話說(shuō)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(gè)“公”字的含義正是公開(kāi)，公用的意思。
也就是說(shuō)，這個(gè)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(xué)的哥哥也能用。
跟公網(wǎng)相對(duì)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(wèn)的人拒之門(mén)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(jī)器人等設(shè)備，只有家庭成員才可訪問(wèn)。
將此概念擴(kuò)大，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)各行各業(yè)都有自己的私網(wǎng)，專門(mén)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(shí)代就開(kāi)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(mén)用于列車(chē)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(hù)著鐵路系統(tǒng)的運(yùn)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(shí)卡頓那么幾下，除了體驗(yàn)差點(diǎn)也沒(méi)啥大的損失。但專網(wǎng)一般用于生產(chǎn)活動(dòng)，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(dòng)異常了，就會(huì)可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，輕則經(jīng)濟(jì)利益受損，重則發(fā)生安全事故。
因此在建設(shè)專網(wǎng)時(shí)，對(duì)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(shí)代的聚光燈投射到了 5G 身上。
為什么需要 5G 專網(wǎng)
在 5G 時(shí)代，eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶），mMTC（海量機(jī)器類型通信）和 uRLLC（超高可靠低時(shí)延通信）這三大場(chǎng)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(fèi)那么大勁搞這么多普羅大眾用不到的功能呢？
沒(méi)錯(cuò)，就是為了專網(wǎng)應(yīng)用。普通消費(fèi)者的網(wǎng)絡(luò)需求，只是露出水面的冰山一角，大頭則永遠(yuǎn)屬于水面之下的暗潮涌動(dòng)。
早在被稱為“5G 元年”的 2019 年，工信部部長(zhǎng)就提出：“5G 真正的應(yīng)用場(chǎng)景，80% 應(yīng)該是用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我認(rèn)為 5G 最期待的還是這個(gè)領(lǐng)域?！?/p>
據(jù)咨詢機(jī)構(gòu) OMDIA 的測(cè)算，全球范圍 5G 行業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)將達(dá)到 13.2 萬(wàn)億美元，其中對(duì)制造業(yè)的貢獻(xiàn)最為明顯。
全球 5G 行業(yè)應(yīng)用發(fā)布情況（數(shù)據(jù)來(lái)源 OMDIA，截至 2020 年 3 月）
因此，部署 5G 專網(wǎng)是垂直行業(yè)推動(dòng) 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(dòng) 5G 加快發(fā)展的通知》，提出要組織開(kāi)展 5G 行業(yè)虛擬專網(wǎng)研究和試點(diǎn)。
2021 年 7 月，工信部聯(lián)合九部門(mén)印發(fā)《5G 應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023 年）》，對(duì) 5G 專網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃了明確目標(biāo)。
與此同時(shí)，同樣由工信部主導(dǎo)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(wú)不昭示著一個(gè)不容辯駁的事實(shí)：行業(yè)專網(wǎng)，是 5G 的未來(lái)。
建設(shè) 5G 專網(wǎng)的方式
根據(jù) 3GPP R16 標(biāo)準(zhǔn)定義，5G 專網(wǎng)分為獨(dú)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(dú)立部署模式，則是指使用專用的頻譜來(lái)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(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)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(yùn)營(yíng)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(shì)。
在歐洲、日本等國(guó)，政府已為企業(yè)開(kāi)放了專用的頻段，企業(yè)可獲得許可之后自行建設(shè)獨(dú)立的 5G 專網(wǎng)。
在 2019 年，德國(guó)政府就已開(kāi)辟了 100M 的帶寬，并對(duì)企業(yè)用戶開(kāi)放了十年期使用權(quán)申請(qǐng)，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(gè)公司申請(qǐng)了 5G 專網(wǎng)頻段。
同年，日本也為企業(yè)開(kāi)放了專用頻譜，含 4.5GHz 和 28GHz 這兩個(gè)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(xué)等多家單位都提交了申請(qǐng)。
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(wàn)平方米，初始部署的應(yīng)用為智慧安防，即通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò)上傳由多個(gè)攝像頭采集的超高清視頻流，并通過(guò) AI 分析來(lái)檢測(cè)可疑行為，以確保園區(qū)安全。
在中國(guó)，由于所有的頻譜都分配給了運(yùn)營(yíng)商，企業(yè)要建設(shè) 5G 專網(wǎng)，沒(méi)有別的選擇，只有跟運(yùn)營(yíng)商合作這一條路。
專業(yè)的人做專業(yè)的事，運(yùn)營(yíng)商有的可不止是頻譜，還有資金、有技術(shù)、有經(jīng)驗(yàn)、有人力、有平臺(tái)，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(qián)來(lái)，把復(fù)雜的事情交給運(yùn)營(yíng)商來(lái)做，自己專注于部署應(yīng)用來(lái)提升效率，是最省心的雙贏之舉。
中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的 5G 專網(wǎng)方案
于是，三大運(yùn)營(yíng)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(jí)別。
由上圖可以看出，三大運(yùn)營(yíng)商都推出了“與公網(wǎng)完全共享”、“與公網(wǎng)部分共享”、以及“獨(dú)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(dú)立專網(wǎng)”。
電信就顯得文雅一些，分別稱作：“致遠(yuǎn)模式”、“比鄰模式”、“如翼模式”。
移動(dòng)則彰顯了花錢(qián)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(lái)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(guò) 5G 切片技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)邏輯隔離的專屬管道，實(shí)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(guò)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(diǎn)，用于各種覆蓋范圍廣、接入終端在時(shí)間和空間上不固定，同時(shí)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(chǎng)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(jì)算（MEC）節(jié)點(diǎn)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(guò)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(shí)延可以有效降低到小于 15 毫秒，部分場(chǎng)景的時(shí)延可以小于 10 毫秒。超低的時(shí)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(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制程度也得以增強(qiáng)，可以進(jìn)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(kāi)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(dú)立專網(wǎng)：
顧名思義，這就是完完全全的 5G 獨(dú)立專網(wǎng)，終端專用、基站專用、核心網(wǎng)專用，精細(xì)化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)覆蓋無(wú)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(shí)延和超高可靠性統(tǒng)統(tǒng)都不在話下。
因此，5G 獨(dú)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(chǎng)景。例如礦井、油田區(qū)域的無(wú)人調(diào)度、遠(yuǎn)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(yuǎn)、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(dú)立專網(wǎng)基本一致。
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(jì)算、邊緣計(jì)算、應(yīng)用平臺(tái)全面定制的綜合解決方案。
因此，電信的 5G 專網(wǎng)強(qiáng)調(diào)高度的定制化：“網(wǎng)定制、邊智能、云協(xié)同、X 隨選”，目標(biāo)是為行業(yè)客戶打造一體化定制融合服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“云網(wǎng)一體、按需定制”。
移動(dòng)的優(yōu)享、專享、尊享三種模式的 5G 專網(wǎng)采用“核心網(wǎng)獨(dú)立部署，無(wú)線共用為主按需專用，共用傳輸資源按需隔離”的方式來(lái)建設(shè)。
基于這三種模式的 5G 專網(wǎng)，移動(dòng)構(gòu)建了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和邊緣計(jì)算能力體系和平臺(tái)，從而支撐多種行業(yè)應(yīng)用。
可以看出，三大運(yùn)營(yíng)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(zhǔn)的無(wú)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(wàn)里長(zhǎng)征的第一步。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮，浩浩蕩蕩，對(duì)于傳統(tǒng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，唯有做時(shí)間的朋友，只爭(zhēng)朝夕地推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，才能在新的時(shí)代立足。
這股企業(yè)對(duì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的內(nèi)生驅(qū)動(dòng)力，才是決定 5G 專網(wǎng)到底能走多快，走多遠(yuǎn)的終極能量。
5G 專網(wǎng)，在改變行業(yè)的同時(shí)，也必將潤(rùn)物無(wú)聲般地滲入我們的生活。
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參考文檔：
1. 中國(guó)聯(lián)通 5G 行業(yè)專網(wǎng)白皮書(shū)
2. 中國(guó)電信 5G 定制網(wǎng)產(chǎn)品手冊(cè)
3. 中國(guó)移動(dòng) 5G 行業(yè)專網(wǎng)技術(shù)白皮書(shū) v1.0
4. 中國(guó)移動(dòng) 5G 賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：無(wú)線深海 （ID：wuxian_shenhai），作者：蜉蝣采采
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