5G專網

5G專網全稱是5G專用網絡(private 5G network)，一種局域網(LAN)，能夠通過使用5G技術創建具有統一連接性、優化服務和特定區域內安全通信方式的專用網絡

專網與公網相比，主要針對2B 端網絡，公網主要針對 2C 端網絡。根據廣義定義分類，無 線通信能夠劃分為專網通信和公網通信兩部分。

(1)專網無線通信主要指遵循 IPv4 和 IPv6 規范，采用專用 IP 網絡地址空間的通信網絡；專網在特定區域進行信號覆蓋，彌補了公網通信無法覆蓋的 范圍，由于專網對于技術可靠性需求較高，整體安全性、抗干擾能力優于公網，同時 由于其覆蓋物理范圍小于公網且需求場景較確定，其專業性、專用性較高。專網專用于特定行業或企業如政府、軍隊、公安、能源、消防、軌道交通等部門 或領域，廣泛分布于應急通信、調度指揮等 2B 端應用場景；

(2)公網則主要指供公共用戶使用的 通信網絡。應用側 看，公網主要渠道為個人、 企業等社會公眾用戶，偏向于 2C 端客戶，達到社會上廣連接的作用^[1]。

(1)虛擬專網：建設統一的 網絡，通過切片技術，為行業提供專網；此種共享網絡的方式叫做虛擬專網，其優勢是最大程度的共享網絡資源，包括無線、承載、核心網等，通過運營商有規劃的網絡建設，滿足業務演進需要，運營商還能提供專用的網絡運維支撐。劣勢是無法為特定的行業提供特殊確定性的網絡服務。也無法根據行業發展的需要實時調整網絡服務，并且由于隔離度低，給行業應用帶來未知的風險。

(2)混合專網：混合專網實在虛擬專網不足的基礎上，根據行業訴求，為行業建設獨占的；優勢是成本低、維護性好，同時由于專用，可以為行業提供方案一所不具備的隔離性，滿足部分行業對于數據高安全性的要求；另外由于下沉園區，可以將邊緣計算同步下沉，有效降低時延，提升行業客戶業務感受。該種方案被眾多的行業客戶所接受，成為向行業拓展的關鍵解決方案。

(3)獨立專網：運營商為企業建設獨立的專用網絡，行業客戶暫時無法獲得頻譜資源只能交由運營商承建專用網絡。在核心網層面是企業自主建設專用網絡。其優勢是獨立專用由于根據行業自身特點做匹配性網絡建設，在行業應用上更具備針對性，也更能匹配行業發展需要，為行業提供高確定性的網絡服務保障。

獨立專網與共享類網絡相比成本較高，但由于專網業務明確，在部分應用場景中，反而獲得更高的成本優勢，如園區寬帶接入，移動性、計費、以及其他特性的可以做針對性裁剪，同時可以使用更低成本的轉發技術(異構加速)，進而獲得更高的成本優勢。

不同的網絡建設模式，決定了網絡最終的能力： 網絡為 行業應用提供了多種網絡解決方案，行業可以根據自身特點，可選擇單一網絡方案或組合網絡方案，如用于跨工業園區的辦公網絡，可以采用運營商提供的虛擬專用網絡，用于工業生產或控制的網絡可以采用獨立專用網絡。由于獨立專用網絡在確定性方面的優勢，隨著 向工業領域的拓展，獨立專用網絡會逐步成為行業網絡的核心解決方案^[2]。

5G 憑借大帶寬、低時延 &； 高可靠性、海量連接等技術特性以及在網絡架構上的靈活性，高度契合專 網的需求。相比傳統專網如 Wi-Fi 接入技術，主要優勢體現在良好的網絡覆蓋性、雙向認證的安全性、更 快的速度和更低的延時抖動、移動業務的連續性等方面[3]。

(1)高可用性：意味著用戶可以始終使用該網絡服務，可以確保最大的可用性

(2)可靠性：是指在預定持續時間內高可靠地傳輸一定數量業務的能力，需要足夠的網絡覆蓋范圍和容量，以及強大的業務切換功能。

(3)互通：與公網互通是一項重要功能，例如醫療救護車等關鍵服務從一個網絡遷移到另一個網絡(例如從專網到公網)時需要服務連續性，這就要求網絡之間需要一定程度的集成。

(4)服務：質量QoS包括吞吐量、延遲、抖動、丟包率等，在專用頻譜上運行專用網絡可以得到更好地控制。此外，可以針對專用網絡部署中的特定需求量身定制不同服務的系統性能和資源使用。

(5)安全性：專用網絡有望提供全面的端到端安全性，以確保信息、基礎架構和人員免受威脅。專用網絡可以利用網絡隔離、數據保護和設備/用戶身份驗證來保護關鍵資產，企業還可以控制保留數據主權，以確保敏感信息保留在本地。

(1)廣東省 2020.3.27《關于應對疫情影響進一步促進信息服務和消費的若干政策措施》

①專網建設目標：在政務、公安、應急管理、電網、高速公路、船舶、鋼鐵、石化、專業園區等重點行業領域試點建設 10 個以上 5G專網；②專網頻率安排：持續推進 1.8GHz 頻段專網在軌道交通、機場、港口、智能工廠等行業場景應用。申請 1.4GHz 頻段、推進全省政務試點應用。申請開展 5.9 —7.1GHz 頻段專網試驗。③專網設備研發支持。支持企業研發制造 5G 專網傳輸設備和終端。

(2)工信部 2020.3.24 《關于推動 5G 加快發展的通知》

提出要組織開展 5G 行業虛擬專網研究和試點，實現標準、技術、應用、部署等關鍵環節銜接暢通

(3)湖南省 2019.6.19《湖南省 5G 應用創新發展三年行動計劃(2019-2021 年)》

提出網絡建設、創新能力、應用融合、產業培育四方面行動目標。在深化 5G 行業應用方面，重點提出 5G+工業互聯網、5G+自動駕駛、5G+超高清視頻、5G+網絡安全、5G+醫療健康等八大方面

(4)肇慶市 2020.3.16《肇慶市加快 5G 發展實施方案(2020-2022 年)》

重點促進 5G 在智能制造、智慧園區、智慧農業、4K/8K 超高清視頻、智慧教育、智慧醫療、智能交通、智慧政務、智慧公共服務等方面的試點應用

(5)淄博市 2020.4.8《關于加快推進 5G 網絡規劃建設的實施意見》

明確工作目標為 2020 年實現主城區、區縣城區重點區域 5G 連續覆蓋，在工業互聯網、人工智能、智慧城市、智慧醫療、車聯網等領域打造一批 5G 行業應用示范項目

(6)江門市 2020.5.8《關于組織推進“5G+工業互聯網”應用示范園區工作的通知》

其一是加快推進第一批廣東省“5G+工業互聯網”應用示范園區建設；其二是啟動第二批廣東省“5G+工業互聯網”應用示范園區建設

(7)上饒市 2020.5.15 《上饒市 5G 發展 2020 年工作要點》

搭建創新服務平臺；推進“5G+智慧農業/智能制造/車路協同/智慧旅游/智慧醫療/文娛產業/智慧教育/智慧應急/智慧網格”示范應用

(8)北京市 2020.6.10《加快新型基礎設施建設行動方案(2020-2022 年)》

加速推進 5G 獨立組網核心網建設和商用，加強 5G 專網基礎設施建設；深入推進“一五五一”工程，豐富“5G+”垂直行業應用場景，培育一批 5G 細分領域龍頭企業

(9)蘇州市 2020.7.28《蘇州工業園區關于支持“5G+工業互聯網”融合發展的若干措施》

“5G+工業互聯”融合發展首先要全力推進雙方的產業化發展；其次要全面深化雙方的賦能制造業轉型升級

5G 時代專網建設方法主分為自建獨立物理 5G 專網及依靠運營商，利用邊緣計算、 網絡切片技術建立虛擬專網兩種。國際上主流為向企業分配專網頻段并自建專網， 德國、日本、英國、荷蘭、法國等國家已允許企業自建 5G 專用網絡且為垂直行業分 配了 5G 專網頻段，企業只需支付一定的費用即可使用；我國主要為依靠運營商，利 用邊緣計算、網絡切片技術建立虛擬專網，目前運營商正積極與各行各業合作建設 虛擬 5G 專網，三大運營商中國移動、中國聯通、中國電信皆推出自身專網解決方案 及發展路徑。

(一)3GPP 5G專網架構

2019年9月5G—ACIA(5G Alliance for Connected Industries and Automation：5G產業自動化聯盟組織)發布了用于描述3GPP 5G私有網絡主要場景的白皮書.綜合來看，5G專網部署模式包括公網共用的5G專網與完全獨立的5G專網：

(1)5G專網公網共用(Non-public network in conjunction with public networks)該網絡部分設備、資源與公網共用，可以為企業、園區、工廠提供部分專用能力，例女IJQoS(Quality of Service：服務質量)、網絡切片、邊緣計算等。

(2)5G專網獨立部署(Standalone non-public network isolated deployment)：該網絡獨立于公網建設，與公網物理上完全隔離，專門為企業、園區、工廠等建設，專網專用。

(二)中國移動5G專網方案

2020年7月中國移動舉辦“5G專網起航計劃發布會”基于“網隨業動、按需建網”原則，正式推出5G專網“優享”、“專享”、“尊享”3種模式

(1)優享模式中國移動可提供QoS業務加速與切片業務隔離增值服務，滿足行業客戶對網速、時延的優先保障需求。

(2)專享模式基于增強覆蓋和MEC(Mobile Edge Computing：邊緣計算)邊緣計算技術，實現數據流量本地卸載、實時數據邊緣處理，滿足行業客戶對數據不出場、超低時延等業務需求。

(3)尊享模式通過對基站、頻率等個性化定制專建專享，為行業客戶構建專用的5G網絡，滿足客戶的高定制化、高安全性、高可靠性的建網需求。

(二)中國聯通5G專網方案

2020年8月，中國聯通重磅發布了3款5G專網產品：5G虛擬專網、5G混合專網、5G獨立專網。

(1)5G虛擬專網是指聯通基于5G公網，利用端到端QoS或切片技術，為行業客戶提供一張時延和帶寬有保障、數據可隔離的專有網絡。

(2)5G混合專網是指部分資源女IUPF(UserPort Fuction：用戶端口功能)用戶端口功能獨享的5G專用網絡，通過將UPF下沉到企業園區部署，為行業用戶構建一張增強帶寬、低時延、數據不出園的基礎連接網絡。

(3)5G獨立專網是指聯通利用專有無線設備和核心網一體化設備，通過切片和邊緣計算等技術，為行業用戶構建一張數據完全隔離、通信設施完全物理封閉的5G連接網絡。

(四)中國電信5G專網方案

2020年11月，中國電信集團在廣州召開2020天翼智能生態博覽會，期間正式發布中國電信5G定制專網。中國電信5G定制專網面向不同客戶，分別提供“致遠”、“比鄰”、“如翼”三類服務模式

(1)致遠模式是面向大范圍通信客戶提供的定制網絡服務模式。通過QoS和切片加速等技術，提供端到端差異化保障的網絡連接、行業應用等服務。

(2)比鄰模式是面向對通信時延要求較高的客戶提供的定制網絡服務。通過邊緣節點、QoS增強、切片等技術，提供帶寬增強、低時延、數據流量本地卸載的專有網絡。

(3)如翼模式是面向對數據安全敏感的客戶提供的定制網絡服務。充分利用超級上行、5G網絡切片和MEC等技術，按需定制專用基站、頻率和本地化UPF等，提供一張隔離的、端到端高性能的專用接入網絡^[4]。

參考資料：

[1] 公司研究】佳訊飛鴻-公司首次覆蓋報告：5G專網蓄勢待發鐵路系統有望優先發力-20200824(24頁).pdf

[2] 中興通訊2021年5G行業專網核心網白皮書34頁.pdf

[3] 中國信科&；大唐移動：工業園區5G專網部署白皮書（31頁）.pdf

[4] 劉圣林，張迪，龍永樹，饒中.5G專網建設及商業模式探討[J].中國儀器儀表，2021(10):66-69.

相關報告：

頭豹研究院：2021年中國5G專網行業短報告：5G專網ICT產業新戰場（20頁）.pdf

5G確定性產業聯盟：5G確定性網絡@電力系列白皮書II：5G電力虛擬專網建網模式（26頁）.pdf

中?？萍迹?G垂直行業專網設計及部署白皮書（33頁）.pdf

賽迪譯叢：5G專網在工業互聯網中的應用(28頁).pdf

【研報】通信行業深度報告：5G專網助力產業橫向拓展打開5G縱向新空間-20200814（29頁）.pdf