5G專網(wǎng)，路在何方？
話說你平常打電話、刷視頻、玩游戲的4G和5G，一般也被叫做“公網(wǎng)”。這個“公”字的含義正是公開，公用的意思。
也就是說，這個網(wǎng)絡(luò)，不但你能用，你隔壁的張三也能用，張三的老鄉(xiāng)的戰(zhàn)友的小姨子的同學的哥哥也能用。
跟公網(wǎng)相對的，就是私網(wǎng)。這私網(wǎng)可完全是私人定制的，要將不希望訪問的人拒之門外。
比如，你家用Wi-Fi搭建了局域網(wǎng)，里面有電視、家庭服務(wù)器、智能音箱、掃地機器人等設(shè)備，只有家庭成員才可訪問。
將此概念擴大，我們會發(fā)現(xiàn)各行各業(yè)都有自己的私網(wǎng)，專門為自己的內(nèi)部系統(tǒng)服務(wù)，我們也就將其稱之為“專網(wǎng)”。
比如，在鐵路上，從2G時代就開始使用一種基于GSM-R這樣的專網(wǎng)技術(shù)建設(shè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，專門用于列車和調(diào)度中心之間的通信。
這種專網(wǎng)技術(shù)，就這樣默默地在幕后守護著鐵路系統(tǒng)的運行，除業(yè)內(nèi)人士之外，幾乎不為人所知。
在公網(wǎng)里面，你刷視頻時卡頓那么幾下，除了體驗差點也沒啥大的損失。但專網(wǎng)一般用于生產(chǎn)活動，網(wǎng)絡(luò)就像我們身體的循環(huán)系統(tǒng)一樣，要是哪里血管堵了，或者心臟跳動異常了，就會可能導致系統(tǒng)癱瘓，輕則經(jīng)濟利益受損，重則發(fā)生安全事故。
因此在建設(shè)專網(wǎng)時，對網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性都有著極高的要求?？芍^，網(wǎng)者，業(yè)之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也。
于是，時代的聚光燈投射到了5G身上。
為什么需要5G專網(wǎng)在5G時代，eMBB（增強型移動寬帶），mMTC（海量機器類型通信）和uRLLC（超高可靠低時延通信）這三大場景提出。
可以看出，除了eMBB之外，其他的這兩類我們老百姓一般是用不到的。
那么，5G為什么要費那么大勁搞這么多普羅大眾用不到的功能呢？
沒錯，就是為了專網(wǎng)應(yīng)用。普通消費者的網(wǎng)絡(luò)需求，只是露出水面的冰山一角，大頭則永遠屬于水面之下的暗潮涌動。
早在被稱為“5G元年”的2019年，工信部部長就提出：“5G真正的應(yīng)用場景，80%應(yīng)該是用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我認為5G最期待的還是這個領(lǐng)域?！?/span>
據(jù)咨詢機構(gòu) OMDIA 的測算，全球范圍 5G 行業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟貢獻將達到 13.2 萬億美元，其中對制造業(yè)的貢獻最為明顯。
全球 5G 行業(yè)應(yīng)用發(fā)布情況（數(shù)據(jù)來源 OMDIA，截至 2020 年 3 月）
因此，部署5G專網(wǎng)是垂直行業(yè)推動5G創(chuàng)新應(yīng)用、拓展生產(chǎn)效能、提速數(shù)字化轉(zhuǎn)型不可或缺的必要手段。
2020年3月，工信部印發(fā)《關(guān)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)合九部門印發(fā)《5G應(yīng)用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》，對5G專網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃了明確目標。
與此同時，同樣由工信部主導的“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽已經(jīng)連續(xù)舉辦了四屆，意在挖掘5G典型應(yīng)用，探索的成熟商業(yè)模式。
這一切無不昭示著一個不容辯駁的事實：行業(yè)專網(wǎng)，是5G的未來。
建設(shè)5G專網(wǎng)的方式根據(jù)3GPP R16標準定義，5G專網(wǎng)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，則是指使用專用的頻譜來建設(shè)完全專用的網(wǎng)絡(luò)，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(luò)建設(shè)和運維。 公網(wǎng)集成模式，則根據(jù)與公網(wǎng)共享程度不同，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”這兩類。運營商要部署5G專網(wǎng)，采用這種方式具有靈活和快速的優(yōu)勢。
?在歐洲、日本等國，政府已為企業(yè)開放了專用的頻段，企業(yè)可獲得許可之后自行建設(shè)獨立的5G專網(wǎng)。
在2019年，德國政府就已開辟了100M的帶寬，并對企業(yè)用戶開放了十年期使用權(quán)申請，主要用于工業(yè)4.0、農(nóng)業(yè)及林業(yè)。目前，已有博世、寶馬、大眾、巴斯夫、漢莎航空等33個公司申請了5G專網(wǎng)頻段。
同年，日本也為企業(yè)開放了專用頻譜，含4.5GHz和28GHz這兩個頻段，共1.1G帶寬，并將其稱之為“Local 5G”。富士通、NEC、秋田電纜、東京大學等多家單位都提交了申請。
?2020年，富士通宣布其自建的Local 5G正式商用。該網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積2.8萬平方米，初始部署的應(yīng)用為智慧安防，即通過5G網(wǎng)絡(luò)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。
在中國，由于所有的頻譜都分配給了運營商，企業(yè)要建設(shè)5G專網(wǎng)，沒有別的選擇，只有跟運營商合作這一條路。
專業(yè)的人做專業(yè)的事，運營商有的可不止是頻譜，還有資金、有技術(shù)、有經(jīng)驗、有人力、有平臺，在建網(wǎng)的專業(yè)程度上是碾壓性的存在。
因此，企業(yè)只需拿出錢來，把復雜的事情交給運營商來做，自己專注于部署應(yīng)用來提升效率，是最省心的雙贏之舉。
中國三大運營商的5G專網(wǎng)方案于是，三大運營商勇立潮頭，紛紛推出了自己的專網(wǎng)建設(shè)方案，并根據(jù)千行百業(yè)多樣化的需求設(shè)置了不同的服務(wù)級別。
?由上圖可以看出，三大運營商都推出了“與公網(wǎng)完全共享”、“與公網(wǎng)部分共享”、以及“獨立部署”這三種5G專網(wǎng)部署模式。
從命名上看，聯(lián)通最為樸素直白，分別將三種模式稱之為“5G虛擬專網(wǎng)”、“5G混合專網(wǎng)”、以及“5G獨立專網(wǎng)”。
電信就顯得文雅一些，分別稱作：“致遠模式”、“比鄰模式”、“如翼模式”。
移動則彰顯了花錢越多越尊貴的信條，將三種模式分別叫做：“優(yōu)享模式”、“專享模式”、“尊享模式”。
下面，我們以聯(lián)通為例，來看看5G專網(wǎng)怎么建。
5G虛擬專網(wǎng)：
在這種模式下，5G基站、核心網(wǎng)（含用戶面網(wǎng)元UPF，以及其他網(wǎng)元）都是和公網(wǎng)用戶共用的。
那怎么區(qū)分公網(wǎng)和專網(wǎng)用戶，并提供差異化的服務(wù)保障呢？這就要用到5G的大殺器：端到端網(wǎng)絡(luò)切片了。
通過5G切片技術(shù)，可以實現(xiàn)多個邏輯隔離的專屬管道，實現(xiàn)專網(wǎng)用戶與公共用戶的業(yè)務(wù)隔離，互不影響，保障用戶業(yè)務(wù)安全。
?這種通過軟件方式構(gòu)建的5G虛擬專網(wǎng)，具有服務(wù)范圍廣、靈活性高、成本低、建設(shè)周期短的特點，用于各種覆蓋范圍廣、接入終端在時間和空間上不固定，同時又有一定的業(yè)務(wù)質(zhì)量要求和一定程度的數(shù)據(jù)隔離要求的應(yīng)用，如智慧城市、智慧景區(qū)、新媒體、高端小區(qū)及辦公、智能交通等場景。
5G混合專網(wǎng)：
在這種模式下，5G基站還是公網(wǎng)用戶和專網(wǎng)用戶共享的，但核心網(wǎng)的用戶面功能（UPF）已經(jīng)是專用的了，并且還可以下沉部署在企業(yè)園區(qū)內(nèi)部的邊緣計算（MEC）節(jié)點上。
?跟虛擬專網(wǎng)不同，企業(yè)的內(nèi)部數(shù)據(jù)不再需要從公網(wǎng)UPF轉(zhuǎn)一圈，而是通過企業(yè)園區(qū)內(nèi)部的專用UPF直接傳輸?shù)狡髽I(yè)內(nèi)網(wǎng)，傳輸路徑更短，數(shù)據(jù)不出園區(qū)，安全性更高。
由于傳輸路徑短，網(wǎng)絡(luò)的端到端時延可以有效降低到小于15毫秒，部分場景的時延可以小于10毫秒。超低的時延，可以讓5G應(yīng)用深入到企業(yè)生產(chǎn)控制的核心環(huán)節(jié)。
并且，由于MEC和UPF部署在園區(qū)內(nèi)部，企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)的控制程度也得以增強，可以進行各種靈活的自服務(wù)，如自主管理，自主配置、告警提醒等等。
因此，5G 混合專網(wǎng)適用于各種局域開放園區(qū)，包括交通物流、港口碼頭、高端景區(qū)、城市安防、工業(yè)制造等。
5G獨立專網(wǎng)：
顧名思義，這就是完完全全的5G獨立專網(wǎng)，終端專用、基站專用、核心網(wǎng)專用，精細化點對點規(guī)劃設(shè)計，跟公網(wǎng)完全隔離，井水不犯河水。
這種高度定制化的網(wǎng)絡(luò)，可最大程度地發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)性能，實現(xiàn)覆蓋無死角、數(shù)據(jù)不出園區(qū)、生產(chǎn)不中斷、上下行帶寬優(yōu)化、超低時延和超高可靠性統(tǒng)統(tǒng)都不在話下。
?因此，5G獨立專網(wǎng)適用于局域封閉區(qū)域，包括礦井、油田、核電、高精制造等場景。例如礦井、油田區(qū)域的無人調(diào)度、遠程作業(yè)、系統(tǒng)控制與通信；高精制造廠區(qū)的智能制造、監(jiān)控等應(yīng)用。
電信的致遠、比鄰和如翼模式，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)跟聯(lián)通的虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)、獨立專網(wǎng)基本一致。
電信：致遠模式
電信：比鄰模式
電信：如翼模式電信提出，5G專網(wǎng)服務(wù)不僅是一張通信網(wǎng)絡(luò)，更是一種融合網(wǎng)絡(luò)、云計算、邊緣計算、應(yīng)用平臺全面定制的綜合解決方案。
因此，電信的5G專網(wǎng)強調(diào)高度的定制化：“網(wǎng)定制、邊智能、云協(xié)同、X隨選”，目標是為行業(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”。
?基于這三種模式的5G專網(wǎng)，移動構(gòu)建了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和邊緣計算能力體系和平臺，從而支撐多種行業(yè)應(yīng)用。
?可以看出，三大運營商的5G專網(wǎng)架構(gòu)基本一致，都已建成了功能完善、服務(wù)精準的無線通信基礎(chǔ)設(shè)施，可以靈活滿足行業(yè)客戶的差異化訴求。
然而，基礎(chǔ)設(shè)施的建成，僅僅是萬里長征的第一步。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮，浩浩蕩蕩，對于傳統(tǒng)企業(yè)來說，唯有做時間的朋友，只爭朝夕地推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，才能在新的時代立足。
?這股企業(yè)對數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的內(nèi)生驅(qū)動力，才是決定5G專網(wǎng)到底能走多快，走多遠的終極能量。
5G專網(wǎng)，在改變行業(yè)的同時，也必將潤物無聲般地滲入我們的生活。
參考文檔：1. 中國聯(lián)通5G行業(yè)專網(wǎng)白皮書2. 中國電信5G定制網(wǎng)產(chǎn)品手冊3. 中國移動5G行業(yè)專網(wǎng)技術(shù)白皮書v1.04. 中國移動5G賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
本文來源：無線深海（wuxian_shenhai）
本文作者：蜉蝣采采
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