5G专网前沿报告

5G专网前沿报告 （2021年）中国通信学会2022年3月 版权声明本前沿报告版权属于中国通信学会，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国通信学会”。违反上述声明者，本学会将追究其相关法律责任。 专家组和撰写组名单专家组：组长：张同须 中国移动通信研究院院长副组长：段晓东 中国移动通信研究院副院长撰写组(按单位排名) 单位姓名中国移动通信研究院张昊中国移动通信研究院魏彬中国移动通信研究院姜怡中国移动通信研究院于天意中国移动通信研究院孙滔中国移动通信研究院张剑寅中国移动通信研究院都晨辉中国移动通信研究院黄震宁中国移动通信研究院徐芙蓉中国移动通信研究院孙晓雯中国移动通信研究院王丹中国移动通信研究院冉鹏 前 言5G是新基建领头羊，是数字经济发展的重要引擎，以及千行百业高质量发展的重要驱动力。5G专网是基于5G SA网络为垂直行业打造的高质量、定制化、专属化 的技术、网络和服务体系，将助力各行业加快数智化转型，降本增效，实现上下游产业链的升级更新。在产业各方的共同努力下，5G专网已在国内外初步实现了商用部署。在海外，5G专网在美国、德国、日本等制造业较为发达的国家已先行开展应用探索。在国内，我国政府高度重视5G专网的发展，并在政策上给予了全面支持。当前 我国在5G专网相关的标准化、产业成熟和应用等方面均处于全球领先地位，在工业制造、采矿、钢铁、电力、港口等国民经济的重要行业均实现商用落地。5G专网的发展已经取得了显著的成果，但要全面实现服务千行百业的目标，仍需一个相互促进、螺旋式演进的过程。目前，5G专网基于3GPP R15版本标准的高带宽和部分低时延能力，主要解决了垂直行业对于网络接入和业务承载的初级需求。但面向垂直行业的进阶需求，5G专网仍需持续演进增强，向极致性能、高可用性、高可靠性、定制化、智能化等方向发展，才能真正实现5G与千行百业的深度融合。因此，亟需产业各方结合实际需求，共同制定5G专网技术的演进路线图，分阶段、有序推动5G专网新技术的快速成熟和商用引入。本报告主要研究5G专网技术的发展趋势、演进阶段、关键技术特性，以及所面临的挑战，旨在抛砖引玉，携手产业各方共同推进我 国5G专网与垂直行业的协同发展与融合创新。 本报告的主要撰写人包括张昊、魏彬、姜怡、于天意、孙滔、张剑寅、都晨辉等 ，在此对以上专家的贡献表示感谢！中国通信学会信息通信网络技术委员会主任委员：2022年3月 目 录一研究概述 ................................................................................................ 1 二、 5G专网产业海外发展态势 ................................................................... 1 三、 5G专网产业国内发展现状 ................................................................... 3 四、 5G专网技术发展及预见 ....................................................................... 5 (一)5G专网技术演进阶段划分 ............................................................... 5 (二)5G专网技术现状 .............................................................................. 6 1.性能达标 ............................................................................................ 7 2.网络专用 ............................................................................................ 7 (三)5G专网技术中期发展规划 ............................................................... 8 1.网络指标多样化 .............................................................................. 10 2.网络能力定制化 ............................................................................... 11 3.安全管控灵活化 ............................................................................... 11 4.网络服务自主化 .............................................................................. 12 (四)5G专网技术远期演进目标 ............................................................. 12 1.网络指标极致化 .............................................................................. 13 2.网络服务智能化 .............................................................................. 15 五、 5G专网工程难题 ................................................................................. 15 (一)端到端SLA指标测量、保障和性能平衡存在难度 ....................... 15 (二)网络确定性实施难度高，商用面临较大挑战 ................................ 16 (三)核心网向客户侧边缘下沉，带来设备运维挑战 ............................ 17 (四)5G专网业务灵活快速发展，专网安全面临挑战........................... 17 六、 政策建议 .............................................................................................. 17 (一)技术政策建议 .................................................................................. 17 1.积极推动垂直行业深度参与专网行业标准化工作 ........................ 17 2.结合5G专网应用需求调整行业政策要求 ..................................... 18 (二)产业政策建议 .................................................................................. 18 1.对5G行业专用频段采取审慎态度 ................................................. 18 2.促进行业终端模组成熟，降低模组成本 ........................................ 19 3.加强专网产业链的自主知识产权把控 ............................................ 19 1 一、研究概述 5G作为“新基建”领头羊，是实现我国经济社会数字化转型的重要手段和新型信息基础设施。历经两年发展，我国已建成全球规模最大的5G SA精品网络，已满足垂直行业网络接入和业务承载的初级需求。为了保障我国5G“新基建”战略目标和历史使命的顺利达成，亟需产学研用协同发展，以及5G垂直行业和通信领域的技术融合，打通5G上下游产业链，共绘一张5G专网技术演进路线图，一方面应尽快推动5G专网近中期产业成熟，满足行业客户在低时延、高可靠、确定性等方面的需求；另一方面应积极布局5G专网远期的极致化和智能化能力，更好的助力千行百业高质量发展，开创我国5G专网创新发展新局面。 二、5G专网产业海外发展态势 在海外，5G专网首先在美国、德国、日本等制造业较为发达的国家先行开展应用探索。2019年以来，这些国家面向各行各业逐步开放了sub 6以及毫米波频段的5G专网频段申请许可，促进了制造、交通物流、科研、矿山油气等行业的5G应用实践。行业标准组织（如IEC等）、产业组织（如5G-ACIA、5GAA等）将通信标准组织（如3GPP、ITU、GSMA、IEEE等）制定的规范与具体产业应用相结合，积极开展5G和行业结合的新技术标准和应用规范的制定。 注： IEC（International Electrotechnical Commission，国际电工协会） 5G-ACIA（5G Alliance for Connected Industries and Automation，工业互联与自动化5G联盟） 2 5GAA（5G Automotive Association，5G汽车协会） 我们观察到国外专网的发展存在以下三大态势。 一是海外5G专网申请有趋缓趋势：海外5G专网应用基本以区域应用为主，受限于产业情况、应用方案成熟度和疫情等多方面因素，未持续井喷，近期使用申请有趋缓趋势。以德国为例，ABI Research 2021年８月发布报告援引德国联邦电信管理局（Bundesnetzagentur）统计显示，2020年下半年有80多个新的本地许可证申请，但2021年第二季度仅增加了20个新申请，市场出现观望情绪。现阶段海外专网项目仍多处于探索阶段，以示范和试验为主，未能广泛实现企业生产流程优化和生产效率提升，尚未产生显著的应用价值，因此制约了海外5G专网的发展。 二是5G专网应用中电信运营商作用仍不可或缺：5G专网建设运营是关键难题，电信运营商可协助企业解决5G专网建设和运营技术较高、设备成本和维护成本不菲等挑战，降低门槛。大企业有足够的能力和意愿申请5G专网频谱并运营自己的5G专网，而占比更高的广大中小企业缺乏相关能力和经验，以运营商为代表的电信行业服务提供商可以为其提供5G专网服务。海外运营商已开始基于其公网频谱资源、网络规划优化、运营运维经验等竞争优势，向市场提供5G专网解决方案。 三是5G专网市场出现新玩家和新模式：云计算企业、新兴电信服务提供商、行业巨头等积极性高涨，依托自身在云、网、应用等方面的优势，扩展5G专网市场。以微软、谷歌、亚马逊为代表云计算企业，依托其公有云优势及行业客户资源，收购、联合通信网供应商、电信运营商，推出以云为中心的5G行业应用及服务；以通信网供应 3 商 、传 统专网服务提供商为代表的新兴电信服务提供商，以网为基础，延拓提供云及行业应用解决方案，谋求向行业客户直接提供5G专网服务；以西门子为代表的传统工业巨头，依托其在行业应用领域的垄断性优势，将5G专网集成到其整体行业解决方案当中。 三、5G专网产业国内发展现状 5G是新基建领头羊，是数字经济发展的重要引擎，可驱动千行百业数智化转型和高质量发展。我国高