全球5G专网发展洞察及运营商应对思考

全球5G专网发展洞察及运营商应对思考中国联通研究院2024年3月 中 国 联 通 研 究 院版权声明本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。2 中 国 联 通 研 究 院前 言本报告聚焦频谱政策、技术趋势、客户需求、竞争格局，分析专频开放将对运营商产生的影响，依此对国家提出政策建议，对运营商提出应对思考。编写组成员（排名不分先后）：中国联通研究院、中国联通集团政企BG3 中 国 联 通 研 究 院报告目录PART1 全球5G专频专网发展洞察•政策：国外5G公网进展缓慢，试图通过开放专频拉动产业发展•政策：国内为公众5G授权优质中低频段，逐步探索5G工业专频•技术：云网融合成为电信运营商拓展行业市场的敲门砖•技术：5G确定性能力持续提升，与工业协议适配程度提高•客户：对成本、安全、性能等需求升级，产业仍在探索解决•竞争：全球玩家依靠自身优势尝试切入5G专网市场•研判：频谱开放将改变现有产业格局，对运营商引入新的竞争PART2 对国家：政策建议•明确开放原则，谨慎开放5G专频规划与使用•建议将专频授权给运营商，有利于产业集聚•加快5G规模化政策推进，实现跨部门协同、产业协作PART3 对运营商：应对思考•加速由“集成服务商”向“技术服务提供商”转变•强化在5G+工业互联网领域的技术创新和通用能力输出•从差异化定制化项目转向发展通用产品化业务•针对已授权频谱行业及非授权行业进行分类施策•转变角色，甘做“垫脚石”和“铺路人”•优化组织模式，创新商业模式，实现一体化能力聚合附1：全球5G专网频谱发展洞察•全球已有37个国家和地区出台或计划出台本地5G频谱政策•欧洲：企业热情高涨踊跃申请专频许可，工业巨头成主力•亚太：日本推行“5G公网+Local 5G”双轨发展战略•亚太：韩国向非电信运营商授权5G专网频谱、印度放弃专频策略•美洲：美国的5G专频专网以CBRS共享频段为主体•中国：为公众5G授权优质中低频段，谨慎探索5G专频规划与使用•中国：工信部批复国铁集团5G-R试验频率附2：国内外5G专网产业实践洞察•美国运营商：放弃布局云业务，5G2B市场或将沦为管道•美国云巨头：强势入局，推出直接面向企业的5G专网服务•部分国家电信运营商：仍积极探索5G专网服务•设备商：华为、中兴服务运营商，诺基亚探索5G SaaS服务•设备商：浪潮同时布局5G专网基础设施及工业互联网平台•国内云厂商：阿里、腾讯主要依托云服务技术与运营商展开合作•工业巨头：西门子工业5G实践丰富，由需求方转向供给方•工业巨头：博世、ABB、施耐德倾向于积极拥抱产业合作•国内电信运营商：跟进新兴技术，转型综合解决方案提供商•国内电信运营商：持续迭代升级面向行业的5G专网体系 中 国 联 通 研 究 院核心观点5对运营商应对思考总体思路及时关注政策动态，提前引导政策走向，提前布局加强自身5G+工业互联网能力建设，建强5G专网产业链话语权n发挥差异化能力优势，以技术引领产业发展•强化5G技术创新和通用能力输出n推动共性产品孵化，形成核心、可复制的产品能力•重点发力5G专网培训、运维、托管等技术服务业务n做深行业洞察，分行业分客户做细分类施策•引导主管部门政策导向，有频与无频行业分类施策n转变角色，甘做“垫脚石”和“铺路人”•由直接面向行业用户，转变为赋能方实现价值赋能n创新组织模式•探索部分5G行业独立专网建设运营权下放一线n创新商业模式•横向拓展网络增值服务，纵向探索一体化应用形势研判•海外5G公网不完备，政府鼓励市场化发展•海外频谱费用高昂，运营商承受财务压力，技术实力有限•海外龙头企业积极性高涨，乐于拥抱新技术•海外开放5G专频，明确申报主体、使用范围等•云计算/互联网企业以及工业巨头依托自身“云网用”优势，将5G专网集成到解决方案中，谋求业务边界的拓展•通信设备商成为工业巨头、行业龙头、运营商等主体必不可少的合作方•国内专频试点一周年，基本实现自身应用，有待规模化应用及推广政策扫描产业对标我国5G工业频率许可或将以工业制造为试点，逐渐向矿山、电力、电子制造、港口等行业以及设备商、云商等多主体拓展对国家政策建议•中长期必将冲击运营商“第二增长曲线”对运营商影响分析•产业格局发生变化，运营商竞争压力增大•产业不确定性增加带来多重压力谨慎放开频谱，如果放开，建议明确工业专频并发放给运营商•避免频谱资源浪费，提高频谱资源利用率•避免重复建设，避免产业分散、碎片化•有利于发挥运营商规模效应、集约运营优势技术趋势：云网融合、设备白盒化、5GC设备一体化部署需求洞察：网络数据安全、差异化性能、低成本、网络自控制自配置等应对以上形势 中 国 联 通 研 究 院ONTNETS/目录对国家：政策建议对运营商：应对思考二、三、 中 国 联 通 研 究 院1.1 从频谱政策看：国外5G公网进展缓慢，试图通过开放 专频拉动产业发展7n5G专网发展成为5G价值发挥的最主要方向，海外监管机构向行业企业等多种主体开放5G专频申请，既是促进垂直行业5G深入应用的考虑，也是5G公共网络建设缓慢的无奈之选。目前，全球已有37个国家和地区出台或计划出台本地5G频谱政策。分配对象涵盖运营商、行业企业、IT服务商/集成商、科研机构等分配方式①分配未被占用的专用频谱用于5G专网部署②通过监管机构二次授权的方式向企业分配专网频谱管理模式①明确申报主体、使用范围，允许企业在局域使用②充分考量频谱干扰，随工业专网数量增加，将导致邻近及场景间专网的相互干扰国外5G行业专频分配模式及发展情况n欧洲是出台专用频谱政策国家最多的区域，占比达63%【注1】•德国、英国在2019年率先开放专用频率的许可•法国将中频和高频段专网试验频谱分给需求企业n亚太地区的日本、韩国快速跟进•日本推行“5G公网+Local 5G”双轨发展战略•韩国增加5G专网频谱分配，2022年起全面推进n美洲地区，受历史问题影响，频谱政策格局规划稍显缓慢•美国以CBRS频段共享频谱为主体授权5G专频专网建设•巴西于2022年中批准3.7-3.8GHz专网频段低功率地面站的技术要求，11月发放了第一份5G专网许可各国频谱发放情况 国外5G公网建设缓慢•国外多采用频谱拍卖方式，运营商需要为频谱支付高昂费用，财务压力大•运营商技术、资金实力有限，导致5G基础设施建设缓慢+供给不足 行业需求逐步扩大•龙头企业态度积极，希望利用5G技术降本增效，但当前运营商公网建设情况无法满足该需求需求释放 频谱政策激进 鼓励市场化发展•鼓励非电信企业发展5G专频专网，缺乏战略考量和系统性，尚未有证据表明驱动5GtoB产业获得巨大成功国外发展5G专频专网的背景分析无奈之举附1：全球5G专网频谱发展洞察 中 国 联 通 研 究 院1.1 从频谱政策看：国内为公众5G授权优质中低频段，逐步探索5G工业专频n截至2023年8月，工信部已向四大运营商授权许可公众移动通信频率资源带宽1109MHz，其中73%的频谱资源可用于5G，有效保障5G通信容量和信号覆盖的需求，中低频段5G频率资源位居世界前列；借此，运营商大力搭建基础设施和5G专网，有效促进行业高质量发展。当前政策：研究探索5G工业专用频谱规划和使用2020年3月，工信部印发《关于推动5G加快发展的通知》n提出组织开展5G行业（含工业互联网）专用频率规划研究，适时实施技术试验频率许可，探索我国5G专用频谱发展可行性与模式2022年9月，工信部印发《5G全连接工厂建设指南》n鼓励企业基于已获得许可的无线电频率，探索5G独立专网，创新灵活多样的5G网络建设服务模式2022年11月，工信部向中国商飞发放5G工业专网的试验频率n第一张企业5G专网的频率许可，工业无线专用频段：•毫米波24.75-25.15GHz，400MHz带宽，•中频段5925-6125MHz，200MHz带宽2021年7月，工信部等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》n明确提出：开展5G 工业专用频率需求以及其他无线电系统兼容性研究，研究制定适合我国的5G工业专用频率使用许可模式和管理规则附1-7：商飞实践情况未来政策：或将向其他主体授权开放专频使用增加专频供给有助于扩大专网产业空间ü减少同频大下行与大上行混合配置的干扰；ü降低5G工业模组/网关多频多模的复杂性与成本ü2C2B需求有差异，工业场景通信需求大上行，公众通信大下行ü同频大下行与大上行混合配置容易存在干扰5G公网频谱劣势5G工业专频优势 Ø先期面向特定行业龙头企业开放申请，短期不会大量开放Ø限制使用范围，自建5G专网，开展行业融5G的产业创新Ø企业自建5G专网，设备资产归企业所有，数据安全可靠有保障Ø激发垂直行业产业链的5G融合应用创新积极性试验频段或将以工业制造为试点，逐步向矿山、电力、电子制造、港口等行业龙头拓展；远期或将面向互联网厂商、设备商、高校科研院所等多主体进行开放 中 国 联 通 研 究 院1.2 从技术趋势看：云网融合成为电信运营商拓展行业市场的敲门砖n云网融合成为信息通信产业发展显著趋势，将从IaaS/PaaS/SaaS逐步升级，市场价值逐步显现；未来5年，电信运营商云网融合将往SaaS方向发展，电信运营商在网络方面具备优势，基于云网融合的政企业务将进一步满足企业提质增效、柔性生产、安全作业等新兴需求。企业对云网融合诉求不断加深5G+MEC成为产业发展显著趋势①关键核心业务系统上云，云网一体化部署需求加深 从互联网系统上云演进为推进关键信息系统和核心生产系统上云网络安全性大带宽、低时延网络弹性融合定制服务②企业对“一站式服务”的云网融合需求迫切 即从业务提供形式、业务体验到业务售后服务•运营系统的融合•资源、管理、开通和运维的统一•产品研发的一体化•客户服务的统一云网两张皮5G+MEC从客户实际应用场景出发，给行业应用带来低时延、高并发、多接入、强算力等优势，成为产业发展的重要趋势之一。端 侧通过统一的X86/ARM硬件底座，满足软硬件解耦要求•5G工业终端：由外挂式辅助生产的数采类设备走向5G阀岛、5G云化PLC等生产关键设备；•5G网络设备：走向专网、边缘云、交换机等一体化部署方式 边 侧通过5G、MEC融合的优势，提供大带宽、低时延的数据传输能力面向工业智能化业务提供包括模型训练、视觉分析、数据分析、机器学习、运行数据采集存储、挖掘处理、分析预测等实现IT/OT深度融合。云 侧提供基于边缘云的企业应用实现企业IT应用，如MES、ERP、CRM等上云；应用逐渐从外围辅助环节走向生产控制等核心环节。一站式服务 中 国 联 通 研 究 院1.2 从技术趋势看：5G确定性能力持续提升，与工业协议适配程度提高n5G-A在连接速率、时延等传统指标上相较于5G有10倍的提升，而且支持通感一体和无源物联等革命性的技术，以超低时延、超高稳定、超大上行和超精定位的出色能力赋能工业场景；同时5G正在通过跨层协议适配（XSO）技术不断实现与工业协议的双向适配。向5G-A演进，确定性能力持续提升5G与工业协议双向适配度提高5G-A带来管道能力时延、带宽、确定性三个能力的明显提升，对工业互联网切入核心环节价值提升2-4倍。5G辅助生产、单域业务为主5G-A核心生产、全连接为主叉车定位1-3米人员定位1m人机远控20ms@4个9单产线C2IO8ms@4个9数采用户10M/小区1G本地视觉AI用户100M/小区1G车辆导航0.1米亚米物联定位0.5m运动控制1ms@6个9单产线C2IO4ms@5个93D视觉AI用户1G极致体验用户2G/小区20G物流运输生产制造检测监测工业协议采用二层协议，现阶段5G承载工业控制协议主要通过5G LAN，但难以保证车间级控制节点接入，跨层协议适配（XSO）技术出现。5G网络与工业设备交互