5G专网,路在何方?
2022-10-28 12:16 来源: IT之家
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也就是说,这个网络不仅你可以用,隔壁的张三也可以用,张三的战友的哥哥,嫂子,同学也可以用。
与公网相对的是专网这个私人网络完全是个人裁缝的,不想访问的人应该被关在外面
比如你家Wi—Fi设置了一个局域网,里面有电视,家庭服务器,智能音箱,扫地机器人等设备,只有家人才能接入。
扩展这个概念,我们会发现各行各业都有自己的专网,这些专网服务于自己的内部系统,我们称之为专网。
比如铁路,从2G时代就开始使用基于GSM—R专网技术的内部网络,专用于列车与调度中心之间的通信。
这种专网技术,就这样默默的守护在铁路系统的幕后运作,除了业内人士,几乎无人知晓。
在公网,刷视频的时候卡几次,除了体验没什么大损失但是,私有网络一般用于生产活动,网络就像我们身体的循环系统一样如果血管堵塞或心脏跳动异常,可能导致系统瘫痪,经济利益受损,甚至发生安全事故
因此,在构建专网时,对网络的性能,可靠性和安全性都有很高的要求可以说,互联网的用户,行业的大事,生死之地,生存之道,不容忽视
于是,时代的聚光灯投射在5G上。
为什么需要5G专用网络
5G时代,提出了eMBB,mMTC和uRLLC。
可见,除了eMBB,其他两类一般都不是我们老百姓用的。
那么,为什么5G要费那么大力气去做那么多普通大众用不到的功能呢。
没错,只是针对专网应用普通消费者的网络需求只是水面之上的冰山一角,很大一部分永远属于水面之下的暗流
早在被称为5G元年的2019年,工信部部长就提出:5G真正的应用场景要有80%用在工业互联网领域我觉得5G最期待这个领域
根据咨询公司OMDIA的计算,5G行业应用的全球经济贡献将达到13.2万亿美元,其中对制造业的贡献最为明显。
5G产业全球应用发布
因此,部署5G专网是垂直行业推动5G创新应用,扩大生产效率,加快数字化转型不可或缺的手段。
2020年3月,工信部发布《关于加快5G发展的通知》,提出组织5G产业虚拟专用网研究和试点。
2021年7月,工信部联合九部门发布了5G应用启航行动计划,为5G专网建设规划了明确的目标。
与此同时,同样由工信部牵头的绽放杯5G应用大赛已连续举办四届,旨在探索5G的典型应用,探索成熟的商业模式。
这一切都预示着一个不争的事实:行业的专网才是5G的未来。
构建5G专用网络的方法
根据3GPR16标准的定义,5G专网可分为独立部署模式和公网一体化非公网。
独立部署模式是指利用专用频谱搭建完全专用的网络,不与任何人共享这样一般需要给企业分配一个专用频段,由企业自主建设和运营网络
根据与公网的共享程度,公网融合模式可分为与公网部分共享和与公网端到端共享两大类部署5G专网,运营商具有灵活性和快速性的优势
在欧洲,日本等国家,政府为企业开放了专用频段,企业在获得许可后可以自建独立的5G专网。
2019年,德国政府已经开放了100M的带宽,面向企业用户开放了为期十年的使用权申请,主要面向工业4.0,农业和林业目前已有包括博世,宝马,大众,巴斯夫,汉莎等33家公司申请5G专网频段
同年,日本也为企业开放了专用频谱,包括4.5GHz和28GHz频段,总带宽1.1G,并称之为本地5G富士通,NEC,秋田电缆,东京大学等多家单位都提交了申请
2020年,富士通宣布其自建的本地5G正式商用该网络占地28000平方米,初期部署应用为智慧安防,即通过5G网络上传多个摄像头采集的超高清视频流,通过AI分析检测可疑行为,保障园区安全
在中国,由于频谱全部分配给运营商,企业别无选择,只能与运营商合作建设5G专网。
专业的人做专业的事,运营商拥有的不仅仅是频谱,还有资金,技术,经验,人力,平台,在网络建设的专业程度上是碾压式的存在。
所以企业拿出钱来,把复杂的事情交给运营商,专注于部署应用提升效率,才是最省心的双赢之举。
中国三大运营商5G专网方案
于是,三大运营商都勇敢地制定了自己的专网建设方案,根据上千业务的多样化需求,设置了不同的服务等级。
从上图可以看出,三大运营商推出了5G专网的三种部署模式,分别是与公网完全共享,与公网部分共享,独立部署。
从命名上看,联通最简单直白,三种模式分别称为5G虚拟专网,5G混合专网,5G独立专网。
电信更优雅,分别被称为致远模式,邻里模式,如意模式。
移动体现了越消费越高贵的信条这三种模式分别称为独占模式,独占模式和独占模式
我们以联通为例,看看如何搭建5G专网。
5G虚拟专用网络:
在这种模式下,5G基站和核心网与公网用户共享。
如何区分公网和私网用户,提供差异化的服务保障这就需要5G杀手:端到端网络切片
通过5G切片技术,可以实现多个逻辑隔离的专属通道,实现专网用户和公网用户的业务隔离,互不影响,保障用户的业务安全。
这种由软件搭建的5G虚拟专用网,具有服务范围广,灵活性高,成本低,建设周期短的特点应用于各种覆盖面广,接入终端在时间和空间上不固定,有一定服务质量要求和一定数据隔离要求的应用,如智慧城市,智慧景区,新媒体,高端小区,办公,智能交通等
5G混合专用网:
在这种模式下,5G基站由公网用户和专网用户共享,但核心网的用户接口功能已经专用,还可以部署在企业园区内部的边缘计算节点上。
与虚拟专用网不同的是,企业的内部数据不再需要从公网UPF中转,而是通过企业园区内部专用的UPF直接传输到企业内部网络传输路径更短,数据不离园,安全性更高
由于传输路径短,可以有效地将网络的端到端延迟降低到15ms以下,某些场景的延迟可以小于10ms超低延迟让5G应用渗透到企业生产控制的核心
而且,由于MEC和UPF部署在园区内部,企业对网络的控制也增强了,可以进行各种灵活的自助服务,如自我管理,自我配置,报警和提醒。
因此,5G混合专网适用于各类地方开放园区,包括交通物流,港口码头,高端景区,城市安防,工业制造等。
5G独立专用网络:
顾名思义,这是一个完整的5G独立专网,专用于终端,基站,核心网,有精细化的点对点规划和设计与公网完全隔离,井水不干扰河水
这种高度定制的网络可以充分发挥5G网络的性能,实现覆盖无死角,数据不离园,生产不间断,上下游带宽优化,超低时延,超高可靠性。
因此,5G独立专网适用于局部封闭区域,包括矿山,油田,核电,高精制造等场景比如矿山,油田的无人调度,远程操作,系统控制,通讯,高精度制造工厂的智能制造,监控等应用
电信的远,近,翼状模式,网络架构与联通的虚拟专网,混合专网,独立专网基本一致。
电信:致远模式
电信:邻居模式
电信:翼状模式
电信提出5G专网业务不仅仅是通信网络,更是集网络,云计算,边缘计算,应用平台定制于一体的综合解决方案。
所以电信的5G专网强调高度定制:网络定制,边缘智能,云协作,X—on—demand目标是为行业客户打造一体化定制服务,实现云网融合,按需定制
以核心网独立部署,专用无线共享为主需求,隔离共享传输资源为需求的方式构建5G专网的移动专属,专属,独享模式。
基于5G专网的这三种模式,中国移动构建了人工智能,物联网,云计算,大数据,边缘计算的能力体系和平台,从而支撑各种行业应用。
可以看出,三大运营商的5G专网架构基本相同,都建设了功能完善,服务精准的无线通信基础设施,可以灵活满足行业客户的差异化需求。
可是,基础设施的完成只是万里长征的第一步。
数字化转型的浪潮浩浩荡荡对于传统企业来说,只有做时间的朋友,抓住每一分钟推进数字化转型,才能在新时代站稳脚跟
这种企业向数字化,网络化,智能化转型的内生动力,才是决定5G专网能走多快多远的终极能量。
5G专网在改变行业的同时,也将无声无息地渗透到我们的生活中。
—结束—
参考文件:
1.中国联通5G行业专网白皮书
2.中国电信5G客户网络产品手册
3.中国移动5G产业专网技术白皮书v1.0
4.中国移动5G使能产业的数字化转型
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