5G行業虛擬專網逐浪前行
5G突破了人與人之間通信的限制,將通信拓展到人與物、物與物之間,開啟了萬物互聯的時代。5G的技術特點和應用場景使其成為數字經濟發展的重要引擎。
根據中國信息通信研究院測算,預計在2020—2025年,5G將拉動中國數字經濟增長15.2萬億元;其中5G技術對其他產業貢獻部分,預計增長11.9萬億元。由此可以看出,5G與行業融合將成為未來數字經濟發展的主戰場。依據IHS預測,到2035年由5G推動的跨行業潛在全球銷售額將達到11.6萬億美元。從垂直行業來看,5G帶動經濟產出最大的行業是制造業,達到4.7萬億美元,在總產出中占比5.4%。對全球806家行業企業的調研數據顯示,在未來1~2年內,有一半以上的企業希望使用5G,其中航空航天與國防、半導體與高科技制造、機場、港口、鐵路、醫藥和生命科學等行業應用5G的意愿超過70%。
5G為什么能夠與那么多的行業發生“化學效應”,推動其數字化轉型升級呢?對于傳統行業來說,5G相當于行業數字化中的“神經中樞系統”,連通了底層設備與企業的信息“大腦”,為企業提供了高速、高穩定、低時延的信息傳輸通道,使其能夠打通企業上下的縱向數據流通通道,也能夠構建企業間、企業與客戶間的橫向數據流動體系,使得云計算、大數據、人工智能等其它ICT基礎設施能發揮最大作用,共同構建起各行業的新型信息通信基礎設施,支撐垂直行業數字化、網絡化、智能化轉型。
行業虛擬專網成為我國5G行業融合發展必由之路目前5G與行業的融合還處于初期階段,滿足行業業務需求成為所有融合工作的前提。行業企業已經在企業內部利用以太網、Wi-Fi等網絡技術開展多種生產、運營等服務,在網絡使用需求、運營模式、生態構建方式上都呈現出與個人消費者需求的差異化,行業企業在引入5G時,主要考慮以下五大特色需求。
第一,多域多類業務承載需求。5G要能承載企業園區內和園區外的不同類型業務,如園區內生產及管理業務、園區間的物流、供應鏈協同等。
第二,系統融合需求。5G要能夠平滑融入到現有業務系統中,最好做到“即插即用”,對現有業務流程不做大的修改,能與現有系統互聯互通并深度融合。
第三,實現分域隔離的數據安全保障。保障公網業務和企業業務安全隔離,并能夠滿足企業內部核心業務的安全管理需求,如核心業務不出園區、IT和OT的安全隔離等。
第四,網絡獨享且建設成本足夠低。行業企業希望5G網絡能為其單獨定制化設計及使用,在保障業務數據安全性和穩定性的前提下,5G網絡建設和使用成本盡量低,預期收益要明顯高于投入成本。
第五,簡單自主運維5G網絡。行業企業希望擁有企業內部5G網絡的運營管理權,既能自主開戶、查看網絡及終端的狀態等,又能根據自己的業務要求隨時調整網絡,最大限度地保證生產的連續性。而網絡運營運維應當簡單,以降低企業網絡運營運維成本。
目前現有的5G toC網絡并不適用于行業企業。一方面,現有的5G toC網絡是面向消費者服務而進行網絡規劃設計的,并沒有考慮園區5G網絡建設架構及不同類業務確定性傳輸等問題,也沒考慮到業務不出園區等安全隔離要求;另一方面,現有5G toC網絡是由運營商統一運營、運維的,行業用戶暫時沒有網絡的自主運營、運維權利。使用行業專用頻率的5G專網在簡單自主運維、低成本等方面也無法滿足要求,目前5G網絡的運營、運維過于復雜,且人力物力投入成本較高,行業企業無法承擔,也沒必要承擔;另外專網產業鏈由于采用專用頻率,需要重新構建產業鏈,到底能在多大程度上借用公網規模化產業優勢,還有待時間檢驗。從我國目前情況分析,由于5G行業專網頻率尚未發放,因此主要推動5G行業虛擬專網來為行業用戶提供5G服務,滿足行業各種要求。
5G行業虛擬專網就是指基于5G公網向行業用戶提供的能滿足其業務及安全需求的高質量專用虛擬網絡,是為行業用戶提供差異化、可部分自主運營等網絡服務的核心載體。
為滿足行業需求,5G行業虛擬專網主要從5個方面對toC網絡做定制化提升。
一是網絡部署考慮園區覆蓋和網絡服務的獨享性。虛擬專網提供廣域及園區局域兩大類型網絡部署架構,滿足不同企業在不同場景下業務承載及管理需求;另外通過核心網網元下沉園區、基站專門規劃部署等方式來保障5G網絡為企業提供專享體驗,利用網絡切片、確定性保障等技術實現不同業務承載需求。
二是保障業務安全隔離需求。虛擬專網通過物理隔離、邏輯隔離、業務分流等多種手段,實現園區公網和行業業務的安全隔離和獨立傳輸,也保障企業內不同業務的安全隔離要求。
三是網絡設備定制化、輕量化。根據企業不同的規模、使用要求,推出不同功能、性能的網絡設備,如定制化UPF/MEC設備、分級定制化5G模組等,企業能以更低的成本建設和使用5G網絡。
四是提供簡單運維服務能力。虛擬專網通過提供對外服務平臺,將5G網絡的開戶、網絡監測、網絡參數修改等功能統一提供給行業用戶,使得行業用戶能自主、簡單、便捷地管理園區網絡。
五是提供與原有系統融合組網能力。通過5G LAN、5G TSN等技術實現虛擬專網與現有行業網絡的融合,構建統一的融合服務網絡。
行業虛擬專網呈現多層次共同推進的良好局面5G行業虛擬專網最終是要實現5G網絡低成本、高價值地下沉到行業企業,實現5G網絡“用得起”“用得好”“用得方便”“用得安全”。行業虛擬專網融合落地也呈現國家、地方、行業多層次共同推進的良好局面。
在國家政策方面,2020年工信部在《關于推動5G加快發展的通知》中明確提出,組織開展5G行業虛擬專網研究和試點,打通標準、技術、應用、部署等關鍵環節。
在跨界產業研究方面,5G應用產業方陣5G AIA作為全國性的5G應用研究組織,在2020年3月成立“5G行業虛擬專網研究項目組”,與來自IT和OT的20多家企業聯合開展研究,全面推進5G行業專網的關鍵技術研究、標準制定、測試驗證及實際部署。目前工作組已持續推進包括5G行業虛擬專網網絡架構、對外服務能力、輕量級UPF、5G與行業局域網融合等方面的技術研究及標準制定。并于2020年7月在“2020中國互聯網大會——5G生態論壇”上,對外發布了《5G行業虛擬專網網絡架構白皮書》。
在推進試點示范和規模商用進程方面,發改委和工信部聯合組織實施“寬帶網絡和5G領域”2020新型基礎設施建設工程,其中設置5G行業虛擬專網項目,支持企業在數據本地化、用戶管理和網絡監控自主化等重點方面開展研究和試點,形成可復制、可推廣的模式。三大運營商也積極開展5G行業虛擬專網的推動工作,中國移動、中國聯通都對外發布了5G行業虛擬專網白皮書,形成各自行業服務品牌,并在各種項目中積極推進虛擬專網的落地,根據綻放杯數據統計,全國總決賽項目中超過70%采用5G行業虛擬專網部署模式。
行業虛擬專網產業生態呈現融合化、定制化發展態勢由于5G行業虛擬專網面向行業企業需求進行優化,因此其產業生態也將漸漸突破原有toC的5G產業生態,呈現CT和垂直行業融合發展的態勢,產業生態更加獨立也更加豐富,具有定制化、融合化、低成本的發展特點。
網絡產品呈現定制化、多品類的發展趨勢。5G行業虛擬專網服務對象是行業企業,受企業規模、安全訴求及應用落地節奏等因素影響,網絡產品設計應充分考慮企業本身的應用需求和承受能力,進行產品的分類定制化,不能用統一的toC網絡產品來服務,如UPF設備,面向消費者的設備容量都在百萬級以上,價格百萬元左右,一般行業企業都不需要這么大容量,也承擔不起這種設備的建設成本。因此未來5G行業虛擬專網需要根據企業規模和應用落地步驟,研發出分級分類的定制化網絡產品,為企業提供不同的服務“菜單”,企業可以按需選擇網絡設備。
芯片模組呈現輕量化、低成本發展趨勢。行業應用與消費者應用在范圍、特點上有很大的不同,如行業應用呈現類型碎片化、應用地理范圍受限、移動性要求不高、成本敏感等特點,這就需要對toC的5G芯片及模組進行輕量化、定制化改造,如通過支持頻段減少、帶寬減少等方式來實現芯片和模組的輕量化,方便不同的應用終端選擇不同的芯片模組,盡可能降低應用成本。
終端呈現定制化、碎片化和產業融合發展態勢。消費領域的終端類型相對較少,多為手機、平板電腦等;而在行業領域,5G將與行業的各種終端設備進行融合,導致終端類型呈現泛在化的趨勢,具有終端類型多且每種出貨量都比較小的產業特征,終端的研發主體也由傳統消費領域以ICT企業為主,變成以行業企業為主。
應用呈現定制化、生態融合化發展趨勢。5G融合應用是5G與行業具體應用融合后形成的新型應用方式,考慮到行業門類較多,每個門類中企業數量龐大,不同企業內應用方式、原有系統等也有很大區別,這就使得5G融合應用需要根據每個企業的需求進行定制化改造,導致應用呈現定制化、碎片化、融合化的發展態勢,應用生態構建主體也由消費者領域的ICT主導,轉變為新興應用解決方案商、運營商、IT企業與原有行業系統集成商等多方共同競爭的局面。
5G行業虛擬專網具有網絡覆蓋定制化、安全性高、性能精準優化、運維管理自主化等優勢,能滿足不同行業不同規模企業的應用需求,其產業生態也最大程度復用了公網產業鏈,并形成具有自身特色的產業生態,能夠滿足行業低成本使用和公共管理5G網絡的需求。在我國,5G行業虛擬專網已形成運營商統一的行業服務網絡,三大運營商也都構建了自己的服務品牌,ICT及行業企業都已接受了虛擬專網服務模式,相信未來5G虛擬專網將會在各行業呈現蓬勃發展態勢。