有了5G网络切片,我们还需要专网吗?

OPEN编辑 3周前

  今年,5G 开启了真刀真枪的商用元年,尤其中国 5G 正式启动商用服务,5G 规模商用进程再次大提速。除了面向消费者领域,5G 更大的商业价值还是寄望于进入各个垂直行业,赋能千行百业数字化转型。

  而 5G 进入垂直行业市场,理论上未来可能会有公网和专网两条路径可选。而当公网和专网一起遇上 5G 之后,业界最近有了不少争论——究竟是运营商统筹建设一张 5G 公网、通过网络切片等方式给行业使用?还是未来行业自行建设 5G 专网?5G 公网是否会替代现有专网把行业市场的事情都干了呢?

  热门生意:行业数字化

  这笔买卖运营商和专网阵营都想做

  首先,我们先来看看,5G 都能干什么?从 ITU 定义的 5G 三大应用场景可以看出,eMBB(增强型移动宽带)场景主要面向消费者市场,例如 8K 超高清视频、全息通信、云 VR/AR、云游戏等;mMTC(海量机器类通信)和 uRLLC(低时延高可靠通信)就是我们所说的主要面向垂直行业市场的应用场景,例如车联网、自动驾驶、联网无人机、远程医疗、智慧电力、智能工厂等。

  那么,面对崭新的 5G,亟需数字化转型的垂直行业用户应该选公网还是选专网?

  中国移动研究院院长张同须认为:“欧美有的运营商通过租赁方式建设专网,或者通过提供专用频率建设专网,但我们认为,通过运营商的公网,利用新技术的方式提供给不同的行业还是有优势,比如速率保障、可靠性保障等优势。公网可以提升我国频谱利用率,更好地实现 5G 引领,对垂直行业而言可降低成本、提升性能。5G 之后既 2C 又要 2B,这几年中国移动推动跨行业应用融合,打造了 5G 联合创新中心,超过五百家合作伙伴加入,组建了六大行业联盟,已经推出了上百个垂直行业解决方案。下一步,中国移动针对解决方案提供应用,构建‘5G+’硬核能力体系,赋能千行百业,让 5G 能够很好地运用。”

  而对于 5G 公网比专网更具优势的说法,做专网的似乎并不答应。B-TrunC 产业联盟代表李侠宇表示:“5G 短期内无法替代专网!”

  一是在技术、标准和产品成熟度方面,当前 5G 网络在安全性、可靠性、低时延等方面还不能完全满足行业客户需求:标准进展方面,uRLLC 和 mMTC 场景的标准仍在制定过程中,基于 5G NR 支持关键任务的 5G 组播技术最早预计在 2021 年(R17)才会标准化;在网络拥塞情况下,当前 5G 切片技术不能解决大量普通公众用户与行业用户同时接入导致的随机接入拥塞问题,存在专网客户无法接入网络的风险。

  二是网络部署频段方面,随着行业客户应用的普及,包括工业制造、电力能源、公共应急等垂直行业会更加迫切地需要特定频谱,以满足特定行业的特定网络需求。

  三是 5G 网络架构演进节奏方面,为垂直行业提供 5G 新业务的切片技术需要演进到 SA 模式才能支持,但演进到 5G SA 组网模式面临着技术和网络复杂度等多方面挑战,为 5G 支持垂直行业带来较大的变数。

  四是业务服务和运营能力方面,与消费者市场相比,垂直行业存在需求碎片化、需求模糊化、行业/企业/组织标准众多等特点,单纯依靠运营商难以服务于多样化的定制市场与行业,目前没有成熟的商业模式、收费模式及运营模式可借鉴,需要设备商、运营商、业务提供商以及客户共同长期摸索。

  各有利弊:5G 专网

  当前最大不确定性在于频率分配

  听上去,为了争夺垂直行业市场,以运营商为代表的公网阵营和专网阵营的观点有些针锋相对。

  面对垂直行业市场,运营商阵营的思路可以看作是“为 5G 公网技术植入专网思维”,主要是基于“网络切片”技术,通过在同一网络基础设施上按照不同的业务场景和业务模型,利用虚拟化技术,进行网络功能的裁剪定制、网络资源的管理编排,形成多个独立的虚拟网络,为不同的行业应用场景提供“相互隔离”的网络环境、可以按需定制网络。但由于使用的并非专网频率,尽管在不同切片,但物理网络还是一个,供电系统是一个,传输是一个,并不是真正的专网,可以看作是运营商面向专网客户提供的虚拟专用网络,这种网络未来在面对公共安全、应急指挥、铁路或地铁信号调度等对于安全性要求极高的行业能否完全胜任还是未知之数。

  而还处于向 4G 过渡的专网阵营,对于 5G 的探索也才刚刚开始。一方面,由于专网需求比较分散,产业链集聚要求很高,专网专用设备及终端价格较高,因此 5G 专网的建设成本势必会更高。另一方面,也有专网设备供应商曾表示未来若想真正发展 5G 专网,需要从系统、架构、平台、终端、应用等方面进行全方位改造,目前行业还没有找到新的 5G 应用构架。而目前专网走向 5G 的最大的问题是,很多国家和地区尚未给 5G 专网分配频谱。

  目前,各国频率监管部门对行业 5G 频段的考虑不多,德国、英国、日本为工业用户分配了区域性的 5G 专用频谱,例如德国将 3.8G 频段的部分频率发给制造业,日本则将 4.6G 至 4.8G 频段留作 5G 专用网络,可见大都集中在中高频段,仅适用于园区网;而国内无 5G 行业频段,预计行业 5G 频率获取时间长、难度大,短期内 5G 行业频率不够明朗。

  中国对 5G 专网专频持包容审慎的态度。中国信息通信研究院副院长王志勤认为:5G 频谱可能很难分给单独的一个行业,一方面我们积极探索行业的模式,另外积极研究 5G 行业应用是不是真的需要单独的专用频率,包括必要性、可行性及具体模式。

  GSMA 的建议更加直白:监管机构应避免在关键的频段中为垂直市场留出频谱,这种做法将阻碍 5G 最大使用效率的全面释放,并浪费频谱资源。例如:由于垂直行业的地域限制,不可能在国家内或是国家间广泛使用这些珍贵的 5G 频谱资源,造成资源浪费,同时频谱的碎片化也将导致规模化的缺失和产业成本增加。除了 5G 切片技术,移动运营商也可以在协调全网频谱资源的基础上为企业用户按需组建专网来满足垂直行业的应用需求。

  现实方案:

  公专网优势结合、互为补充

  虽然以运营商为代表的公网通信阵营不太愿意将关键频段留给垂直行业市场做 5G 专网,但是部分对于安全性要求极为苛刻的行业专网用户已经对 5G 表达了浓厚兴趣,并期望获得专用频谱资源建设 5G 专网。

  中国国家铁路集团有限公司工电部通信主管姜永富表示,国铁坚持安全底线,继续发展铁路移动通信专网。各国铁路在解决铁路的安全问题上,按照“专网为主,公网为辅”的原则,推进各频段的移动通信技术应用——专网为主是解决安全、尤其是列车运行安全问题,其他的业务有专网条件用专网,没有专网条件就用公网。未来,国铁将面向实际需求,选用合适技术发展铁路专网。

  目前国铁集团的主要关注重点是标准最完善、标准化水平最高、产业支撑能力最强的 4G,基于 4G 的 LTE—R系统部署,满足铁路区间沿线核心关键业务的需要。未来 5G 技术成熟稳定后,将利用铁路已有的 900M 频段资源,研究应用铁路专用 5G 技术,在铁路枢纽、站场等热点地区部署,与 LTE—R融合实现专网应用。

  而据笔者了解,目前由于 5G 完整标准尚未完全成熟、行业应用还不够丰富,因此大部分专网用户对于 5G 专网的需求还不是那么迫切。不过,针对一些对带宽要求更为饥渴的行业场景,在没有获得授权专网频段的情况下,专网阵营已经准备尝试一些现实可行的方式拥抱 5G 时代。

  据李侠宇介绍:B-TrunC 在保持安全和可靠基础上,也将向更高带宽、更低时延、更多连接的 5G 方向演进,赋能专网更高价值,主要体现在以下三个方面:

  一是网络架构,B-TrunC 将开展对 NSA 组网+双连接进行研究,4G 提供覆盖,5G NR 做热点增强,由于专网目前没有针对 5G NR 的新频谱分配方案,因此可以研究采用 1.4GHz LTE 与 5G NR 的频谱共享,以及免授权 NR-U 技术。

  二是空口技术,研究新的灵活的空口参数配置、编码方式以及 uRLLC 关键技术,从而进一步满足重点行业更低时延和高可靠性要求;三是网络技术,实现更加灵活智能的网络架构,用户面能力进一步分布下沉,增强边缘计算和网络能力开放等 5G 关键特性,加强高带宽数据业务的分发和处理能力,以及行业用户定制化服务水平,从而提升整体业务性能。

  而在国内是否会为 5G 专网分配特定频谱答案未知的情况下,李侠宇认为:“公专网将长期共存、互为补充。应充分结合公网和专网双方的优势,共同为行业用户提供服务。利用公网覆盖特性为行业用户提供一般性的普遍接入和服务,通过专网为行业用户提供特定高可靠和高安全性的定制化服务。”