5G 专网，路在何方？

话说你平常打电话、刷视频、玩游戏的 4G 和 5G，一般也被叫做“公网”。这个“公”字的含义正是公开，公用的意思。

也就是说，这个网络，不但你能用，你隔壁的张三也能用，张三的老乡的战友的小姨子的同学的哥哥也能用。

跟公网相对的，就是私网。这私网可完全是私人定制的，要将不希望访问的人拒之门外。

比如，你家用 Wi-Fi 搭建了局域网，里面有电视、家庭服务器、智能音箱、扫地机器人等设备，只有家庭成员才可访问。

将此概念扩大，我们会发现各行各业都有自己的私网，专门为自己的内部系统服务，我们也就将其称之为“专网”。

比如，在铁路上，从 2G 时代就开始使用一种基于 GSM-R 这样的专网技术建设的内部网络，专门用于列车和调度中心之间的通信。

这种专网技术，就这样默默地在幕后守护着铁路系统的运行，除业内人士之外，几乎不为人所知。

在公网里面，你刷视频时卡顿那么几下，除了体验差点也没啥大的损失。但专网一般用于生产活动，网络就像我们身体的循环系统一样，要是哪里血管堵了，或者心脏跳动异常了，就会可能导致系统瘫痪，轻则经济利益受损，重则发生安全事故。

因此在建设专网时，对网络的性能、可靠性和安全性都有着极高的要求。可谓，网者，业之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也。

于是，时代的聚光灯投射到了 5G 身上。

为什么需要 5G 专网

在 5G 时代，eMBB（增强型移动宽带），mMTC（海量机器类型通信）和 uRLLC（超高可靠低时延通信）这三大场景提出。

可以看出，除了 eMBB 之外，其他的这两类我们老百姓一般是用不到的。

那么，5G 为什么要费那么大劲搞这么多普罗大众用不到的功能呢？

没错，就是为了专网应用。普通消费者的网络需求，只是露出水面的冰山一角，大头则永远属于水面之下的暗潮涌动。

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，80% 应该是用在工业互联网领域，我认为 5G 最期待的还是这个领域。”

据咨询机构 OMDIA 的测算，全球范围 5G 行业应用的经济贡献将达到 13.2 万亿美元，其中对制造业的贡献最为明显。

全球 5G 行业应用发布情况（数据来源 OMDIA，截至 2020 年 3 月）

因此，部署 5G 专网是垂直行业推动 5G 创新应用、拓展生产效能、提速数字化转型不可或缺的必要手段。

2020 年 3 月，工信部印发《关于推动 5G 加快发展的通知》，提出要组织开展 5G 行业虚拟专网研究和试点。

2021 年 7 月，工信部联合九部门印发《5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023 年）》，对 5G 专网建设规划了明确目标。

与此同时，同样由工信部主导的“绽放杯”5G 应用征集大赛已经连续举办了四届，意在挖掘 5G 典型应用，探索的成熟商业模式。

这一切无不昭示着一个不容辩驳的事实：行业专网，是 5G 的未来。

建设 5G 专网的方式

根据 3GPP R16 标准定义，5G 专网分为独立部署模式 (SNPN，Stand-alone Non-Public Network) 和公网集成模式 (PNI-NPN，Public Network Integrated Non-Public Network)。

独立部署模式，则是指使用专用的频谱来建设完全专用的网络，不与任何人共享。这种方式一般需要为企业分配专用频段，并由企业自主进行网络建设和运维。

公网集成模式，则根据与公网共享程度不同，又可分为“与公网部分共享（共享 RAN 或共享 RAN 及核心网控制面）”，和“与公网端到端共享”这两类。运营商要部署 5G 专网，采用这种方式具有灵活和快速的优势。

在欧洲、日本等国，政府已为企业开放了专用的频段，企业可获得许可之后自行建设独立的 5G 专网。

在 2019 年，德国政府就已开辟了 100M 的带宽，并对企业用户开放了十年期使用权申请，主要用于工业 4.0、农业及林业。目前，已有博世、宝马、大众、巴斯夫、汉莎航空等 33 个公司申请了 5G 专网频段。

同年，日本也为企业开放了专用频谱，含 4.5GHz 和 28GHz 这两个频段，共 1.1G 带宽，并将其称之为“Local 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 Local 5G 正式商用。该网络覆盖面积 2.8 万平方米，初始部署的应用为智慧安防，即通过 5G 网络上传由多个摄像头采集的超高清视频流，并通过 AI 分析来检测可疑行为，以确保园区安全。

在中国，由于所有的频谱都分配给了运营商，企业要建设 5G 专网，没有别的选择，只有跟运营商合作这一条路。

专业的人做专业的事，运营商有的可不止是频谱，还有资金、有技术、有经验、有人力、有平台，在建网的专业程度上是碾压性的存在。

因此，企业只需拿出钱来，把复杂的事情交给运营商来做，自己专注于部署应用来提升效率，是最省心的双赢之举。

 中国三大运营商的 5G 专网方案

于是，三大运营商勇立潮头，纷纷推出了自己的专网建设方案，并根据千行百业多样化的需求设置了不同的服务级别。

由上图可以看出，三大运营商都推出了“与公网完全共享”、“与公网部分共享”、以及“独立部署”这三种 5G 专网部署模式。

从命名上看，联通最为朴素直白，分别将三种模式称之为“5G 虚拟专网”、“5G 混合专网”、以及“5G 独立专网”。

电信就显得文雅一些，分别称作：“致远模式”、“比邻模式”、“如翼模式”。

移动则彰显了花钱越多越尊贵的信条，将三种模式分别叫做：“优享模式”、“专享模式”、“尊享模式”。

下面，我们以联通为例，来看看 5G 专网怎么建。

5G 虚拟专网：

在这种模式下，5G 基站、核心网（含用户面网元 UPF，以及其他网元）都是和公网用户共用的。

那怎么区分公网和专网用户，并提供差异化的服务保障呢？这就要用到 5G 的大杀器：端到端网络切片了。

通过 5G 切片技术，可以实现多个逻辑隔离的专属管道，实现专网用户与公共用户的业务隔离，互不影响，保障用户业务安全。

这种通过软件方式构建的 5G 虚拟专网，具有服务范围广、灵活性高、成本低、建设周期短的特点，用于各种覆盖范围广、接入终端在时间和空间上不固定，同时又有一定的业务质量要求和一定程度的数据隔离要求的应用，如智慧城市、智慧景区、新媒体、高端小区及办公、智能交通等场景。

5G 混合专网：

在这种模式下，5G 基站还是公网用户和专网用户共享的，但核心网的用户面功能（UPF）已经是专用的了，并且还可以下沉部署在企业园区内部的边缘计算（MEC）节点上。

跟虚拟专网不同，企业的内部数据不再需要从公网 UPF 转一圈，而是通过企业园区内部的专用 UPF 直接传输到企业内网，传输路径更短，数据不出园区，安全性更高。

由于传输路径短，网络的端到端时延可以有效降低到小于 15 毫秒，部分场景的时延可以小于 10 毫秒。超低的时延，可以让 5G 应用深入到企业生产控制的核心环节。

并且，由于 MEC 和 UPF 部署在园区内部，企业对网络的控制程度也得以增强，可以进行各种灵活的自服务，如自主管理，自主配置、告警提醒等等。

因此，5G 混合专网适用于各种局域开放园区，包括交通物流、港口码头、高端景区、城市安防、工业制造等。

5G 独立专网：

顾名思义，这就是完完全全的 5G 独立专网，终端专用、基站专用、核心网专用，精细化点对点规划设计，跟公网完全隔离，井水不犯河水。

这种高度定制化的网络，可最大程度地发挥 5G 网络性能，实现覆盖无死角、数据不出园区、生产不中断、上下行带宽优化、超低时延和超高可靠性统统都不在话下。

因此，5G 独立专网适用于局域封闭区域，包括矿井、油田、核电、高精制造等场景。例如矿井、油田区域的无人调度、远程作业、系统控制与通信；高精制造厂区的智能制造、监控等应用。

电信的致远、比邻和如翼模式，网络架构跟联通的虚拟专网、混合专网、独立专网基本一致。

电信提出，5G 专网服务不仅是一张通信网络，更是一种融合网络、云计算、边缘计算、应用平台全面定制的综合解决方案。

因此，电信的 5G 专网强调高度的定制化：“网定制、边智能、云协同、X 随选”，目标是为行业客户打造一体化定制融合服务，实现“云网一体、按需定制”。

移动的优享、专享、尊享三种模式的 5G 专网采用“核心网独立部署，无线共用为主按需专用，共用传输资源按需隔离”的方式来建设。

基于这三种模式的 5G 专网，移动构建了人工智能、物联网、云计算、大数据和边缘计算能力体系和平台，从而支撑多种行业应用。

可以看出，三大运营商的 5G 专网架构基本一致，都已建成了功能完善、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诉求。

然而，基础设施的建成，仅仅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，唯有做时间的朋友，只争朝夕地推动数字化转型，才能在新的时代立足。

这股企业对数字化、网络化、智能化转型的内生驱动力，才是决定 5G 专网到底能走多快，走多远的终极能量。

5G 专网，在改变行业的同时，也必将润物无声般地渗入我们的生活。

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参考文档：

• 1.  中国联通 5G 行业专网白皮书

• 2.  中国电信 5G 定制网产品手册

• 3.  中国移动 5G 行业专网技术白皮书 v1.0

• 4.  中国移动 5G 赋能产业数字化转型

本文来自微信公众号：无线深海 （ID：wuxian_shenhai），作者：蜉蝣采采

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