私有5G – 趋势与前景

目录 执行摘要45G的崛起6私有5G与公共5G7推动2025年私有5G的因素9成分研究C11私有5G展望——2025年及以后P14采用私有5G的注意事项K16 执行摘要 随着企业加速数字化转型，对安全、高性能连接的需求正推动人们对私有网络的兴趣日益增长。与公共5G不同，私有网络提供更高的控制力、可靠性和定制化——使其成为制造、采矿和公用事业等行业关键任务运营的理想选择。 监管进步、共享频谱模式如公民宽带无线电服务(CBRS)，以及其制定的第三代合作伙伴计划(3gpp)正在降低进入门 槛。与此同时，设备供应商和系统集成商正在简化网络部署。中型企业——通常被称为中市场组织——正成为增长的关键驱动力，与此同时，教育、零售和智慧校园等新兴用例也在发展。生成式人工智能(AI)和边缘计算的兴起进一步推动了私有5g能够支持的低延迟、高容量的网络需求。 尽管采用速度低于最初预测，但势头正在增强。组织正在权衡前期更高的基础设施成本与长期运营收益，例如增强网络安全、减少停机时间和支持自动化及物联网（IoT）生态系统。虽然挑战仍然存在——包括设备成本、技能短缺和监管复杂性——像5G这样的解决方案 一项服务（5G即服务）和网络外包正在提高可访问性。 数年，私有5G被定位为企业创新的基石，尤其是在可靠性、性能和网络独立是关键的环境。 预计未来五年复合年增长率（CAGR）为42% 5G的崛起 每一代移动网络都进步以满足对速度、可靠性和连接性的日益增长的需求。然而，5G 不仅仅是 4G 的速度升级——对企业而言尤其如此，它开辟了新的运营方式。虽然运营商最初专注于 5G 的消费者移动采用，但其企业潜力已显而易见。 通过物联网应用在制造业、教育、自动驾驶汽车和远程医疗保健领域。人工智能和生成式人工智能的兴起进一步凸显了5g支持大数据传输的能力凭借高速和低延迟，促使企业和运营商寻求企业级部署。 私有5G与公共5G 公共5g提供了关键优势——运营商管理基础设施、维护和数据安全，同时提供广泛的覆盖范围和易于扩展的能力。它使企业能够在无需大量资本投资的情况下扩展连接。相比之下，私有5g需要更高的前期成本、更专业的技术知识以及持续的运营监督。这引发了这样一个问题：当公共5g唾手可得时，为什么要选择私有网络？ 公共网络与数百万用户共享，限制了可见性，增加了安全风险，并减少了定制化的机会。服务质量也可能差异很大，尤其是在高密度或拥挤的区域，使得公共5G对于关键任务操作来说不太可靠。在许多情况下，专有网络的初始成本比持续的网络运营商费用更经济，尤其是在网络运营商缺乏覆盖范围，需要企业共同承担基础设施建设成本的地区。组织选择专有5G的关键原因包括： 答案是控制、可靠性和定制。 本地化数据处理，使用授权或不授权的频谱。Vikram Meghal，网络、媒体和技术全球工程负责人、高级副总裁表示：“对于寻求更大控制力、可靠性和性能的企业来说，私有5G正迅速成为一项战略资产，特别是在制造、公用事业和采矿等高风险环境中。随着公共和私有5G生态系统的发展，我们看到它们相互补充，以实现自动化、安全性和实时智能的新水平。” • 缺乏公共5G覆盖 • 增强的安全要求以及更多数据控制 低延迟要求• • 关键操作停机时间最小化 长期网络成本效益• 投资 公共和私人5G网络在电信中扮演不同的角色。公共5G由移动网络运营商管理，作为公共事业提供广泛的高速连接。相比之下，私人5G满足企业特定的需求，例如低延迟和安全， 私有5G正快速成为寻求更大控制力、可靠性和性能的企业的一种战略资产，特别是在制造、公用事业和采矿等高风险环境中。 维克拉姆·梅格哈尔 高级副总裁，网络、媒体和技术全球工程负责人 驱动2025年私有5G的因素 AI-IoT边缘三重奏 确保5g部署能够跨制造、物流、医疗保健和智能基础设施等各个领域进行扩展、演进和集成。近一半的5g运营商已采用5g-advanced，这是一种引入了机器学习（ml）、边缘计算和工业物联网的新3gpp标准。这种转变使得智能化网络管理成为可能，人工智能驱动的优化可减少停机时间。 人工智能、物联网和边缘计算之间的协同作用正在通过实现实时、高性能的数据处理来推动对私有5G的需求。物联网设备生成大量需要快速分析的数据，人工智能则促进了对这些数据的分析。边缘计算在本地处理这些数据，减少延迟并提高效率。这里的私有5G为设备与边缘服务器之间提供了快速、安全、可靠的通信。 频谱可用性 私有5g网络依赖专用频谱，为满足企业需求提供安全、高性能的通信。全球监管机构，如美国联邦通信委员会（fcc），已简化许可频谱的获取。 行业标准 通过提供互操作性和创新的框架3GPP, 一个电信领域的全球合作，致力于开发移动网络的技术规范 — 促进这些网络的部署。FCC的分层频谱系统包括许可和非许可部分，为企业提供了基于其控制和干扰保护需求的灵活性。 以及应急管理。 5g即服务 5g即服务（5gaas）通过捆绑基本组件，包括无线电单元、5g核心、边缘计算以及内置的安全、合规和数治，消除了拥有和管理网络基础设施的复杂性。 私人热门乐队5g是3.5 ghzcbrs，平衡覆盖和容量。在全球范围内，各国 也在频谱分配方面取得了进展。例如，荷兰和英国为私人5g提供了3.5 ghz频段的一部分，而德国在3.7 ghz处分配了100 mhz。其他国家如日本和巴林也分配了特定的频率范围。这种向提供专用频谱的全球趋势正在帮助企业更轻松、更有效地采用私人5g解决方案。 企业通过一个中央门户或应用程序编程接口管理和配置其私有5G网络，通常由电信提供商或云超大规模提供商提供。系统集成商在定制部署、集成企业应用和确保端到端服务与业务需求一致方面发挥关键作用。这种方法支持动态扩展、远程更新和服务编排的无缝衔接。 简化的部署模型 设备供应商和服务集成商正在使其更容易部署私有5G 增强安全 网络。一个关键解决方案是网络一体化系统(NIAB)—一个紧凑的移动系统，将管理数据和网络功能的5G核心以及连接用户设备到网络的无线接入网（RAN）组合成一个单一即插即用单元。这种方法消除了集成来自不同运营商、硬件供应商和安全提供商的多个组件的需要，使部署更快更简单。 私有5G网络增强安全性通过提供隔离的企业可控环境，减少对公共网络的威胁暴露。这种隔离将敏感数据和高危操作保持在安全边界内，降低未经授权访问的风险。此外，加密保护传输中的数据，使恶意行为者更难以拦截信息。在运营完整性和保密性至关重要的制造业、物流业和能源业等行业，由于其强大的安全特性，尤其有动力采用私有5G。 既有的成熟企业，如威瑞森和HCL，以及新的进入者，如Celona和Ataya，都提供为制造业、国防等不同行业量身定制的NIAB解决方案 制造 私有5G网络在制造中的好处： 在拥有成千上万物联网设备和关键任务应用程序的大型制造设施中，可靠的、低延迟的连接对于保持运营效率至关重要。然而，这些环境中的物理障碍和干扰会使稳健通信成为一个挑战。这就是专用5G网络发挥作用的地方，它们提供确保制造系统顺畅高效运行的连接。物联网、互联机器人、自动化和数字孪生等技术与这场转型密切相关，有助于减少停机时间并优化运营性能。 • 专用带宽：确保数据传输无波动，提供稳定可靠的连接。• 可靠吞吐量：使数百万台连接设备（如传感器、机器人和自动驾驶车辆(AGV)）之间的通信无缝进行。• 支持工业4.0：增强物联网设备与系统的功能，特别是在人工智能和机器学习提升自动化和系统集成方面。一个例子是贝塔康和西门子，结合 他们支持制造商。贝托姆提供完整的5G堆栈，包括所有私有5G网络软件组件。西门子提供连接到网络的用户设备，使制造商能够有效使用该解决方案。 将地下作业所需人员减少50%。 澳大利亚矿业公司新美伦已经部署了一个私有5G网络在其新南威尔士州的卡迪亚铜矿场部署了新的5G解决方案，以提高推土机队伍的效率并改善工人安全。Ericsson提供的新5G解决方案克服了现有Wi-Fi的局限性，后者只能连接100米范围内的两台机器，导致频繁停机。私有5G网络可实现2.5公里的连接范围，允许最多12台推土机同时以高速数据传输运行。 采矿 采矿业面临着特定的挑战，包括效率低下、安全问题以及偏远地区连接受限。传统方法严重依赖人工劳动，常常让工人暴露在危险环境中。 公用事业行业 为解决这些问题，该行业正在将其向私有5G网络转变作为一部分来采用 智能采矿借助可靠、高速的连接，矿业可以使用物联网、人工智能、机器人和数据分析等技术，远程监控设备、追踪物料以及评估环境状况，从而减少人员暴露于危险环境中。例如，私有5G可提供超可靠的低延迟通信，以实现毫秒级的响应时间和对自主车辆等关键矿业机械的实时控制。 美国公用事业公司越来越多地使用专用网络进行稳健通信，这对于管理电网至关重要，尤其是在极端天气或网络攻击期间。了解专用5G如何解决公用事业行业的关键挑战，请参见图2。 一个最近采用私有5G的公用事业公司实例是南加州爱迪生公司（SCE）。与其合作伙伴诺基亚，SCE 已部署私有 5G 网络利用公民宽带无线电服务（CBRS）频谱。这个安全、高性能的网络支持实时电网监测、远程资产管理以及分布式能源资源的自动化控制。它能够以增强的可靠性运行关键操作——使得部署成为电网现代化的重要一步。 鉴于许多矿区地处偏远，私人5G网络确保跨广阔区域的无间断通信，并增强安全性和可靠性，支持实时决策和自动化关键操作。部署私人5G已经使中国矿业公司为减少20%的工人事故，将腐蚀性气体排放削减30%，并 私有5G展望——2025年及以后 多个来源（图3）预测私有5G市场将以39.8%至44%的CAGR增长，未来六年平均为41.9%。 年 — 到2030年左右达到大约300亿美元。 这一势头正推动 50 多家供应商和系统集成商投资私有 5G 解决方案，期待长期回报。华为、诺基亚和爱立信等领先企业正积极扩大其私有网络产品组合，其中爱立信正推动该领域的显著增长。 增长源于： 1.中型企业需求增长：中市场企业，包括区域性零售连锁企业，中型物流公司或日益寻求解决网络覆盖、可靠性和隔离等挑战的地方医疗网络。 仅支付网络操作费用，而供应商承担基础设施、部署和持续维护的前期成本。但大多数企业感觉这并不像现有的Wi-Fi解决方案那样具有成本效益。 2. 进入非传统领域 行业：在采矿、仓库和物流枢纽等传统行业之外，新产业也发展起来作为高尔夫球场、零售商、大学，甚至退休社区也开始探索私营5G能为他们的运营带来的优势。 3.监管挑战：尽管各国政府放宽了对私有网络频谱分配，但获取和管理频谱接入的过程，包括通过监管审批、许可证条件以及与国家当局的协调，仍然耗时，可能会减缓或阻止私有5G部署。电信运营商还面临着日益增长的数据保护和治理方面的要求，例如遵守欧盟的通用数据保护条例(GDPR)，这需要大量投资以确保安全和负责任的数据处理。此外，还有人工智能法规，例如欧盟人工智能法案, 力求在创新与消费者保 护之间取得平衡，强调隐私、透明度和合乎道德的使用。然而，应对这些复杂的法规虽然必要，但可能导致市场推出延迟，并增加部署私有5G网络的成本。 3.由生成式AI应用驱动的增长需求：工业领域正快速采用传统人工智能与生成式人工智能，用于预测性维护、质量检验和设计仿真等任务，所有这些都需要超低延迟和可靠连接。私有5G能够实时AI推理在边缘，避开云延迟。截至2024年底，这推动了全球2700多家私有5G部署。 尽管2025年对私有5G看起来前景光明，但仍有几项重大障碍阻碍其广泛应用： 1. 5G设备的成本：支持5G的设备，如自动导引车（AGV）、无人机和监控系统，价格昂贵，使得中小型企业更难证明在私有5G上进行前期投资的价值。 4. 技能短缺：建设和维护5G网络比以往更复杂，需要网络建设和网络安全的专业技能。电信行业面临重大技能差距——但许多组织选择将网络搭建和管