近日，在2022中國“5G+工業互聯網”大會上(shang)，工業(ye)和(he)信息(xi)化部正式(shi)宣布中(zhong)國(guo)商飛獲全國(guo)第(di)一張企業(ye)5G專網的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率許可，其中(zhong)925~6125MHz和(he)24.75~25.15GHz頻(pin)(pin)(pin)段也是工業(ye)無線專用的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)段。這標志(zhi)著經過多年(nian)探索，我國(guo)的(de)(de)“5G+工業(ye)互聯網”已經逐步形成政府規劃引導、地方務(wu)實推動、產業(ye)聯動發展(zhan)的(de)(de)“中(zhong)國(guo)模(mo)式(shi)”，正在進入由起步探索向規模(mo)發展(zhan)的(de)(de)新階段。
相比于通(tong)用(yong)的(de)民用(yong)5G來說，5G專用(yong)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)相當(dang)于一種局域網(wang)(wang)(wang)(wang)，是(shi)采用(yong)3GPP 5G標準構建的(de)具(ju)(ju)有(you)統一連接性(xing)、優(you)化服(fu)務和(he)特定區域內安全通(tong)信方式(shi)的(de)企業或行(xing)業無線專網(wang)(wang)(wang)(wang)。具(ju)(ju)體來說，3GPP標準定義了兩種5G專網(wang)(wang)(wang)(wang)部(bu)署(shu)模式(shi)：SNPN（獨(du)立的(de)非(fei)公共網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)）和(he)PNI-NPN（公共網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)集成NPN）。其中(zhong)，PNI-NPN是(shi)“公網(wang)(wang)(wang)(wang)專用(yong)”，指(zhi)(zhi)企業可通(tong)過與(yu)運營商5G公網(wang)(wang)(wang)(wang)共享(xiang)RAN，或者共享(xiang)RAN和(he)核(he)心網(wang)(wang)(wang)(wang)控制面、端到(dao)端網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)切片的(de)方式(shi)來部(bu)署(shu)5G專網(wang)(wang)(wang)(wang)；而SNPN是(shi)“獨(du)立部(bu)署(shu)模式(shi)”，指(zhi)(zhi)企業獨(du)立部(bu)署(shu)從基站到(dao)核(he)心網(wang)(wang)(wang)(wang)到(dao)云平臺的(de)整個(ge)5G網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)，可以(yi)與(yu)運營商的(de)5G公網(wang)(wang)(wang)(wang)隔離。 與(yu)有(you)線局域網(wang)(wang)(wang)(wang)或Wi-Fi等現有(you)局域網(wang)(wang)(wang)(wang)相比，5G專網(wang)(wang)(wang)(wang)可以(yi)為企業中(zhong)的(de)設備(bei)提供更高的(de)移(yi)動性(xing)、有(you)線級連接的(de)穩(wen)定性(xing)和(he)質量(liang)等，同時還具(ju)(ju)備(bei)一些基本(ben)優(you)勢，如安全性(xing)和(he)覆蓋(gai)范(fan)圍廣等。
發揮頻譜領航作用，助力5G應用揚帆
5G專用(yong)網(wang)絡(luo)(luo)是(shi)一個(ge)企(qi)(qi)業內部網(wang)絡(luo)(luo)，提(ti)供與特定企(qi)(qi)業的(de)人(ren)員(yuan)或(huo)事(shi)物的(de)通信連接，并(bing)提(ti)供這(zhe)些(xie)企(qi)(qi)業的(de)業務所需(xu)的(de)特定服(fu)務，由(you)企(qi)(qi)業獨立運行(xing)并(bing)專門使(shi)用(yong)。與公共網(wang)絡(luo)(luo)不同(tong)，只有企(qi)(qi)業內部的(de)授權(quan)人(ren)員(yuan)或(huo)終端才能訪問此網(wang)絡(luo)(luo)。在企(qi)(qi)業自建5G專網(wang)道路(lu)上，專用(yong)網(wang)絡(luo)(luo)的(de)頻譜大(da)概率(lv)是(shi)第一道門檻。頻譜資源(yuan)是(shi)有限的(de)，并(bing)非(fei)隨需(xu)隨得(de)。在全球5G的(de)戰略(lve)背景下，目前全球已有約30個(ge)國家、地區、行(xing)業和企(qi)(qi)業開(kai)展了5G專網(wang)相關(guan)的(de)研(yan)究(jiu)工作，并(bing)取得(de)了一定的(de)進展。
其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，歐盟投(tou)入約1.6億歐元用于5G技術研(yan)發(fa)與(yu)產業發(fa)展，并提出(chu)了(le)一系(xi)列5G專網(wang)(wang)(wang)發(fa)展的愿(yuan)景規劃。在我國(guo)，2020年(nian)6月(yue)時發(fa)布的《中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)5G創新發(fa)展行動(dong)綱(gang)要（2021—2035年(nian)）》提出(chu)：到(dao)2025年(nian)，我國(guo)5G累計商(shang)(shang)(shang)用時長力(li)爭達(da)到(dao)600Gbps，建成世界領先(xian)的5G專網(wang)(wang)(wang)。同(tong)年(nian)8月(yue)，在2020年(nian)世界移(yi)動(dong)通信大會上，華為正式宣布全(quan)球首個商(shang)(shang)(shang)用5G專網(wang)(wang)(wang)——Automobile Xtension正式商(shang)(shang)(shang)用。也在同(tong)年(nian)，工業和信息化部批準中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)5G商(shang)(shang)(shang)用牌照并正式發(fa)放；去年(nian)10月(yue)23日，工信部正式批復中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)移(yi)動(dong)共建5G聯合創新中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)正式成立(li)；2022年(nian)將全(quan)面建成5G專網(wang)(wang)(wang)。
在大(da)多數國(guo)(guo)家，頻譜(pu)都(dou)被視為一種自(zi)然資源(yuan)，其(qi)使用受到國(guo)(guo)家主(zhu)管(guan)部門(men)的(de)控(kong)制，國(guo)(guo)家主(zhu)管(guan)部門(men)根據國(guo)(guo)家的(de)需(xu)求分配資源(yuan)，我國(guo)(guo)的(de)行業(ye)主(zhu)管(guan)部門(men)對(dui)企(qi)(qi)(qi)(qi)業(ye)自(zi)建5G專(zhuan)(zhuan)網(wang)(wang)專(zhuan)(zhuan)用頻譜(pu)給(gei)予了科學(xue)穩健(jian)的(de)態度(du)。對(dui)于中小企(qi)(qi)(qi)(qi)業(ye)來說(shuo)，可(ke)(ke)以通(tong)(tong)過(guo)網(wang)(wang)絡(luo)切片方式使用公(gong)眾(zhong)通(tong)(tong)信(xin)網(wang)(wang)；運營(ying)(ying)商(shang)則(ze)可(ke)(ke)以向企(qi)(qi)(qi)(qi)業(ye)出(chu)租專(zhuan)(zhuan)用基(ji)站和下(xia)沉到企(qi)(qi)(qi)(qi)業(ye)的(de)UPF，核(he)心網(wang)(wang)控(kong)制面在運營(ying)(ying)商(shang)，但基(ji)于IPv6的(de)UPF分流，可(ke)(ke)保證(zheng)企(qi)(qi)(qi)(qi)業(ye)敏感數據不(bu)在公(gong)眾(zhong)網(wang)(wang)落地；而大(da)企(qi)(qi)(qi)(qi)業(ye)可(ke)(ke)申請專(zhuan)(zhuan)用頻率自(zi)建5G專(zhuan)(zhuan)網(wang)(wang)，可(ke)(ke)實(shi)現靈(ling)活按需(xu)分配TDD上下(xia)行時(shi)隙，該(gai)專(zhuan)(zhuan)網(wang)(wang)仍可(ke)(ke)交由運營(ying)(ying)商(shang)代維。
在此(ci)前召開的(de)“2022年中(zhong)國(guo)5G發(fa)展(zhan)大(da)會”上，中(zhong)國(guo)工程院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士(shi)鄔賀銓就曾表(biao)示，應為工業互(hu)聯網應用劃出專用頻段，這樣不(bu)僅可(ke)避免與公眾(zhong)業務(wu)間(jian)干(gan)擾，而且5G CPE、工業模(mo)組也不(bu)必(bi)再按多頻多模(mo)配置，可(ke)顯著降低成本。
而(er)隨著第一個(ge)專用頻段落地，商飛牽(qian)頭(tou)的示范效應以及未來(lai)推廣效應，5G+工業互(hu)聯網有望迎來(lai)較大發(fa)展，國家政策(ce)未來(lai)也或(huo)有更多支持。在此基礎上，與5G專網相關的網絡設(she)備、傳輸(shu)端、數據采集環節、應用環節均有望陸(lu)續受到(dao)產業催(cui)化。
“5G+工業互聯網”的發展進入加速期
自5G商用以來，從城市到鄉村，從海島到戈壁，從礦井到珠峰，我國一直在穩步推進5G網絡建設。目前，我國工業互聯網產業規模突破了萬億大關，已建成具有一定區域和行業影響力的工業互聯網平臺超過150家，工業設備連接數量近8000萬臺（套），目前已建成全球規模最大、技術領先的5G獨立組網網絡，5G基站總數達225萬個，用戶數量超過5.2億；飛機、船舶、汽車、電子、采礦等一大批國民經濟支柱產業開展“5G+工業互聯網”創新實踐，全國在建項目超過4000個，培育一批高水平的5G全連接工廠標桿；同時，5G也在加速向醫療、交通、教育等各行業各領域推廣，帶動人工智能、8K顯示等(deng)新技術日益成(cheng)熟，帶動車聯網等(deng)新業態(tai)蓬勃發展。
根據中(zhong)國(guo)(guo)信息(xi)通(tong)信研(yan)究院發(fa)布的(de)《2022中(zhong)國(guo)(guo)“5G+工(gong)業(ye)互聯(lian)網(wang)”發(fa)展(zhan)成效評估報告(gao)》顯示，全國(guo)(guo)4000余個(ge)“5G+工(gong)業(ye)互聯(lian)網(wang)”項(xiang)目已覆(fu)蓋41個(ge)國(guo)(guo)民(min)經濟(ji)大類，5G全連接工(gong)廠種子項(xiang)目中(zhong)，工(gong)業(ye)設(she)備5G連接率超(chao)過(guo)60%的(de)項(xiang)目占比超(chao)一半，5G與工(gong)業(ye)互聯(lian)網(wang)的(de)融合將加速數字中(zhong)國(guo)(guo)、智(zhi)慧社(she)會建設(she)，加速我國(guo)(guo)新型工(gong)業(ye)化進程，為我國(guo)(guo)經濟(ji)發(fa)展(zhan)注入(ru)新動能。
工業(ye)和信(xin)息(xi)化(hua)(hua)部副部長張云(yun)明表示，“5G+工業(ye)互聯網(wang)”創新發(fa)展(zhan)，不僅帶動(dong)了(le)企業(ye)提質、降(jiang)本、增效(xiao)、綠色、安全發(fa)展(zhan)，而(er)且開辟了(le)傳統工業(ye)技術升級(ji)換代的(de)新路徑，加(jia)速人、機、物全面連接的(de)新型生產(chan)方式落地普及，成為推動(dong)制(zhi)造業(ye)高端化(hua)(hua)、智能化(hua)(hua)、綠色化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要支撐。
目(mu)前(qian)，雖然中國(guo)(guo)在(zai)(zai)(zai)5G通信(xin)(xin)領域的(de)布局已經取(qu)得一(yi)定的(de)成(cheng)績(ji)，并積(ji)累了豐富的(de)技(ji)(ji)術(shu)和應用(yong)經驗，但在(zai)(zai)(zai)一(yi)些關鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)方面仍需進一(yi)步提(ti)升，5G專(zhuan)(zhuan)網的(de)發展仍面臨挑戰。早在(zai)(zai)(zai)2G、3G以及4G時(shi)代，專(zhuan)(zhuan)網就已經在(zai)(zai)(zai)行業(ye)內發揮(hui)著作用(yong)，而(er)隨著國(guo)(guo)家經濟快速發展，企業(ye)和專(zhuan)(zhuan)業(ye)市場對于(yu)網絡質(zhi)量(liang)和安全(quan)性需求(qiu)也日益提(ti)高(gao)，這也進一(yi)步提(ti)升了專(zhuan)(zhuan)網在(zai)(zai)(zai)通信(xin)(xin)市場的(de)規模。隨著全(quan)球通信(xin)(xin)技(ji)(ji)術(shu)與(yu)產(chan)業(ye)的(de)快速發展，中國(guo)(guo)在(zai)(zai)(zai)專(zhuan)(zhuan)用(yong)技(ji)(ji)術(shu)方面不斷(duan)取(qu)得突破(po)，與(yu)國(guo)(guo)外差距逐步縮小。目(mu)前(qian)已經在(zai)(zai)(zai)全(quan)國(guo)(guo)建成(cheng)了數(shu)萬個5G基站。在(zai)(zai)(zai)5G技(ji)(ji)術(shu)商(shang)(shang)用(yong)后(hou)，中國(guo)(guo)專(zhuan)(zhuan)網也已進入商(shang)(shang)用(yong)階段。可以說，5G專(zhuan)(zhuan)網的(de)到來補齊(qi)了5G應用(yong)落地的(de)最后(hou)一(yi)塊拼圖，為各行各業(ye)提(ti)供了更多應用(yong)維度，豐富5G應用(yong)實例落地的(de)同時(shi)，也令相關上游下(xia)游產(chan)業(ye)鏈(lian)企業(ye)百花(hua)齊(qi)放。
根據(ju)中國(guo)產業(ye)信(xin)息網(wang)(wang)提(ti)(ti)供的(de)(de)數(shu)據(ju)，從2009起，我國(guo)專網(wang)(wang)通信(xin)行業(ye)便(bian)在不斷(duan)擴大發展，2018年(nian)專網(wang)(wang)通信(xin)的(de)(de)市場規模(mo)超過200億元，專網(wang)(wang)通信(xin)產值超過500億元。在2018年(nian)3月舉行的(de)(de)十三屆全(quan)國(guo)人大一(yi)次會(hui)(hui)議第四次全(quan)體會(hui)(hui)議上，國(guo)務院提(ti)(ti)出(chu)了(le)提(ti)(ti)升專網(wang)(wang)需求的(de)(de)部署(shu)要求，這意味著在國(guo)家(jia)層(ceng)面上，專網(wang)(wang)發展也得到(dao)了(le)相關領域的(de)(de)全(quan)力(li)支持。
2018年6月以來，中國電信成功測試了中國首個5G室內試驗網(BGP)+5 G試驗網(SA)組網技術，可實現5G室外覆蓋，中國電信、中國聯通也已經發布了相關方案，針對5G專用網絡和特定業務場景進行了部署：如在工業、醫療健康、物流、能源、港口、交通、電力、公安、氣象等行業中對網絡要求較高的行業將率先實現覆蓋；針對智慧城市建(jian)設，也將(jiang)實現更好的融合(he)應用(yong)。隨著“一(yi)帶(dai)一(yi)路”倡議(yi)的深入實施(shi)以(yi)及新基(ji)建(jian)建(jian)設加(jia)速布(bu)局，國(guo)內移動通信(xin)網(wang)絡能力已得到大幅提升。未來隨著5G業務、邊緣計算、人工智能等(deng)新一(yi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)逐步發展成(cheng)熟，并(bing)應用(yong)于智慧城市、園區、能源運輸等(deng)領(ling)域，5G行業應用(yong)和(he)關鍵技(ji)術(shu)都有很大想象空(kong)間。
5G結合工業互聯網正式走向行業專用
5G專(zhuan)(zhuan)(zhuan)網(wang)在(zai)特定區(qu)域進行信(xin)號覆蓋，彌補(bu)了(le)公(gong)網(wang)通信(xin)無法覆蓋的范圍(wei)，由(you)于(yu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)網(wang)對于(yu)技術可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)需(xu)求較高，整(zheng)體(ti)安全(quan)性(xing)(xing)、抗(kang)干擾(rao)能(neng)力優于(yu)公(gong)網(wang)，同時由(you)于(yu)其覆蓋物(wu)理范圍(wei)小于(yu)公(gong)網(wang)且需(xu)求場(chang)景(jing)較確(que)定，其專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)(ye)性(xing)(xing)、專(zhuan)(zhuan)(zhuan)用性(xing)(xing)較高。在(zai)行業(ye)(ye)及(ji)社會(hui)各界(jie)支持下，5G專(zhuan)(zhuan)(zhuan)網(wang)已經逐漸形成(cheng)規模，但(dan)面對專(zhuan)(zhuan)(zhuan)網(wang)發展形勢的不(bu)確(que)定性(xing)(xing)和復雜多變的行業(ye)(ye)環境(jing)，5G專(zhuan)(zhuan)(zhuan)網(wang)的未來發展依然任(ren)重道(dao)遠(yuan)。
此前(qian)，工信部(bu)只給運(yun)營(ying)商(shang)企業授權(quan)了5G專網(wang)的(de)頻譜，其他(ta)企業需(xu)要使用(yong)5G專網(wang)，就(jiu)(jiu)只能找運(yun)營(ying)商(shang)企業合作(zuo)。而基于不(bu)同企業的(de)不(bu)同需(xu)求，運(yun)營(ying)商(shang)也為此推出(chu)了三種(zhong)合作(zuo)的(de)模(mo)(mo)式，比如，中國移動就(jiu)(jiu)推出(chu)了“優(you)享”、“專享”、“尊(zun)享”三種(zhong)模(mo)(mo)式：
優享模式（公網公用）是在公共(gong)網絡基礎上，通過(guo)QoS、網絡切(qie)片(pian)等手段(duan)，滿足客戶對(dui)特定業務的網絡速率、時延、隔離性(xing)優先保(bao)障需求；
專(zhuan)享模式(shi)（公網專(zhuan)用）是在局域增強覆(fu)蓋基礎上，通(tong)過邊(bian)緣(yuan)計算、數據分(fen)流等技術手段，滿(man)足客戶對超低時延、數據不(bu)出場等業(ye)務(wu)需(xu)求；
尊享(xiang)模(mo)式（專(zhuan)網專(zhuan)用）是(shi)通過基站、頻率、核心(xin)網設(she)備的專(zhuan)建專(zhuan)享(xiang)，為企業客戶構建專(zhuan)用網絡，滿足客戶對高(gao)安全性(xing)、高(gao)隔離度(du)等定(ding)制化建網需(xu)求。
比(bi)如，此(ci)前中國(guo)(guo)移動(dong)和寧德時代宣(xuan)布建成了全(quan)國(guo)(guo)最大(da)的(de)(de)5G企業(ye)專(zhuan)網，正是采用(yong)了與公網部分(fen)共享的(de)(de)“專(zhuan)享模式”。事實上，不光中國(guo)(guo)移動(dong)，三大(da)運(yun)營商都分(fen)別提(ti)供了分(fen)級的(de)(de)5G專(zhuan)網產(chan)品體(ti)系，各家對于(yu)不同級別5G專(zhuan)網有不同的(de)(de)名稱(cheng)，不過(guo)其分(fen)類的(de)(de)邏輯和同一(yi)(yi)分(fen)級的(de)(de)內涵基(ji)本一(yi)(yi)致。中國(guo)(guo)聯(lian)通董事長劉烈宏表(biao)示，“‘5G+工(gong)業(ye)互(hu)(hu)聯(lian)網’為加速我國(guo)(guo)新型工(gong)業(ye)化進程提(ti)供了新的(de)(de)工(gong)具箱。”5G是驅動(dong)工(gong)業(ye)互(hu)(hu)聯(lian)網發展的(de)(de)關(guan)鍵技術(shu)，工(gong)業(ye)互(hu)(hu)聯(lian)網又是5G規模化應用(yong)的(de)(de)主陣地(di)，兩者(zhe)深度(du)融合，進一(yi)(yi)步(bu)釋放5G應用(yong)的(de)(de)價(jia)值。
寫在最后
在工業4.0時代，自動化、網絡化和智能化的發展帶來對現有工業物聯網的(de)深度改造，如今(jin)的(de)5G專網技術在(zai)全(quan)球范(fan)圍內更是被廣泛應(ying)用(yong)于工業(ye)(ye)控制應(ying)用(yong)和智慧城市、智能電網等產(chan)業(ye)(ye)轉型(xing)升級領域。據統計(ji)，2019年全(quan)球工業(ye)(ye)增加(jia)值(zhi)約為7萬億(yi)美元，占全(quan)球制造業(ye)(ye)增加(jia)值(zhi)比例(li)超過47%；同時(shi)，還(huan)有大(da)量數據需要收集分析，對大(da)量生產(chan)過程中產(chan)生的(de)數據進行(xing)采集利用(yong)可(ke)以提高(gao)管理效(xiao)率、降低(di)成本、提高(gao)生產(chan)效(xiao)率、增強(qiang)安全(quan)性等優勢。
未來，在5G專網(wang)的推動下(xia)，“5G+工(gong)(gong)業(ye)互聯網(wang)”發展向更大(da)范(fan)(fan)圍、更深(shen)程度(du)、更高水平(ping)邁進，工(gong)(gong)信部等部門也將出臺支持(chi)工(gong)(gong)業(ye)互聯網(wang)規(gui)模發展的新(xin)舉措，不斷完善多層次(ci)的創(chuang)新(xin)示范(fan)(fan)體系，分(fen)行業(ye)分(fen)領域制(zhi)定5G全連接工(gong)(gong)廠建(jian)設(she)標準，提(ti)升5G虛擬專網(wang)和混(hun)合(he)專網(wang)建(jian)設(she)服(fu)務水平(ping)，推動各方(fang)加強低成(cheng)本、輕量化的5G工(gong)(gong)業(ye)級產品研發和產業(ye)化，讓廣(guang)大(da)工(gong)(gong)業(ye)企業(ye)用得起、用得好，不斷提(ti)升產業(ye)供給水平(ping)。
注：本文為中央企業工業互聯網融通平臺原創文章，原文：《》
