去年 7 月, 3GPP R16 版本冻结, 正式拉开了 5G 垂直行业应用落地的帷幕.
如今, 一年多的时间过去了, 我们惊喜地发现, 5G toB 应用落地, 取得了远超预期的成就.
在国内 5G 网络覆盖日益完善的基础上, 围绕工业, 能源, 交通, 金融, 医疗, 教育, 农业, 文旅等重点行业, 我们已经孵化成功了数以千计的 5G 融合应用创新, 启动了近万个 5G 行业应用落地项目.
目前, 仅 "5G + 工业互联网" 的在建项目, 数量就已经超过 1600 个.
这些如雨后春笋般出现的 5G toB 垂直行业应用, 实现了数字科技与传统行业的深度融合, 改进了工艺流程, 也重构了商业模式. 它们的蓬勃发展, 意味着数字化转型与数字经济正在有序推进.
5G toB 应用的规模落地, 离不开一项重要解决方案的支撑, 那就是 --5G 专网.
众所周知, 我们普通用户手机, 电脑连接的国际互联网, 叫做公网, 是一个 "公共场所". 而专网, 则是专用于特定行业或企业的网络, 是一个 "私密场所".
专网之所以会存在, 主要有两方面的原因. 一是出于安全隔离的考虑, 避免公网用户接触敏感的数据. 二是因为行业或企业对网络的可靠性, 稳定性等 QoS 指标有更高的要求, 公网无法满足.
2/3/4G 时代, 专网的建设成本极高, 只有政府部门或少部分大型企业有能力建设和使用. 例如公共安全专网, 铁路专网, 电力专网等.
5G 时代, 网络的主要应用场景变成了垂直行业, 主要服务对象变成了行业企业. 于是, 专网的建网思路和商业模式, 开始有了根本性的改变.
5G 专网的部署模式, 根据 3GPP 标准的定义, 分为独立部署模式 (SNPN) 和公网集成模式(PNI-NPN). 简单来说, 也就是 "单独建设" 和 "共享公网".
先说说独立部署模式.
5G 专网的独立部署模式, 和 4G 专网并无本质区别. 简而言之, 就是企业掏钱, 单独建设一张网络, 使用监管机构发放的专用频谱, 或者使用免费频谱(免授权频谱).
这种模式的优点, 是完全隔离, 完全独立, 可靠性和私密性极高; 而缺点, 也是显而易见的.
首先, 成本极高. 企业除了要承担一次性的网络建设成本 (CAPEX) 之外, 还要承担长期的, 更加高昂的运维成本(OPEX).
其次, 技术难度很大, 对企业的能力要求很高. 一般情况下, 都需要雇佣专业的通信技术团队进行驻场支持.
第三, 建网周期很长, 新业务上线慢. 如果发生故障, 解决和恢复速度也慢, 影响企业的正常经营生产.
第四, 标准协议缺失, 产业链支持不足. 专网服务于千行百业, 不同行业对网络的要求不同. 3GPP 无法针对每个行业制定独立部署的标准, 所以, 容易导致标准混乱或确失, 进而导致产品碎片化, 工作量陡增. 产业链也没办法提供足够的支持.
再看看公网专用.
鉴于 "独立部署模式" 的以上主要缺点,"公网集成模式" 开始崛起, 成为企业建设 5G 专网的首选.
"公网集成模式", 也被称为 "公网专用". 顾名思义, 就是共享运营商的 5G 公网设备和资源, 实现专用业务.
根据与公网共享程度的不同,"公网集成模式" 又分为 "部分共享" 与 "端到端共享". 如下图所示:
相比独立部署专网, 共享公网拥有明显的成本和技术优势.
在网络建设阶段, 企业无需购买整套的 5G 通信设备, 可以节省大量的资金.
维护阶段, 企业可以将相关工作交给运营商, 借助运营商的专业能力, 对网络进行标准化运维. 这种方式性价比更高, 效率和安全性也更高.
采用 "公网集成模式", 企业专网可以直接应用 3GPP 协议标准的成果, 以及成熟的产业链, 避免了碎片化, 降低了成本.
对于企业用户最为关心的数据安全和业务安全问题,"公网专用" 又该如何应对呢?
这里, 我们以华为核心网风筝方案举例.
风筝方案是基于运营商 5G 网络公网专用. 含 S/M/L(小 / 中 / 大)三种规格, 有入驻和共享两种部署模式, 用于满足不同用户的可靠性需求, 保障了企业生产系统的高可用性.
以数据私密性的需求为例, 现在很多企业都希望实现 "数据不出厂", 也就是说, 敏感数据保留在园区内部, 不进入公网承载网.
风筝方案的 M/L 模式, 一般采用入驻式部署, 把 MEC/5GC 专网放在园区内部, 保障用户数据不出园区.
MEC 的一个很大好处, 是实现计算和存储能力的下沉, 可以满足对时延要求极高的通信需求, 例如 AI 质检, AGV 导航等.
现在, 很多企业将专网应用于生产环节, 对网络的稳定性和可靠性要求极高, 不能容忍业务出现中断.
但是, 在极端的情况下, 公网与园区专网之间的传输, 仍然有可能发生故障(例如违规施工挖断光缆). 在这种情况下, 就需要保证专网的业务不受影响, 能够继续平稳工作.
华为的风筝方案, 是这么处理的:
风筝方案的 M 模式中, 园区内除了部署 UPF(核心网用户面网元)之外, 还部署了应急 CP(核心网控制面), 与公网进行实时数据同步.
当专网与公网之间的传输出现意外中断时, 应急 CP 立即进行紧急无缝接管, 保障稳态业务惯性运行, 新业务正常接入, 切换业务正常处理. 也就是说, 确保了 "网断业不断".
当园区专网和公网恢复连接后, 业务管理功能将无缝回迁到中心网络, 恢复成正常的工作状态.
这种紧急接管模式, 已经在实战中得到了验证.
2021 年 5 月, 某园区 5G toB 入驻式专网商用项目出现信令传输故障, 导致园区专网与中心网络中断 3.5 小时. 正因为现场部署了华为风筝方案, 根据业务实测结果显示, 园区内稳态运行用户可以保持业务惯性运行. 而且, 新用户接入及切换业务, 也得到了正常处理. 中断恢复后, 网络也实现了正常回切.
除了安全可靠之外, 风筝方案在部署和运维方面的优势也非常明显.
方案采用边缘一体化交付模式, 即插即用, 一键式部署, 2 小时就能完成开通, 极大地提升了交付效率.
中心网络采用集中运维, 同时提供企业自服务 portal. 客户通过接入 portal, 在平台上进行应用的灵活部署, 例如边缘站点一体化升级, 小时级开站, 分钟级复制等. 这些都能够很好地满足企业用户降本增效的需求.
目前, 风筝方案已在煤矿, 智慧工厂等多个场景下落地应用.
结语
5G 成败看 toB,toB 成败看专网.
5G 公网专用方案, 已经通过大量的实际部署案例, 证明了自身的价值.
它具备灵活开放的特性, 可以让行业客户更灵活自由地部署网络. 它对公网资源的共享利用, 大幅降低了行业客户的投资成本. 它所引入云边协同机制, 也为用户提供了一个轻量化的边缘云平台, 可以挖掘更多业务应用.
对于运营商而言, 采用公网专用, 可以更好地服务政企客户, 不仅极大地提升了自身网络资源的利用率, 也掌握了云网融合的主动权, 实现了长期增益.
来源: http://network.51cto.com/art/202109/684098.htm