过去两年是5G在各垂直行业应用的试验年,全国约30多个城市,先后在5G+智慧城市、工业制造、教育医疗、AR/VR、传媒娱乐、能源电力、交通物流等领域开展了应用探索,基本从技术上验证了5G承载行业应用的能力。

5G

步入2020年,5G已进入规模建设期,三大运营商将分别完成SA部署,实现一、二线城市的全覆盖或核心城区全覆盖,并有计划地针对重点垂直行业开展区域覆盖。要把过去两年的试验成果转化推广,我们认为目前需要迫切关注以下几个问题:安全问题、网络上行增强问题、面向切片的通信服务设计理念转变问题、面向切片的通信管理模式转变问题、to B的商业模式问题。

挑战一:安全问题

安全问题是摆在行业应用面前的首要问题。4G时代,无线公网并没有真正进入到行业的核心领域,比如工业生产控制、轨道交通控制、实时远程医疗等,各行业纷纷以无线专网/局域网/有线网络的方式解决。有线方式虽然更为可靠安全,但成本过高,尤其在大量末端接入的场景。而无线方面,受限于授权频段有限的承载能力以及非授权频段的安全隐患,垂直行业一直无法大规模发展无线宽带应用。

随着行业对移动宽带的需求日益旺盛,以及数据安全治理需求的提升,其对5G的安全承载予以了更高的期望。5G系统提供了灵活的无线空口资源预留、传输FlexE刚性管道、核心网功能虚拟化等多种业务隔离手段,同时在认证方面,提供了Primary认证、切片认证、二次认证等增强手段,相对4G有了质的提升。但相关的解决方案要真正渗透到行业核心领域,还需要推动安全领域的测评认证,方可奠定5G在行业大规模应用的基石。我国目前对5G系统本身以及与行业结合的安全测评还没形成统一的规范,这需要行业、运营商、厂家以及通信服务商共同推动方可实现。

挑战二:网络上行增强问题

网络上行增强问题是5G在to B领域的共性问题。在深入研究行业需求后,我们发现当前5G系统下行为主的基本框架,与行业应用上行为主的业务特点存在一定矛盾。

从行业视角看,各类应用以采集为主(上行),采集类业务有以下三大发展特征:一是结构化向非结构化(视频化、图片化)发展;二是集中式向分布式控制发展,如工业控制领域的配电网差动保护(2Mbit/s以上)、配网PMU(100kbit/s以上),将呈现“类视频”的实时数据传输形态;三是从低频次向高频次发展,以满足态势感知需求,如采集频次将从天、小时级提升至分钟级。

而行业应用的控制信息(下行)频繁操作的需求不大,且大部分为小包形态,此核心诉求在于对控制信号的低时延、高可靠传送。站在5G系统的视角,虽然5G的传输速率有所提升,但从时隙配比来看,现阶段仍以下行为主,如3.5GHz频段采用双周期,上下行时隙配比主要为3比7,2.6GHz频段采用5ms单周期,上下行时隙配比主要为2比8。

5G需要利用高低频结合的方式,通过动态频谱、共享频谱技术,提升其上行能力。目前中国电信正在主导3.5GHz+2.1GHz超级上行技术,中国移动正在计划利用2.6GHz+sub3GHz提升上行能力。5G无线侧上行增强有望促进行业视频AI推广应用,以及推动工业领域分布式实时控制的技术革新。

挑战三:面向切片的通信服务设计理念转变

面向切片的通信服务设计是前所未有的一种模式,某种意义上看,可以理解为更加定制化的通信服务模式,具体体现为以下几个方面。

在切片网络规划上,由于增加了切片服务的概念,运营商为行业提供的切片需要进行端到端规划,根据行业的需求设计多个参数和方案等,如行业切片数量,每张切片的SLA保障参数,无线、传输、核心网的资源配置及隔离方案,MEC下沉的层级,边缘计算应用算力等。

在无线资源规划上,在5G以前运营商基本采用“全覆盖+局部热点优化”的模式开展无线规划,但在5G时代,to B的覆盖并不能如此简单粗暴,需要根据行业客户的需求,开展场景化的专项覆盖设计,如大型工业园区、生产车间、高速铁路、船舶码头、输电线路、体育会展场馆、大型水利及新能源发电厂等。

尽管运营商在4G规划时已经针对上述部分场景开展了专项覆盖,但出发点大多围绕to C需求,若要考虑to B的需求,则在无线规划上将有一定的变化,比如更多地考虑物联网采集监控的点位覆盖、考虑优化时延抖动以满足行业客户的诉求,考虑to C和to B的资源隔离及调度配置等。

挑战四:面向切片的通信管理模式转变

在业务体验方面,需要考虑为行业客户提供切片服务的质量可视、线上订购等功能。这主要得益于5G网络能力开放而实现,将是相对4G的一个重要提升。

在通信管理方面,4G主要依托物联网CMP、DMP平台提供连接和设备管理服务能力(如卡台账、流量、终端状态等)。行业客户由于所见不多,一般不太关注通信网络的具体情况。在更为开放的5G生态中,运营商可提供切片带宽、流量、时延,甚至行业专网网元的资源状态(标准还在演进中),有助于行业对通信状态进行深入了解,可进一步关联业务实现智能故障定位、态势感知等高级应用。

一方面,这种深度服务质量可视化是运营商to B客户差异化服务的关键点,另一方面,行业客户也需提高对5G的认知,并与5G产生更多的互动,只有双向互动,才能真正发挥5G行业应用的价值。

挑战五:to B的商业模式问题

面对上述转变,目前在to B领域中,并没有成熟的商业模式。当前在商业模式上存在一个结,一方面为解决行业的应用需求,5G的网络设计、部署、优化等成本更高,对运营商提出了极大挑战;另一方面,行业客户并未看到高成本使用5G所带来的相应的价值。

要打开这个结,可以从两方面入手:一方面,推动行业客户与运营商联合共建共享,以降低行业客户使用5G的成本;另一方面,扩大行业客户与运营商共享的范围,比如用户层面、数据层面,打通行业数据壁垒,共同探索to B、to C的创新业务模式,这样在5G行业应用中才能实现运营商、行业客户、个人用户三方共赢。

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