5G技術(shù)作為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動力，通過eMBB、URLLC和mMTC三大應(yīng)用場景促進(jìn)信息技術(shù)與運營技術(shù)整合，提高行業(yè)生產(chǎn)力和運營效率。5G專網(wǎng)既可以利用5G技術(shù)滿足工業(yè)領(lǐng)域的性能要求，又可通過自建網(wǎng)絡(luò)保障安全并控制數(shù)據(jù)，因此成為各國關(guān)注的重要領(lǐng)域。近期一些國家和地區(qū)正在采取各項舉措加快引入5G專網(wǎng)，培育5G專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升產(chǎn)業(yè)和服務(wù)競爭力。本文分析全球5G專網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢，總結(jié)主要國家5G專網(wǎng)推進(jìn)政策、產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展現(xiàn)狀，對5G專網(wǎng)發(fā)展提出思考和建議。

5G專網(wǎng)發(fā)展情況5G專網(wǎng)仍處于廣泛探索的發(fā)展階段

2018年以來采用5G技術(shù)的專網(wǎng)數(shù)量不斷增長。根據(jù)GSA數(shù)據(jù)顯示，2022年新增5G專網(wǎng)181個，占新增專網(wǎng)數(shù)量的56%。制造、采礦、港口、物流、醫(yī)療保健、公用事業(yè)等多個領(lǐng)域的企業(yè)已開始部署5G專網(wǎng)應(yīng)用。盡管數(shù)量增長較快，但仍處于廣泛探索的階段，在眾多案例中，測試床和實驗室即服務(wù)類(Device Testing&Lab as a service)案例占到11%，為測試、驗證和加速5G專網(wǎng)設(shè)備、技術(shù)成熟提供試驗基礎(chǔ)設(shè)施。制造業(yè)是最活躍的專網(wǎng)應(yīng)用行業(yè)，應(yīng)用案例占比達(dá)26%(122個)，其中離散制造業(yè)應(yīng)用案例達(dá)到96個。詳情如圖1所示。從終端設(shè)備來看，5G專網(wǎng)終端設(shè)備生態(tài)發(fā)展相對緩慢，工業(yè)級5G終端仍缺乏，特別是面向特定行業(yè)的5G終端設(shè)備，如AGV、機器人、嵌入式設(shè)備等。

(資料圖片)

圖1 5G專網(wǎng)應(yīng)用行業(yè)分布

5G專網(wǎng)供應(yīng)商呈現(xiàn)多元化態(tài)勢

5G專網(wǎng)建設(shè)和運維需要深厚的專業(yè)技術(shù)背景，在這種情況下，終端用戶中少數(shù)有能力的大型行業(yè)企業(yè)用戶自行建設(shè)和運維5G專網(wǎng)，絕大多數(shù)行業(yè)企業(yè)用戶采用托管方式，由專網(wǎng)提供商進(jìn)行專網(wǎng)規(guī)劃、部署和運維。在5G專網(wǎng)發(fā)展初期，移動運營商憑借網(wǎng)絡(luò)部署和運營經(jīng)驗，以及與設(shè)備商的議價能力，在一定程度上主導(dǎo)專網(wǎng)市場，全球主要國家的移動運營商均推出了面向行業(yè)用戶的5G專網(wǎng)解決方案，針對不同規(guī)模的企業(yè)靈活定制;設(shè)備商的專業(yè)能力受到行業(yè)企業(yè)的信任，其一體化解決方案吸引了大量的用戶。隨著技術(shù)和市場發(fā)展，5G專網(wǎng)的發(fā)展前景吸引了各類市場主體進(jìn)入，系統(tǒng)集成商、云提供商、有線電視公司、新興設(shè)備商等紛紛進(jìn)入到5G專網(wǎng)市場，推出5G專網(wǎng)解決方案和產(chǎn)品，從需求確定、供應(yīng)商及設(shè)備選擇、申請許可證、部署到運維，提供全流程服務(wù)支持。新興5G設(shè)備供應(yīng)商也在逐漸增多，全球為5G專網(wǎng)提供設(shè)備的廠商已經(jīng)超過50家，5G專網(wǎng)生態(tài)逐漸形成。

多個國家和地區(qū)推出5G專網(wǎng)頻譜政策

為滿足行業(yè)用戶對5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、建設(shè)、管理等方面的個性化需求，一些國家和地區(qū)制定了與5G專網(wǎng)相關(guān)的頻譜政策。截至目前，全球已有32個國家和地區(qū)出臺或計劃出臺本地5G頻譜政策(其中17個國家和地區(qū)已開放申請許可)。在行業(yè)呼吁和政策引導(dǎo)下，歐洲是出臺專用頻譜政策國家最多的區(qū)域，占比達(dá)到63%，德國、英國在2019年率先開放專用頻率的許可，法國則將中頻和高頻段專網(wǎng)試驗頻譜分配給需求企業(yè)。亞太地區(qū)的日本、韓國也快速跟進(jìn)。美洲地區(qū)，美國3.5GHz CBRS頻段共享頻譜之前已用于4G專網(wǎng)，2020年拓展至5G;巴西于2022年中批準(zhǔn)3.7-3.8GHz專網(wǎng)頻段低功率地面站的技術(shù)要求，11月發(fā)放了第一份5G專網(wǎng)許可。從具體頻段來看，56.3%的國家和地區(qū)采取中頻段(FR1，<6GHz)、高頻段(FR2，毫米波)相結(jié)合的方式提供專網(wǎng)頻譜，總體而言中頻段頻譜略多于高頻段。

各國產(chǎn)業(yè)界積極申請5G專網(wǎng)頻率許可，主體多樣化特征明顯，涵蓋電信運營商等行業(yè)企業(yè)、IT服務(wù)提供商/集成商、科研機構(gòu)、大學(xué)、政府機構(gòu)等，其充分發(fā)揮各自在CT、IT、OT領(lǐng)域的優(yōu)勢，探索專網(wǎng)服務(wù)模式和應(yīng)用創(chuàng)新。

主要國家5G專網(wǎng)進(jìn)展01 德國1、5G專網(wǎng)推動政策

隨著德國工業(yè)4.0的發(fā)展，5G作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)技術(shù)受到多個大型工業(yè)企業(yè)的關(guān)注。2019年德國汽車、機械設(shè)備制造及電工器材等工業(yè)協(xié)會要求德國主管部門聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局(BNetzA)規(guī)劃5G專網(wǎng)頻譜用于建設(shè)企業(yè)專網(wǎng)。BNetzA認(rèn)為隨著5G技術(shù)發(fā)展，未來將出現(xiàn)一些新的商業(yè)模式，引發(fā)在局部區(qū)域自建無線網(wǎng)絡(luò)的需求。基于以上需求，BNetzA在拍賣5G頻率前即預(yù)留了本地5G網(wǎng)絡(luò)頻譜，并分階段開放中頻段(3.7—3.8GHz)和毫米波頻段5G專網(wǎng)許可申請。截至2023年3月，德國監(jiān)管機構(gòu)已發(fā)放304份中頻段頻譜許可、17份高頻段頻譜許可，持證者中IT服務(wù)/咨詢/系統(tǒng)集成商、科研院所、工業(yè)企業(yè)居多，工業(yè)企業(yè)中的汽車制造商尤為活躍，德國大型車企都申請了本地5G許可證。2022年9月至今，新增專網(wǎng)頻譜申請者中IT系統(tǒng)集成商明顯增多，占比近三成。

多措并舉推動5G專網(wǎng)發(fā)展。德國聯(lián)邦經(jīng)濟事務(wù)部發(fā)布了針對中小型企業(yè)的5G園區(qū)網(wǎng)絡(luò)指南(涵蓋建立和運行5G園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的程序、應(yīng)用領(lǐng)域以及商業(yè)運營模式)，聯(lián)邦運輸和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部資助歐洲5G工業(yè)園區(qū)項目，加速5G技術(shù)向中小企業(yè)推廣普及。2022年德國啟動了為期3年的5G園區(qū)網(wǎng)絡(luò)項目，面向工業(yè)、醫(yī)療和物流行業(yè)實現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)模塊化組件和工具包，并與法國合作資助5G專網(wǎng)項目，打造開放接口的5G專網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。

2、5G專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

經(jīng)過4年的推進(jìn)，德國5G專網(wǎng)市場已形成移動運營商、系統(tǒng)集成商、傳統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商“三足鼎立”的態(tài)勢。移動運營商利用公網(wǎng)頻譜資源，可以提供多種方式的組網(wǎng)服務(wù);設(shè)備供應(yīng)商通過完備的核心網(wǎng)、無線接入設(shè)備及基于云的管理平臺，為終端用戶提供一站式服務(wù);系統(tǒng)集成商則優(yōu)先使用中小型核心網(wǎng)和基站設(shè)備，為制造商產(chǎn)品推出“交鑰匙”方案，降低專網(wǎng)部署難度和成本。具體如表1所示。

表1 5G專網(wǎng)提供商專網(wǎng)解決方案

一些大型工業(yè)企業(yè)選擇與設(shè)備商合作的方式自行建設(shè)5G專網(wǎng)，利用專網(wǎng)特定頻率，實現(xiàn)與運營商網(wǎng)絡(luò)物理隔離。如博世位于雷特林根的半導(dǎo)體工廠的5G專網(wǎng)由博世自己建設(shè)和運營，博世位于斯圖加特的工廠5G專網(wǎng)則由博世和設(shè)備商共同建設(shè)運營，工業(yè)機器人制造商庫卡在奧斯堡的生產(chǎn)中心由設(shè)備商支持建設(shè)5G專網(wǎng)。從應(yīng)用情況看，德國大型工業(yè)企業(yè)積極開發(fā)5G新產(chǎn)品。西門子、博世、施耐德、奔馳等工業(yè)巨頭已經(jīng)開展了AGV、工業(yè)機械的遠(yuǎn)程訪問、裝配線產(chǎn)品實時定位等多類應(yīng)用，應(yīng)用場景逐漸從外圍向核心深入，滲透到研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、倉儲物流等各個環(huán)節(jié)。

02 日本1、5G專網(wǎng)推動政策

以物聯(lián)網(wǎng)為代表的無線通信需求日趨多樣化，在部分行業(yè)應(yīng)用場景中，大多數(shù)業(yè)務(wù)集中在局部區(qū)域?？紤]到移動通信運營商的全國5G服務(wù)無法完全滿足局部區(qū)域內(nèi)碎片化、個性化的行業(yè)應(yīng)用需求，日本總務(wù)省(MIC)引入基于5G技術(shù)的本地網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)實體可以在鐵路、工廠、機場、醫(yī)院、港口、農(nóng)業(yè)、建筑、物流等領(lǐng)域靈活部署使用本地5G系統(tǒng)。從2019年底MIC開始正式接受5G專網(wǎng)服務(wù)頻譜牌照(local 5G)申請，允許地方政府和企業(yè)建設(shè)自己的網(wǎng)絡(luò)。截至2022年11月，日本共有126家機構(gòu)獲得149張許可證，其中中頻段108張，高頻段31張，申請主體包括制造企業(yè)、有線電視公司、政府機構(gòu)、教育科研機構(gòu)、系統(tǒng)集成商、設(shè)備商等。截至2023年3月，MIC已批準(zhǔn)中頻段本地5G無線電臺牌照數(shù)量為1072個，毫米波牌照數(shù)量134個。

日本政府通過項目遴選、資助的方式，支持開發(fā)可復(fù)制的本地5G應(yīng)用示范模型，以降低其他地區(qū)使用成本，加速5G在各行各業(yè)的落地應(yīng)用。2020—2022年，MIC遴選出70余項專網(wǎng)應(yīng)用示范，為解決人口減少和高齡化等社會問題，MIC主導(dǎo)的示范項目重點支持農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工廠、發(fā)電站、交通等領(lǐng)域，包括緊急醫(yī)療、災(zāi)害預(yù)防、農(nóng)用機械遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、工廠機器視覺、自動駕駛等場景應(yīng)用。

2、5G專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

從供給側(cè)來看，日本本土設(shè)備廠商眾多，可自主研發(fā)本土5G設(shè)備，并以低價供應(yīng)日本市場;從需求側(cè)來看，為解決人力短缺問題、提高生產(chǎn)力，日本企業(yè)特別是制造業(yè)企業(yè)大都在進(jìn)行生產(chǎn)自動化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

5G專網(wǎng)的推廣普及面臨部署和運營成本高、技術(shù)難度大等問題，日本多家系統(tǒng)集成商和本土設(shè)備商進(jìn)入到5G專網(wǎng)市場，推出一體化本地5G解決方案，創(chuàng)新運營服務(wù)模式，打開中小企業(yè)市場。如NEC、富士通、三菱等設(shè)備供應(yīng)商提供從規(guī)劃到設(shè)計、部署的端到端服務(wù)，對接入網(wǎng)和核心網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行輕量級打包和低成本促銷，推出購買設(shè)備或訂購服務(wù)的方式，降低專網(wǎng)建設(shè)和運維成本;愛媛CATV、秋田CATV等多家有線電視公司合作，統(tǒng)一采購本地5G設(shè)備，降低單價，并建設(shè)共享5G核心網(wǎng)，推出訂閱式本地5G服務(wù)。

日本政府著力推動、產(chǎn)業(yè)界積極響應(yīng)，營造了一個相對活躍的日本5G專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，但整體來看，日本5G專網(wǎng)仍處于廣泛探索階段，投入商用有限，據(jù)總務(wù)省統(tǒng)計，截至2023年1月底，日本用于本地5G網(wǎng)絡(luò)的基站僅565個。

03 韓國1、5G專網(wǎng)推動政策

韓國將5G專網(wǎng)視為推動“5G+產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”發(fā)展的利器，一方面可以帶動設(shè)備、零部件等產(chǎn)業(yè)支撐的創(chuàng)新發(fā)展，另一方面也可以激活各種5G融合服務(wù)。在促進(jìn)3家運營商基于公網(wǎng)的5G企業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用的同時，韓國大力推動使用專網(wǎng)頻譜的5G專網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展，于2021年10月發(fā)布了5G專網(wǎng)頻率分配公告，截至2023年3月，已向10余個申請者發(fā)放了專網(wǎng)頻率許可，申請者在多個場所利用專網(wǎng)頻譜建網(wǎng)并開展應(yīng)用，已建基站307個，其中84個用于試驗驗證。

2、5G專網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

韓國使用專網(wǎng)頻譜的5G專網(wǎng)應(yīng)用尚處于試點示范中，為推動融合應(yīng)用發(fā)展，從2022年6月開始韓國政府相繼啟動了11個示范項目，項目承擔(dān)者既有自建自用的企業(yè)，也有電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者.5G設(shè)備和解決方案供應(yīng)商多數(shù)為三星電子和本土系統(tǒng)集成商，愛立信和諾基亞也獲得一些份額。除推動應(yīng)用示范外，韓國還在大力推動專網(wǎng)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)，2023年2月，韓國第一款毫米波5G專網(wǎng)終端設(shè)備通過電波認(rèn)證，截至目前共有35個5G專網(wǎng)終端設(shè)備(模塊、調(diào)制解調(diào)器)獲得認(rèn)證，大多數(shù)為韓國本地企業(yè)產(chǎn)品。韓國5G專網(wǎng)示范項目見表2。

表2 韓國5G專網(wǎng)示范項目

04 美國

美國FCC于2015年通過了民用寬帶無線服務(wù)(CBRS)3550—3700MHz頻段共享商業(yè)使用的規(guī)則，希望通過引入小型蜂窩和頻譜共享技術(shù)來提升該頻段使用率，并創(chuàng)建了一個三層訪問和授權(quán)框架，以適應(yīng)該頻段海軍雷達(dá)和商業(yè)用戶等共享使用。2020年8月完成優(yōu)先接入(PAL)牌照拍賣，228個申請者獲得20625個PAL牌照。獲得PAL許可證的主體類型除電信運營商、有線電視運營商、系統(tǒng)集成商外，行業(yè)企業(yè)用戶眾多，覆蓋石油天然氣、電力、制造、醫(yī)療、教育等行業(yè)。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，美國大多數(shù)行業(yè)企業(yè)用戶利用共享頻段部署的專用移動網(wǎng)絡(luò)都是基于4G，5G專網(wǎng)多處于測試階段，一旦5G專網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)成熟，這些網(wǎng)絡(luò)可以升級到5G。Verizon、AT&T等移動通信運營商利用CBRS頻譜向制造、金融等領(lǐng)域企業(yè)提供專網(wǎng)服務(wù)。如AT&T與微軟合作，基于微軟Aure云結(jié)合其5G MEC解決方案，為福特電動汽車生產(chǎn)基地部署5G專網(wǎng)，利用AR改善檢測等工作效率、提高機器人等自動化設(shè)備的安全性等。美國云巨頭企業(yè)不僅與本國運營商合作提供專網(wǎng)服務(wù)，也推出了一攬子解決方案，基于云提供核心網(wǎng)功能和應(yīng)用服務(wù)，在企業(yè)內(nèi)安裝MEC，處理核心網(wǎng)部分功能(用戶數(shù)據(jù)處理等)和無線接入網(wǎng)功能。云巨頭的5G專網(wǎng)服務(wù)借助云基礎(chǔ)設(shè)施，可以迅速在全球擴大市場，2023年3月，AWS發(fā)布最新5G專網(wǎng)解決方案，與德國電信、KDDI、Orange等國際運營商合作，基于運營商頻譜、利用云基礎(chǔ)設(shè)施和5G網(wǎng)絡(luò)運營管理工具，可快速、經(jīng)濟地提供靈活的專用5G網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)市場從本土中小企業(yè)用戶轉(zhuǎn)向全球大型園區(qū)、工業(yè)企業(yè)、港口和智慧城市等。

關(guān)于5G專網(wǎng)發(fā)展的思考與啟示

總體來看，5G專網(wǎng)發(fā)展仍處于早期階段，主要國家大多數(shù)企業(yè)保持務(wù)實態(tài)度，適度部署、謹(jǐn)慎推進(jìn)，概念驗證和試驗類項目居多。從供需兩側(cè)分析其原因如下。一是對需求企業(yè)來說，將5G設(shè)備集成到現(xiàn)有設(shè)備中較為困難，特別是在設(shè)備更換周期較長的工業(yè)領(lǐng)域更具挑戰(zhàn)性;且部署5G專網(wǎng)設(shè)備成本高、網(wǎng)絡(luò)運維復(fù)雜，對投資5G專網(wǎng)成本效益的考慮在一定程度上影響了企業(yè)廣泛采用5G專網(wǎng)的意愿。二是從供給側(cè)來看，垂直行業(yè)需求存在差異化、碎片化的特點，一方面對5G行業(yè)終端的多樣性和能力提出很高的要求，終端設(shè)備市場尚未形成規(guī)模化價值，這樣一定程度上影響了技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和制造，導(dǎo)致終端設(shè)備種類少、價格高;另一方面，對專網(wǎng)提供商來說很難將現(xiàn)有項目規(guī)模復(fù)制，盈利難以確保。

面對專網(wǎng)發(fā)展的障礙和問題，可考慮從激活產(chǎn)業(yè)生態(tài)入手：一是著力開發(fā)終端設(shè)備，以便于現(xiàn)有設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)與5G無縫集成;二是減輕企業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)運營負(fù)擔(dān)，包括開發(fā)推廣輕量級、低成本設(shè)備，以及推出專網(wǎng)托管服務(wù)等;三是建立供需對接平臺，總結(jié)最佳實踐、分析專網(wǎng)經(jīng)濟性等。

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