他山之石：日本是怎么做的？
其他
加快5G新基建，5G专网的“私家花园”该如何垒起？
加快5G新基建，近60万的5G基站部署正在四大运营商中如火如荼展开。但5G网络部署只是第一步，5G的应用创新才是5G发挥促进经济增长新动能的关键。5G专网，又该如何起步呢？
5G给个人通信带来的只是量的变化，没有质的变化，5G更大的商业价值是在各个垂直行业，赋能千行百业数字化转型。但5G公共通信网络已经不能满足 to B企业各种应用场景对网络的要求，由此专网需求量急剧上升。
近日，工信部印发的《关于推动5G加快发展的通知》提到，要持续加大5G技术研发力度，加强5G技术和标准研发。组织开展5G行业虚拟专网研究和试点，打通标准、技术、应用、部署等关键环节。加速5G应用模组研发，支撑工业生产、可穿戴设备等泛终端规模应用。持续支持5G核心芯片、关键元器件、基础软件、仪器仪表等重点领域的研发、工程化攻关及产业化，奠定产业发展基础。
同时《通知》中还提到，要适时发布部分5G毫米波频段频率使用规划，开展5G行业（含工业互联网）专用频率规划研究，适时实施技术试验频率许可。
那么目前国内专网建设的需求是什么？5G专网该如何开局？还有哪些坎需要迈过？
事实上，在发展5G专网模式上，全球在同一个起跑线上。日本是全球5G的先行者之一，特别是在5G模式创新上，具有示范意义。
3月27日，日本富士通宣布其自建的5G专网正式商用。这个消息受到业界的广泛关注，这或许是全球首个5G专网的正式商用。
其实早在去年12月份，日本政府就开始接受5G专网服务频谱牌照申请。这些5G专网将被分配与移动运营商不同的频谱资源。当前日本已为垂直行业分配了2575-2595MHz、28.2-28.3GHz、4.6G-4.8GHz和28.3-29.1GHz频段部署4G/5G专网。企业可以向政府申请本地5G许可证，以获得这些频谱的使用权。
据了解，日本通过允许地方政府和企业在农村地区建设自己的网络，可以利用局部地区的5G专网，在农场和工厂等地点远程操控机器、摄像头和无人机等。如，日本政府预计将使用5G服务实时监控河流的水位。据了解，日本定义的5G专网主要是指在自己的土地上自建5G网络供自己使用。
目前，日本富士通、NEC、NTT East、秋田有线电视等企业已经申请了本地5G许可证。其中，富士通于2月18日第一个获得本地5G无线许可。
仅仅一个多月，富士通就正式商用了5G专网，并部署于新川崎科技广场，覆盖面积达2.8万平方米。据了解，该5G专网初期应用为5G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。
此外，富士通本次商用的5G专网采用NSA组网，即依托于现有的4G系统添加5G基站。其中，4G LTE使用频段为2575MHz～2595MHz，5G NR使用频段为28.2GHz～28.3GHz。
富士通的5G专网案例，对中国的5G专网发展又有哪些启示？
专网技术整体落后1.5代
近年来，随着新一代信息技术的广泛应用，专网通信行业迎来新的发展机遇。我国作为全球新兴技术发展的重要一环，企业专网需求量也急剧上升，市场规模全球占比逐年攀升。
目前的行业专网普遍以窄带通信系统为主，如2G、3G，传输速率较低，但可以满足企业对传统生产设备与应用场景的连接需求，中国联通研究院物联网研究院中心副经理安岗在接受《通信产业网》记者采访时表示，随着制造业、大数据、物联网、人工智能技术的不断发展，无线AGV、工业AR/VR、机器视觉质检等新型工业应用场景的出现促使企业对网络时延、传输速率、安全性的要求也在提高，传统的专网在某些方面的“缺陷”已逐渐显现。
安岗表示，首先是传统专网采用的通信技术较为落后，网络的带宽、时延、可靠性、安全性等方面无法满足现阶段工业互联网的要求；其次是传统专网采用专有通信设备建设，存在网络建设全定制化、周期长、成本高等问题。
其实，相对于三大运营商运营的公共通信网络，专网技术整体落后1.5代，目前主流仍然是相当于2G或3G的技术，仅有部分领域例如政务网广泛引入4G技术，安岗认为，造成这种现象主要两种原因，一是专网具有鲜明的行业应用特点，比如公共安全、工商业等，行业的特殊性决定了专网通信的高安全、高稳定、低成本等需求，某种程度上也限制了专网迭代的速度；二是专网通信规模相对较小且高度分散，研发投入较少，处于发展相对落后的境地。
5G专网建设的四种模式
为了满足行业对网络的需求，部分行业使用非授权频谱或行业自有频率自建专网。但行业频率专网带宽小、网络和终端成本高、制式相对落后，不利于行业发展。而Wi-Fi网络可靠性和稳定性差，不支持设备的移动性。5G时代的到来为各行业引入无线移动应用打开了新的出口。
目前企业或园区的5G网络建设情况主要以使用公网为主，安岗表示，当前三大运营商都在积极探索5G专网的应用场景以及建设模式，例如服务大兴国际机场的5G专网，在港口、矿山等领域联合企业建设的5G专网等。
据《通信产业网》记者了解，中国移动根据企业实际需求将5G企业专网分为物理专网与虚拟专网。其中，物理专网是指部分行业业务需求与公网提供的能力差异大，需提供专有物理网络资源，如新建基站（特殊频段/特殊时隙配比）才能满足，空口侧还需进行专门优化，网络架构方案可根据隔离性需求灵活选择。物理专网主要对标行业自由频率专网，适用于对安全隔离性、网络性能有极高需求的高价值客户，如工厂、港口等。
而虚拟专网则是指部分行业业务需求与公网业务差异小，大网接入网可满足需求或仅需少量无线优化。侧重网络架构的优化，MEC、核心网部署方案按需灵活选择。基站可同时服务于公网用户和行业客户，主要对标Wi-Fi网络，适用于对网络性能要求不高、成本敏感的客户，如企业园区等。
其实，运营商在5G企业专网的建设有很多种模式，安岗表示，第一种为基于公网频段帮助企业建设独立专网，与公网完全隔离。这种建设方式的优点是可保障企业数据的安全、网络时延低、网络自主可控等，缺点主要是部署成本较高。
第二种是专网与公网之间RAN共享，这种方式下，专网共享使用公网的5G基站，无线数据流量在5G基站上实现分流，工厂里产生的数据将保留在本地，而企业员工的智能手机上网、看视频等数据流量则通过公网传输。相对于第一种可降低一定的成本。
第三种与第二种类似，专网与公网之间不仅在RAN共享，同时在控制面也实现共享。这种模式下，专网和公网的控制面功能均通过公网中的核心网执行。
最后一种是基于网络切片技术来实现公网与专网端到端共享。这种模式基于5G公网，为5G专网端到端切出一个“切片子网络”。这种建设方式用户信息和数据流量的安全性取决于网络切片能力，而时延的保障则取决于运营商边缘云的部署位置。
5G时代专网与公网将融合发展
5G的广覆盖、宽带宽、低时延等优势，能够实现企业专网通信技术的提升。例如，安防监控、码头应用，5G技术打造的5G无人机、5G无人运输车等，提升了专网应用范围，丰富了专网的内涵。
传统意义上的专网，一部分在于连接，更大的应用则在于调度指挥，保证关键通信能力。安岗表示，5G在行业的定位不仅仅是通信管道，更着重于连接，数据的传输和应用，将会与摄像头、AI、工业设备等相结合，发挥更大的应用价值。在这一点上，传统专网的技术优势依旧无可取代。因此，无论是用4G还是用5G建设的专网，在短期内都难以撼动传统专网在垂直行业的地位。
此前电子科技大学教授李少谦在接受媒体采访时也表示，专网思维使得5G在理论上可以服务百行百业。但在实际中，运营商切入垂直行业会遇到严峻挑战，一方面，边缘计算、网络切片等没有统一的标准体系，不同厂家的设备、网管系统难以实现互联互通;另一方面，垂直行业的需求极其复杂、个性化，运营商并不熟悉，因5G而成为“专网运营商”，并不能很好的将网络能力与行业需求深度融合。
安岗认为，随着5G时代的到来，专网和公网将出现更加深度的融合，例如电信运营商可能会基于5G技术切入专网，提供具有成本优势的行业应用解决方案，为专网的技术提升创造条件。
此外，未来的专网技术，是传统专网技术和新一代通信技术相互取长补短，应用于不同的业务场景。5G技术可能会在扩展专网边界、推动新型应用等方面大展身手。随着LTE的普及和5G等新一代通信技术的快速发展，专网和公网相统一的可能性也会随之增强。
未来，工厂、园区、运输、医院、油田、电网、港口等各行各业都可能拥有5G专网，以利用5G大带宽、低时延、高可靠、多连接的网络能力和边缘计算，来实现数字化转型，提升生产效率。
《通信产业报》全媒体总编辑辛鹏骏认为，在移动通信之始的1G、2G时代，行业专网或企业专网以“特殊存在”发挥了特定作用。5G时代专网“重出江湖”，既是企业数字化需求，更是5G技术能力特点使然。符合商业规律，也体现技术特点。相信随着模式探索不断深入、技术方案不断成熟以及频率安排、监管政策的逐步明晰，各种模式的5G专网或会成为“5G改变社会”的新风景线。
“加快新基建”系列报道：
复工复产抗击疫情系列报道：
荐阅读
编辑 / 改静