chuàng)新融合技術下催生了新型產品，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)邊緣計算等有望成為未來關鍵新興產業(yè)。

以中國信息通信研究院2018年測算數(shù)據(jù)為例，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合帶動的第一產業(yè)、第二產業(yè)、第三產業(yè)規(guī)模分別為131億元、6630億元、3044億元，對第二產業(yè)的帶動規(guī)模是第一產業(yè)及第三產業(yè)綜合的兩倍。2018年、2019年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合帶動的經濟影響規(guī)模分別為9808億元、1.60萬億元，同比分別增長95.7%、62.7%。預計至2020年末，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合帶動的經濟影響規(guī)?？蛇_2.49萬億元，同比增長55.8%。縱觀2017-2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展期間，產業(yè)融合帶動的經濟影響規(guī)模增長近4倍，年復合增長率達70.5%。融合帶動部分在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的占比由59.8%上升至79.2%。

▲工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)融合部分占比逐年攀升

5G加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用場景開發(fā)，“工業(yè)5G時代”未來可期。5G R16版本可支持1微秒同步精度、0.5~1毫秒空口時延、“6個9”的可靠性和靈活的終端組管理，最快可實現(xiàn)5毫秒以內的端到端時延，具有更高的可靠性，提供支持工業(yè)級時間敏感（TSN）。而這些可以有效地滿足如工業(yè)AR/VR、工業(yè)視覺檢測、工業(yè)云端機器人等工業(yè)場景的通信需求。

除“運動控制時延達到納秒級”等個別指標還達不到要求外，5G性能已經可以滿足絕大多數(shù)工業(yè)場景，如5G+超高清視頻目前已進入應用成熟期，預計將第一批作為5G工業(yè)專網(wǎng)場景進行應用；5G+云端機器人及5G+遠程控制雖然時延及可靠性層面在理論層面已經可行，但實際應用仍處于探索期，仍有待進一步測試驗證。

▲2021-2022年5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用端發(fā)展?jié)摿^大

我國企業(yè)兩化融合發(fā)展趨勢持續(xù)向好，單項覆蓋階段企業(yè)成為國家兩化融合跨越“綜合集成”困境的主力軍。國家推進兩化融合措施已實施多年，目前我國兩化融合發(fā)展進程正逐步加深，兩化融合成效愈發(fā)顯著，企業(yè)整體向中高級兩化融合階段加速邁進，深入推進信息化和工業(yè)化融合是我國應對新一輪科技革命和產業(yè)變革做出的歷史抉擇，也是統(tǒng)攬“制造強國”和“網(wǎng)絡強國”建設的必然選擇。

據(jù)全國兩化融合服務平臺數(shù)據(jù)，至2018年，單項覆蓋階段、集成提升以上階段企業(yè)比例較2012年增加了一倍以上，而處于起步建設階段的企業(yè)比例則不到2012年的半數(shù)。整體看，2018年，我國企業(yè)兩化融合向中高級階段發(fā)展的基礎持續(xù)夯實，兩化融合階段發(fā)展成效顯著，“綜合集成”跨越取得新突破，目前已具備開展信息化環(huán)境下的業(yè)務集成運作的良好條件。單項覆蓋階段企業(yè)正向集成提升階段邁進，是突破“綜合集成”跨越困境的主力軍。

▲我國兩化融合發(fā)展進程逐步加深

行業(yè)看，成熟行業(yè)改造難度小，兩化程度高；電力、電子和家電等兩化融合水平較高的行業(yè)，由于制造技術、信息技術、管理技術和知識積累較為成熟，且具有應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能力優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，總體升級改造難度小，兩化水平相對較高。未來需求上，高兩化融合水平行業(yè)正向網(wǎng)絡化發(fā)展階段邁進。

▲電力、電子及家電等行業(yè)為目前兩化水平較高的行業(yè)

區(qū)域看，東南沿海省市經濟技術領先，兩化發(fā)展水平領先。據(jù)全國兩化融合服務平臺2020年1期最新數(shù)據(jù)，全國兩化水平指數(shù)為54.5，而江蘇省、山東省、浙江省、上海市、北京市等十個省市均在平均水平以上，主體集中在東南沿海地區(qū)。江蘇省整體兩化融合水平為國內最高，達61.4，山東省緊隨其后，兩化融合水平達61.1。

▲東部沿海地區(qū)兩化融合水平較高

細分領域方面，5G可為中國工業(yè)機器人市場帶來一定程度增長。據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，在全球機器人市場規(guī)模持續(xù)擴大的背景下，我國工業(yè)機器人連續(xù)七年蟬聯(lián)全球第一大應用市場，雖然2019年，工業(yè)機器人市場規(guī)模受下游汽車、電子電氣等行業(yè)景氣度下滑的影響，目前短期市場規(guī)模增速有所回落，但總體市場規(guī)模仍然呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢。

未來在我國產業(yè)結構調整及5G商用帶來制造業(yè)智能化轉型升級背景下，工業(yè)機器人市場需求將持續(xù)保持強勁勢頭。據(jù)中國三大運營商計劃，2020年將實現(xiàn)5G商用，5G低時延高可靠性將助力工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展，未來工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)模增速將有所提升，預計2022年，工業(yè)機器人市場規(guī)模可達到552.3億元。

▲5G為中國工業(yè)機器人市場帶來增長

5G云化AGV已在中興通訊長沙研發(fā)生產基地的生產線試點成功。5G云化AGV項目之初，云化AGV采用激光導航代替侵入式部署的導航方式，而目前采用未標記場景的圖像信息融合慣性測量單元傳感器數(shù)據(jù)進行全局定位和地圖構建的技術已經較為成熟，用更低成本的視覺實現(xiàn)定位和導航。實現(xiàn)AGV云化控制相當于部署在工業(yè)企業(yè)內5G網(wǎng)絡側的工業(yè)邊緣云MEC將AGV作為無線傳感器與執(zhí)行器進行控制，這一控制方式對于數(shù)據(jù)鏈路的可靠性以及帶寬具有十分苛刻的要求，5G的發(fā)展對于智能工廠的智能化進程起到了關鍵性作用。

隨著5G和邊緣計算的部署，機器人端到基站的延遲可以達到毫秒級，使得5G的網(wǎng)絡邊緣可以很好地支持AGV的實時應用，大大縮短從終端到接入網(wǎng)的時間，將工業(yè)應用放到邊緣端，加入更多的計算能力，助力AGV規(guī)模化部署，大幅提升企業(yè)的生產效率和管理水平，節(jié)省人力成本。

▲中興智能工廠5G應用涉及面較廣

漢堡港5G應用助力城市發(fā)展。德國漢堡港占地8000公頃，2018年，漢堡海港局在德國漢堡港的真實工業(yè)中測試了5G技術。隨后漢堡港在實際應用案例解決方案中引入網(wǎng)絡切片功能，所有切片都使用相同的5G無線基礎設施；引入MEC，在距離用戶最近的位置提供業(yè)務本地化和邊緣業(yè)務移動性能力；引入5G無線雙連接功能，同時建立連接兩個獨立基站的鏈路來保障海量傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｄ壳皾h堡港已經可以用一個屏幕就控制整個漢堡港。

港口區(qū)域的交通燈系統(tǒng)通過移動通信進行控制，并且實時收集和處理環(huán)境數(shù)據(jù)，控制車流和船流的通過。虛擬現(xiàn)實應用程序能夠立體地檢測進出港船只航道情況，更好地監(jiān)控潛在的關鍵基礎設施，提高安全性和通航能力。5G可使移動網(wǎng)絡在安全性、可靠性和速度上大幅提升，不僅提升漢堡港的運營效率，還將促進整個漢堡市的發(fā)展。

▲德國漢堡港5G應用為目前較成熟的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示例

四、政策推動5G融合專網(wǎng)，民航通信中5G專網(wǎng)應用眾多

中國民航業(yè)快速發(fā)展。一直以來我國都十分重視民航業(yè)，從機場建設規(guī)劃、航空網(wǎng)絡布局、航空運輸服務等多方面全面推進我國民航業(yè)的發(fā)展。2018年中國民航局發(fā)布《新時代民航強國建設行動綱要》，提出民航強國8大主要任務。

2019年國務院印發(fā)的《交通強國建設綱要》明確了民航在交通強國建設各領域的重點任務，指引民航加快質量、效率和動力變革，建設民航強國。國家多個政策都明確了民航業(yè)的重要地位。中國民航局數(shù)據(jù)顯示2013-2019年，我國定期航班條線、機場旅客吞吐量都在逐年增長。2019年，我國定期航班條線已經達到5521條，同比增長11.65%；全年旅客吞吐量超過13億人次，同比增長6.87%。我國航班數(shù)量和旅客吞吐數(shù)量的增加體現(xiàn)出人們的航空需求量在不斷增多，民航業(yè)增長空間廣闊。

▲2013-2019年中國定期航班數(shù)量逐年增長

▲2013-2019年中國民航旅客吞吐量逐年增長

5G專網(wǎng)應用于民航通信可以保障機場運行安全。增長的航班量和旅客吞吐量在帶來航空業(yè)的快速發(fā)展的同時，也觸及到了空中、地面資源保障能力的“天花板”，使得機場在航班正常率、安全保障、服務智能便捷化等方面面臨挑戰(zhàn)。解決這些問題更為強大的信息化支撐，對通信系統(tǒng)的要求更高。對當前專網(wǎng)通信進行改進是需要的。5G融合專網(wǎng)可以將機場所有的應用連接進行綜合管理，解決機場多業(yè)務需求，實現(xiàn)可管、可控、可視化，并且可以彌補目前機場通信網(wǎng)絡存在的一些問題。

從航班正常率方面，中國航信A-CDM（機場協(xié)同決策）系統(tǒng)在越來越多的機場投產運行，通過包括大數(shù)據(jù)在內的信息系統(tǒng)應用，使機場與空管、航空公司等多方建立信息共享、協(xié)同管理的工作機制，從而提高飛機放行效率，提升機場運行品質。5G專網(wǎng)高速率、高覆蓋范圍的優(yōu)點和5G融合專網(wǎng)連接所有應用的特點可以為多方協(xié)同管理帶來便利。同時對于安全保障這一方面，從進行視頻采集來說，雖然寬帶無線LTE專網(wǎng)也可以提供視頻服務，但由于LTE網(wǎng)絡資源頻率受限，上傳速率無法保證多個攝像頭同時采集1080P分辨率的高清圖像，缺乏高清的動態(tài)監(jiān)控和AI視頻分析能力。而5G的大帶寬高速率特性，可以提供高清的視頻分析功能，在機場運行、空防和應急救援等方面的安全技術帶來幫助。

國家政策支持5G專網(wǎng)在民航通信中的應用。2020年1月民航局發(fā)布《四型機場建設行動綱要》，提到加快推進新一代移動通信系統(tǒng)建設及多網(wǎng)融合，提供廣覆蓋、低時延、高可靠、大帶寬的網(wǎng)絡通信服務。民航局對于新型網(wǎng)絡通信服務的要求凸顯了將機場當前通信專網(wǎng)和5G專網(wǎng)融合的重要性。

四型機場是以“平安、綠色、智慧、人文”為核心。其中智慧機場要求統(tǒng)籌規(guī)劃信息基礎設施建設，全面實現(xiàn)數(shù)字化；統(tǒng)籌內部各信息系統(tǒng)，實現(xiàn)全場一張網(wǎng)，數(shù)據(jù)全貫通。推進數(shù)據(jù)共享與協(xié)同，實現(xiàn)網(wǎng)絡化；推進數(shù)據(jù)融合應用，綜合運用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術，收集、 融合、統(tǒng)計和分析各類數(shù)據(jù)，實現(xiàn)機場智慧化運行。5G專網(wǎng)覆蓋范圍廣，大寬帶，與云計算等新技術關聯(lián)高等特點為智慧機場的建設要求和實現(xiàn)起到推動作用。

▲5G時代大背景下機場建設指標中專網(wǎng)通信作用較大

目前機場主要存在三種通信專網(wǎng)，但都面臨著一些挑戰(zhàn)。目前國內機場主要的通信網(wǎng)絡有三種：模擬集群通信、窄帶集群通信和寬帶數(shù)字集群通信。三種通信網(wǎng)絡共同為機場各個業(yè)務系統(tǒng)提供網(wǎng)絡保障。然而隨著航空業(yè)和網(wǎng)絡通信的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的民航通信專網(wǎng)都面臨著一些挑戰(zhàn)。

模擬集群通信存在頻率低、速率低、保密性差容易被竊聽、能提供的業(yè)務種類受限、移動設備體積大等缺點。窄帶集群通信帶寬窄，傳輸速率低，無法提供視頻服務，在數(shù)據(jù)傳輸和多媒體業(yè)務支持方面都能力比較欠缺。無法應對機場地面出現(xiàn)要求多，場景復雜的情況，并且難以滿足對大數(shù)據(jù)的傳送需求，如高精度車輛與人員定位、無線視頻監(jiān)控等。

而寬帶數(shù)字集群通信雖然可以綜合調度語音、數(shù)據(jù)和視頻，但在當今這個大數(shù)據(jù)的時代，則面臨升級所需頻譜資源受限、無法將物物互聯(lián)互通的問題。并且機場日益增多的業(yè)務需求和大容量、高帶寬的通信需求，需要大量的專網(wǎng)頻譜和覆蓋范圍極廣的通信信號（如機場航站樓工作區(qū)域、停機坪、跑道、滑行道和其他需要覆蓋區(qū)域）。

▲目前國內機場主要有3個通信網(wǎng)絡

5G專網(wǎng)與民航通信的結合將帶來眾多應用場景。隨著5G時代的到來，大寬帶集群通信將逐漸成為最佳選擇，因此需要將5G技術融入到機場現(xiàn)有寬窄帶通信網(wǎng)絡中，實現(xiàn)“寬窄一體、平滑演進”。5G專網(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡專網(wǎng)互聯(lián)互通，保證網(wǎng)絡平滑過渡升級，并基于5G專網(wǎng)將機場內所用應用連接起來，實現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)多業(yè)務融合。從而提高機場運行效率，為旅客提供良好的服務，更能促進民航業(yè)快速發(fā)展。5G專網(wǎng)的應用場景眾多。

比如，5G專網(wǎng)可以使得機場內所有語音、數(shù)據(jù)、多媒體都可以互聯(lián)互通，工作人員的工作變得數(shù)字化、可視化、自動化和智能化；5G專網(wǎng)通信可以提供高清視頻監(jiān)控并實時傳送到指揮中心，實現(xiàn)端側、云側AI分析，保障機場運行安全。在航站樓業(yè)務中可以為旅客提供動態(tài)行李位置；在站坪業(yè)務可以將采集到的高清視頻傳輸給控制中心，實現(xiàn)行人車輛越界侵入監(jiān)測和作業(yè)人員違章監(jiān)測；在地勤業(yè)務中可以在車輛端視頻監(jiān)控預防車輛碰撞；結合A-CDM系統(tǒng)實現(xiàn)機場工作人員和車輛等資源的智能調度，大幅度提高機場運行效率，有效降低管理成本；邊緣計算是5G核心技術之一，5G專網(wǎng)的應用可以加快機場邊緣計算服務的實現(xiàn)。

五、石油通信+5G專網(wǎng)，傳統(tǒng)行業(yè)智能化升級勢在必行

中國5G專網(wǎng)的部署速度正在追趕世界前列。工業(yè)大國德國是5G專網(wǎng)建設的領先者，截至2020年6月，50家德國企業(yè)獲得了5G專網(wǎng)許可；中國移動率先提出了運營商5G行業(yè)專網(wǎng)的概念，將5G企業(yè)專網(wǎng)分為物理專網(wǎng)與虛擬專網(wǎng)，但目前仍沒有成熟的5G專網(wǎng)商業(yè)模式。

▲韓國及德國5G專網(wǎng)布局時間較早

目前全球的專網(wǎng)通信有著三大標準，分別是中國的PDT和歐洲的TETRA、DMR，美國擁有自己的標準P25。專網(wǎng)通信主要服務于特定部門或群體的通信網(wǎng)絡，而公網(wǎng)主要服務于社會公眾用戶的通信網(wǎng)絡，兩者具有本質區(qū)別，彼此無法替代，又相互補充，近幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術、新業(yè)態(tài)的廣泛應用，在公共安全、社會管理、應急通信等政府和行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用領域，尤其是超高流量密度、超高連接數(shù)密度、超高移動性等多場景情況下，對海量信息接入和傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃?、及時性提出了極高的要求。

▲專網(wǎng)通信市場規(guī)模擴大

5G將在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域創(chuàng)建多種應用場景。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2019年城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資實現(xiàn)9.81%的增長，同時勞動力數(shù)量下降幅度擴大，勞動力成本在逐年提高?？梢灶A計隨著人口老齡化的突顯，人工成本增加趨勢明確。工業(yè)制造廠商試圖用人工智能代替人力，在多種工作場景降低生產成本，5G網(wǎng)絡的商用無疑推動了與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結合。

▲勞動力數(shù)量有下降趨勢

▲勞動力成本逐年上漲

油氣儲量的上漲更加依賴技術手段應用。前瞻產業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示，在石油行業(yè)信息化建設的背景下，2018年我國石油信息化行業(yè)投資規(guī)模達361.9億元人民幣，實現(xiàn)9.8%的年復合增長率。隨著油氣開采難度的逐漸提升，智能化油田建設將成為石油行業(yè)關注的焦點。

▲全國油氣礦產勘查投資呈上升趨勢

▲油氣儲量將持續(xù)保持增長的態(tài)勢

信息化技術目前已被石油企業(yè)用于多個領域。根據(jù)埃森哲對全球不同地區(qū)和規(guī)模的油氣企業(yè)調查，從預期投資回報率的角度看，在3分表示客觀的投資回報率的前提下，數(shù)字分析技術在油氣公司中的應用會超過預期；從技術成熟度的角度看，車隊及船隊管理的技術發(fā)展和部署進度處于領先位置，自動化生物資產優(yōu)化和現(xiàn)場制造技術應用滯后；從企業(yè)準備現(xiàn)狀來看，多數(shù)企業(yè)對技術在石油行業(yè)的應用持樂觀態(tài)度。

▲企業(yè)期待成熟技術在石油行業(yè)的應用

專網(wǎng)通信在我國應用領域較少，未來發(fā)展空間廣闊。我國通信專網(wǎng)目前的應用仍局限于部分行業(yè)，與世界范圍的領先國家存在差距。隨著云計算、人工智能等新技術的成熟，我們認為5G專網(wǎng)也將賦能多種對安全性要求高的行業(yè)。由于石油行業(yè)對保密性的要求較高，且產業(yè)鏈中人力耗費較大，我們認為在專網(wǎng)通信方面的市場空間存在擴大趨勢。

▲公共安全為全球專網(wǎng)通信主要應用場景

▲我國專網(wǎng)通信主要應用于政府及公共安全板塊

在防爆要求高的油氣采收環(huán)節(jié)中，高質量的語音、數(shù)據(jù)、視頻需要通過專網(wǎng)實現(xiàn)。在采收作業(yè)過程中，往往存在由于偏遠地區(qū)公網(wǎng)通信信號質量差造成的掉線、通信不暢等現(xiàn)象，通過在開采區(qū)域配置多個基站可以完善信號覆蓋，同時專網(wǎng)可以有效保障通話質量。

在石油運輸過程及存儲環(huán)節(jié)，專網(wǎng)可以實現(xiàn)實時監(jiān)控與快速回傳。由于油庫地理位置偏僻，從油庫輸送到各地加油站的過程自然障礙較多且公網(wǎng)覆蓋信號差。在日常管道檢查、工作狀態(tài)監(jiān)控、實時信息收集方面，布設5G專網(wǎng)可以保證巡檢人員的實時通信，方便應對故障等緊急情況的出現(xiàn)。由于油庫區(qū)油罐數(shù)量眾多，常因為相互遮擋導致信號傳輸受阻。此外，分布在山區(qū)的油庫難以實現(xiàn)跨區(qū)通信。5G專網(wǎng)搭建后，在小型區(qū)域內可以實現(xiàn)防爆對講機的安全通話；在大型區(qū)域內，通過搭建中轉臺實現(xiàn)與外界的順暢通信。

在勘探鉆測環(huán)節(jié)，專網(wǎng)的使用可以實現(xiàn)速度與效率的雙提升。在陸地石油開采方面，云計算在石油領域得到大規(guī)模應用。2019年2月埃克森美孚與微軟建立合作伙伴關系，通過微軟的平臺改善上游生產活動：從油井中收集數(shù)據(jù)，利用人工智能優(yōu)化油井性能，并通過分析數(shù)據(jù)控制運營成本、降低設備耗損。在海洋石油開采方面，人工智能將大量縮短尋找時間。在近海區(qū)域尋找石油耗費昂貴同時耗時漫長，而人工智能程序將極大縮短時間、提高效率，并能獲知更可靠和相對準確的開發(fā)和生產預測規(guī)模。

5G網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和及時性應用在廠區(qū)通信管理方面，將助推石油通信的自動化和實時控制水平的歷史性跨越。在遠程監(jiān)控方面，生產運營數(shù)據(jù)和高清監(jiān)控視頻可以通過高穩(wěn)定性的5G網(wǎng)絡在短時間內傳到控制中心，實時掌握現(xiàn)場情況成為可能，未來甚至可以實現(xiàn)PC端監(jiān)控到移動端的轉變；在遠程指揮方面，受益于信息交互和響應速度的提升，無人機巡檢和遠程控制可以對單井、管線、電力線、基站的生產設備設施狀態(tài)進行精準操控，實現(xiàn)無人值守，減少工作量。

5G專網(wǎng)解決有線光纜的需求痛點。有線光纜的傳輸方式造成油田的建設成本和施工安全風險高，而且受制于地理環(huán)境的限制，有線光纜可能無法實現(xiàn)有效傳輸。高帶寬、容量大、時延低的5G網(wǎng)絡可以保證油氣生產、工程建設、煉油化工等方面對效率的需求，同時采用專用頻段和時隙可以增加油田專網(wǎng)的安全性和保密性。

專網(wǎng)是為特定用戶提供網(wǎng)絡通信服務的專用網(wǎng)絡，公網(wǎng)與專網(wǎng)的區(qū)別主要在于公網(wǎng)為社會大眾服務，而專網(wǎng)為特定對象服務。早在2/3/4G時代，專網(wǎng)的概念就有了。5G網(wǎng)絡有三大特點：高帶寬、低延遲、多接入，但很多時候，企業(yè)并不是同時需要這些業(yè)務特性。另外，有的企業(yè)希望可以獲得對5G網(wǎng)絡的所有控制權、高度的可靠性、安全性、隱私性等，公網(wǎng)無法完全滿足這些特定需求。5G專網(wǎng)提供了企業(yè)定制化網(wǎng)絡的自由度，可以根據(jù)使用場所、工作類型提供不同的配置，在隱私和安全方面都有明顯的優(yōu)勢。
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