5G私网“乘车论”：公共交通OR专属座驾？

想象一下，下着暴雨的恶劣天气下，你不得不出门上班，在搭乘公共交通、打车/自驾这几种方式中，你会选择哪种？

乘坐公共交通无法实现起点到目的地的直达，且公共交通固定的发车时间较难与乘车者的行程完美Match，错过一班车极有再等10分钟。特别是暴雨天，路况难以预料，随时可能出现的突发情况极易让我们被扣“全勤奖”。而“打车”或“自驾”则能在一定程度上规避以上问题，我的行程我掌握。

在企业的网络基础设施供需上，也面临着与乘车相似的问题、来自客户的实时性需求可能打的企业措手不及，而等待运营商网络处理又需要极长的时间，如果企业拥有自己的私网就完全可以根据需求来打造定制化的网络。

不仅如此，在乘坐公共交通时，因为共用一个空间或载体，我们还需留意周围是否有扒手（黑客），担心周围是否有变态偷拍（隐私），而打车或私家车则可以让人完全放心把包包（敏感、专有数据）放在车里（保持、留存在本地）。

不过，公共交通也有其独特优势，高性价比、四通八达。公共交通和打车/自驾一直共存，各自服务于目标用户。

公共互联网为用户间的信息传递提供了一种高值、高效的方式，在公共互联网外，私有网络也以其优势长期存在于特定领域或行业。5G时代即将来临，私网又将在其中扮演什么样的角色呢？

什么是私有5G网络？

私有5G网络也称为本地5G网络，是一种局域网（LAN），它将使用5G技术创建一个专用网络，在特定区域内打造一个统一连接、服务优化的安全的通信方式。5G私网将提供5G承诺的速度、延迟等其他优势，以支持下一代应用程序。

由于5G将建立在4G和4.5G LTE技术的基础上，同样的，私有5G网络也将建立在已经推出的私有LTE网络上，其中大部分使用5G设备。

为什么要建立私有5G网络？

目前的网络连接都存在着或多或少的弊端。例如，4G LTE的功能不够全面；以太网需要固定电缆，局限性强；Wi-Fi比蜂窝连接更容易被黑客攻击。相比而言，5G能够更好地满足大型公司的需求，让他们在网络方面有了更多的选择，而不是局限于现有网络。

为了满足企业用户需求，提供定制化的网络解决方案，目前大概有以下三类网络服务形态：自建私网、租用核心网自建接入网和网络切片。私有网络也是采用3GPP的标准部署的蜂窝网络，目前已有多种形式，包括私有的低功耗广域网络（LPWAN）、基于LTE的宽带无线专网和5G专网，这些网络与公网在物理上隔离，专网专用能够做到安全性和服务保障。虽然网络切片也能提供类似专网的体验，但一些行业用户依然愿意自建私网。

自建5G私网是成本最高但也是最可靠的方案。实际上，在4G时代行业客户自建LTE私网的例子也并不少见。据研究公司Market Research报道，2018年全球私有LTE的市场价值为24.49亿美元，预计未来将以14.7%的复合年增长率继续上升，到2024年将达到53.81亿美元。

私有LTE的良好势头再加上当前频谱政策、行业转型升级需求等因素的驱动，5G私网很有可能呈现出一种主流服务形态的趋势。

建立私有5G网络的好处

与其他局域网一样，5G私网将专门为用户服务，独立管理且易于部署。但是，与现有技术相比，5G将拥有一些关键优势。

无线：5G私网将减少对以太网等有线技术的需求，它们不仅昂贵、体积庞大，而且不适用于连接大量的小型设备，以及在动态环境中，如人员和设备移动的情况下。

网络切片：5G的一个关键特性是能够创建多个虚拟网络，这些虚拟网络可以针对使用特定网络切片的特定服务和流量进行定制和优化。这意味着私有5G网络可以针对用户的需求和网络内的不同用途来优化网络。

控制：5G私网能够帮助网络所有者完全控制网络的各个方面，例如安全性，如何利用各种资源，以及哪些操作优先处理，以便关键设备（以及它们传输的数据）优先于次要设备。

延迟：5G的延迟将远低于当前的蜂窝和无线技术，这将使设备之间的实时通信成为可能，这是公共安全或机器人运动控制等应用中的一个关键因素。

带宽：5G的高带宽将允许大量数据通过网络传输，同时与大量设备进行上下行链路通信。

安全性：私有5G网络比现有技术更安全，因为网络运营商将能够建立自己的安全策略，而不是依赖外部提供商，它还可以使数据存储在本地。在这个数据泄露和网络攻击司空见惯的世界中，安全角度可能是一个关键的卖点。

哪些行业更需要私有5G网络？

工业物联网（IIoT）应用是5G私网最主要的应用领域（通常被称为工业4.0）。工厂将安装传感器来监测环境条件，通过在设备上安装传感器来监控一切是否正常工作，并在一切潜在问题发生之前发现它们，从而在最终产品上进行质量控制和定制生产。

除此之外，还有很多行业对于通信网络有着特殊的需求，如高度实时的监察、可视化运营、高安全性鉴权控制、安全生产监控、远程诊断、资产管理等，有些特殊性的需求是公共网络统一标准化的服务无法满足的。包括资源型的行业、电力生产传输、民航、铁路以及一些制造业。据悉，目前大众、奔驰、西门子、博世等厂商已经开始了5G私网的测试和部署。

私有5G网络面临着哪些挑战？

除了5G服务刚刚开始启动并且网络切片仍处于发展阶段之外，在私有5G网络成为现实之前还有其他障碍需要克服。

最主要的一点就是频谱，因为目前可用的5G频谱掌握在移动运营商手中。对运营商来说，移动通讯服务市场面临流量快速增加、频谱供应不足，营收持平或下滑的困境，因此他们更期望能够在5G时代，随着各类垂直产业对5G数字化需求的提升从中获利，进而缓解运营商面临的压力。所以，运营商并不乐意提供自己宝贵的5G频谱，几家欧洲大型移动运营商已经公开反对私有5G网络。

除此之外，成本也是一个关键的挑战。首先，对于想要拥有私有5G网络的组织来说，成本必须足够低，才能有商业意义。但对于频谱所有者来说，成本必须拉到足够高，这样才能让他们觉得物有所值。与运营商不同，大多数想要拥有5G私有网络的组织都不太可能拥有建立和管理5G私有网络的经验，获取或外包这些技术可能会带来额外的成本增加。目前这些仍然是未知数，但我们可以确定的是，私有的5G网络不会便宜。

目前私有5G网络的发展进程

2018年夏天，奥迪与爱立信签署了一份谅解备忘录（MoU），以探索5G在其工厂中的应用。第一次试验将涉及使用5G来控制两个无线控制的生产机器人。奥迪认为，5G将帮助其实现比现有网络更快、更安全地连接制造机器人和其他设备，并创造一个更灵活、更敏捷的生产环境。目前，该公司主要使用的无线技术是Wi-Fi，与机器人的连接大多都使用的以太网，但是当机器人需要快速移动或实时传输数据时，Wi-Fi就会出现问题，而固定连接意味着机器人的移动将受到限制。然而，完整的5G私有网络不会在短时间内实现，并且还将取决于奥迪是否能够获得频谱。

除此之外，爱立信还在为联合国维和行动铺设5G私有网络。2018年10月，该公司获得了一份合同，需要为上述行动提供4G LTE关键任务网络，首批将于2019年投入使用。爱立信将提供其5G无线电系统以支持这些远程操作。

2018年12月，3GPP批准了一项工作，将5G NR引入未经许可的频谱，这是5G私网向前迈出的一大步。NR-U将成为3GPP定于2020年发布的第16版规范的一部分。这项安排可让未获授权的5G网络在未连接到已有牌照的频谱的情况下自行部署，从而组织将能够在一个确定的区域内建立一个具有5G核心的独立5G无线网络供自己使用。

此外，2018年12月，MulteFire联盟完成了其规范的第二次迭代，该规范将于2019年年中公开发布。除了提高性能外，Release 1.1还针对物联网进行了优化，并增加了对eMTC-U和NB-IoT以及其他频段的支持。MulteFire是一家全球性组织，成立于2015年底，旨在推广MulteFire，这是一种基于LTE的蜂窝技术，可在未经许可和共享的频谱上运行。其技术路线图与3GPP 5G标准保持一致，以支持5G NR和其他下一代技术。诺基亚和高通公司是该组织的创始成员，爱立信、英特尔和华为也都是该组织的成员。

今天有关5G私网的基本内容就先讲到这里，后面还将详细跟大家分享5G私网的建设、在频谱方面的难题，以及运营商对于5G私网的态度等，敬请期待。

参考：
1.https://5g.co.uk/guides/what-is-a-private-5g-network/
2.https://mp.weixin.qq.com/s/krXz0_jyDr8pSeJY8qGVng
3.https://mp.weixin.qq.com/s/Ia4AdvRFepMNUfAvCQBqQw
4.https://www.eefocus.com/communication/433436