中国联通发布《5G行业专网白皮书》（附下载地址）
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2020-09-10 05:53
5G 万物智联时代，垂直行业生产方式智能化、数字化转型升级将持续加速，行业用户对运营商移动网络服务提出了新的要求。对此，中国联通发布《5G行业专网白皮书》，对行业专网需求进行分析，提出中国联通5G专网产品定义并对其能力进行阐述，同时从专网终端及模组、专网安全能力、专网协同能力等多个维度进行介绍。
以下为报告部分内容节选。
引言：
5G 万物智联时代，垂直行业生产方式智能化、数字化转型升级将持续加速，行业用户对运营商移动网络服务提出了新的要求。一方面生产要素的数字化进程积聚新的动能，新型信息化应用不断涌现，业务场景在灵敏感知、智慧决策、敏捷执行多个层面不断突破和创新。另一方面，行业企业现有的信息化管理模式仍将存续，其对通信网络在可管可控、安全、业务自主性方面有特殊的要求。因此，运营商在 5G 时代需要提供安全可控、能力丰富且具有差异化定制能力的通信网络来满足行业用户多元化的业务场景。
本册白皮书对行业专网需求进行分析，提出中国联通 5G 专网产品定义并对其能力进行阐述，同时从专网终端及模组、专网安全能力、专网协同能力等多个维度进行介绍。为行业客户部署中国联通 5G 专网提供参考。
1. 5G 专网背景及需求
随着 5G 商用步伐加快以及新基建对 5G 应用的大力推进，利用 5G 实现生产方式智能 化、数字化转型的必要性愈发显著。传统专网技术难以满足企业网络的日新月异的信息化业务需求。5G 技术凭借通信性能指标的大幅提升，将在工厂、能源、矿山、电力、交通、医 院、教育等领域，以专属网络的形态赋能行业数字化应用场景创新及信息化业务演进，推动生产要素的数字化智能化转型。在当前阶段，用户对行业网络的需求呈现差异化和碎片化，通用化的网络产品已经无法完全满足需求，需针对行业用户提供量身定制、灵活便捷的网络 服务。
1.1 5G 专网的优势
现有行业无线专网的实现方式主要基于窄带物联网、Wi-Fi 网络、专有频段 LTE 局域网。其中，窄带物联网设备移动性受限，不方便实际应用;工业级 Wi-Fi 由于技术原理的限制，导致稳定性和安全性较差，无法满足实际行业需求;LTE 专有频段终端模组在实际应用中需要定制开发，无规模化优势，会导致成本非常高;此外，部分无线专网使用非 3GPP 标准，限制颇多、技术更新缓慢，跟不上行业应用的演进。
5G 专网具有大带宽、广连接、低时延、安全性高等诸多优势。同时，5G 专网具备适用部署区域化、网络需求个性化、行业应用场景化等特点。所谓部署区域化，是指 5G 专网服务的部署范围可根据区域设计，可面向封闭式的使用场景，如制造业园区、港口、矿山等; 网络需求个性化，是指对时延要求严苛、可靠性要求高、上行速率需求高、数据安全和隔离要求严格等，5G 专网中的网络切片、边缘计算、NFV/SDN 实现园区网络灵活部署;行业应用场景化，是指 5G 网络将为不同的行业场景就近部署算力并提供能力开放。5G 专网可与现有 IT 网络实现兼容互通，网络能力、网络技术也将不断演进升级。最后，对于多数企业重要的一点是，5G 公网与专网的融合部署可缩短建设周期，进而大大降低成本。
1.2 行业应用对专网需求分析
行业用户的生产园区及业务场景对无线网络覆盖质量、时延、上行带宽、数据保密性、
设备移动性、网络控制权等的要求均高于公共大网。对于特定场景需要综合型、灵活便捷的 5G 行业专网，为行业用户按需提供定制化的网络解决方案，解决现有无线专网的痛点，补充现有公共大网的能力，为垂直行业的信息化、智能化、数字化转型进行深层次赋能。行业用户对于专网的需求呈现以下几个特点:
1. 覆盖场景多样化
行业用户不同的应用场景对网络能力的需求也存在差异，例如工业控制场景要求的网络时延可达到毫秒级别;AR/VR 视频类场景需要保障高带宽、高吞吐量;再如在智慧矿山的场景中，地下挖掘作业环境的网络覆盖能力需要深达数百米，地面人员及运煤车辆调配场景下的网络则需要有较强的移动切换能力，需要一套可以灵活满足洗煤厂、办公楼、综采面、掘进面等多个应用场景的专网解决方案。
2. 网络部署局域化
不同于公共网络广范围覆盖的需求，行业用户对于网络覆盖的需求聚焦在局部区域，例如在智能港口领域，港口的地理位置偏远，占地面积广，需要对吊车作业区域进行针对性的网络覆盖与优化;同时智慧港口作业效率是关键，岸桥装卸区和堆场区的远程作业对于无线网络的时延要求极为苛刻，大约 20ms 左右，而公网发生断连、拥塞会对港口的生产效率带来影响。通过在园区范围内部署专网对所有生产作业区域进行重点覆盖、保障园区数据安全、降低数据传输时延，提高港口的调度能力及运输效率。
3. 网元资源定制化
不同行业用户在部署行业网络时，对于通信设备的资源配置需求也不尽相同，这就需要对网络资源进行差异化定制，例如制造业企业对网络可靠性、隔离性、安全性要求高，需要保证工业数据不出园区、对园区设备进行自动化管控，在安全隔离要求极高的情况下，园区需要将无线基站、核心网控制面及用户面网元全套部署在生产园区;对于安全隔离度要求不高的场景，例如在赛事、演唱会现场需要实现媒体机构的视频采编、回传，在线用户可以观看赛事直播内容，场馆无需部署全套的核心网设备，只需将用户面网元以及 MEC 平台部署在场馆附近实现视频数据的本地分流、分发，无线基站以及控制面网元与公网用户共享，这样既可以节约建设成本又可以满足业务快速上线。
4. 网络性能可配置
行业专网还需要满足网络性能可以灵活化配置的需求，例如在电力行业，公众网络出现 通信拥塞时会造成数据丢失、调度失灵等电网安全事故，通过部署专网打造智能电力无线专网，将时延、带宽、可靠性等重要网络性能进行配置，保障电力调度指令及时传达到关键节点、避免网络拥塞带来的调度失灵。
5. 网络运维可管可控
区别于公网用户，行业用户对园区专网的网络设备、终端设备、数据流量等运行信息有自管自控及可视化管理的需求，包括对终端、网络设备、防火墙运行状态信息、设备活跃度等进行实时监控，通过网络运行数据来监测或预报自身的业务数据、生产效率、能耗分布区域等，实现园区海量生产设备的一站式管理。
6. 现有系统平滑对接
行业用户在进行网络升级的过程中，还需要考虑与现有 IT/CT 系统的兼容性以及可扩展性，这样利于降低园区内的网络运维成本、提高运营效率。
1.3 5G 专网是向垂直行业数字化转型的精准供给
5G 技术将广泛提升垂直行业生产要素的数字化水平，应用于各行业生产过程中的数据感知、生产决策、操作执行等环节。为行业而生的 5G 专网将是 5G 技术对垂直行业的精准供给。
根据咨询机构 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，5G 将带动全球制造业新增产出 4.7 万亿美元。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。
