5G时代会催生哪些新的网络服务?

在过去,网络的运营和建设几乎都被主流运营商垄断,其他企业基本被隔绝在这片市场之外,网络服务也都趋于同质化。但随着各类技术的进步,5G时代的网络服务是否可以像大多数的产品/服务一样,根据客户需求实现差异化、定制化呢?

来源:物联网智库 作者:赵小飞

7月26日,华为发布了Mate 20 X (5G) ,万众期待的5G手机已经上市,我们马上可以体验十倍于4G的网速,然而5G使能的各行业大规模商用尚需时日。不过,针对各行业的“网络即服务”方案已经在探索中,5G网络服务不再是一个同质化的产品,由于各类技术的进步,未来的电信运营商给行业用户提供的可以是完全私有专网、私有接入网、网络切片等各种形态服务。

新的5G运营主体:垂直行业厂商

与以往移动通信标准类似,全球主流的电信运营商是5G网络运营的核心玩家。然而,随着各垂直行业对5G认识的加深,5G网络运营商也可能迎来新的玩家,很多垂直行业厂商或将成为新的5G网络运营商。

  • 汽车造商新增5G网络运营商的身份

近日,梅赛德斯-奔驰与Telefonica以及爱立信合作,在其位于辛德芬根的“56号工厂”建设全球首个用于汽车生产的5G网络。该工厂占地面积超过20000平方米,5G移动通信标准将首次在奔驰工厂投入生产运行,加上其他创新项目,未来,“56号工厂”的经验将用于其他工厂。

作为一个创新项目,奔驰公司正在试图让5G助力汽车智能生产。根据奔驰公司高管所述,利用5G网络,奔驰汽车可以借助新功能优化其工厂现有的生产流程,例如装配线数据连接或产品跟踪。在奔驰看来,有了独立的网络,所有流程都可以优化,从而更加稳健,并能迅速适应当前市场需求。此外,该网络将其生产系统与机器智能连接,提高生产过程的效率和精度,同时还不必向第三方提供敏感的生产数据。由于高速率和低时延高可靠的特性,通过5G网络,可以快速处理未来汽车各种测试场景所需的大量数据,支持使其在新车研发中保持领先。

该5G网络由Telefonica和爱立信合作搭建,但是建设和调试完成后,将由奔驰公司自行运营。因此,这家汽车企业龙头也拥有了一个新的身份:5G网络运营商。不同的是,该网络仅供奔驰自身的生产经营所用,不对外提供服务。

无独有偶,也是在近期,爱立信、沃达丰和德国电动汽车制造商e.GO合作,采用爱立信的私网解决方案,包括5G核心网和接入网,为e.GO亚琛工厂部署一张私有的5G网络。该网络覆盖了e.GO亚琛工厂8500平方米,采用了36组天线,实现了生产供应链中几乎实时的数据传输。在e.GO高管看来,5G网络的加持,是该企业实现工业4.0的重要举措。当然,该网络部署后运营权也是归e.GO公司,因此这是另一拥有5G网络运营商身份的汽车制造商。

  • 频谱政策的支持,助力企业部署私有5G网络

完全私有的5G专用网络建设首先面临着频谱的挑战,即网络运营方需要获取专用频谱才能部署网络。德国的汽车厂商能够拥有5G网络运营商的新身份,得益于德国的频谱政策。

此前,德国联邦网络局(BNetzA)在5G频率规划中为区域使用牌照预留了1/4的频谱资源,而规划部分5G频谱用于区域使用这一决定主要基于工业企业的调研反馈,而德国联邦网络局计划将这些频段拍卖给汽车等工业企业。正是由于这一政策的实施,让各垂直行业企业看到了获取专用频谱资源的可能性,从而可以部署其私有的5G网络。

德国预留的1/4频谱有高达100MHz的带宽,而这一措施也遭到了德国各大运营商的质疑,运营商认为这样降低了频谱利用率,而且能够分配给运营商的频谱资源大大减少。其中一家运营商高管表示“德国是世界上第一个为工厂内专用网络保留四分之一5G频谱的国家。”近期结束的德国5G频谱拍卖,经过400多轮竞标,最终总拍卖金额达到了65亿欧元的天价,远超出此前市场预测的30-50亿欧元,这一结果在一定程度上也是受到预留频谱政策的影响,因为合适的频谱供给减少了1/4。

更为激进的是,不久之前,英国通信管理机构Ofcom的CTO提出“发展数千个5G网络运营商,向这数千个运营商出售5G频谱”。具体来说,就是将英国3.8-4.2GHz频段里的390MHz划分成多个频谱块,出售给需要自建5G网络的运营商。当然,这种方式可能会进一步加剧频谱的碎片化,不利于频谱效率提升。

类似的频谱政策给了各垂直行业厂商自建私有5G专网的机会,在自有的5G网络下,由于网络的物理隔离,安全性更高,而且厂商可以根据业务特点和需求灵活定制网络功能。当然,不论是奔驰,还是e.GO公司,暂时都没有专用5G频谱,因此需要和运营商合作。不过,当企业拥有了专有频谱后,似乎和电信运营商就没有太大关系了,其可以直接向设备厂商订购5G各种系统设备,由设备商帮其成为运营商。

电信运营商的新职能:帮其他企业成为运营商

由于频谱的稀缺性,最终能够获得专有频谱的厂商非常少。相对于少数可以获得专用频谱的大玩家,大量企业不可能有专用频谱资源,但却有专用网络的需求,通过一张自主可控的网络来支撑自己的生产经营流程。这种情况下,电信运营商的频谱资源、核心网能力、网络运营经验等就能发挥作用,帮助其他厂商成为一个“准5G运营商”。

所谓的“准5G运营商”,即电信运营商提供一些通用的资产和能力,垂直行业厂商只拥有5G网络的部分资产和能力。这里的通用资产和能力,是电信运营商拥有的频谱资源和核心网,想自己搭建和运营5G网络的垂直行业厂商只需自己购买基站部署接入网,租用电信运营商的核心网和频谱,最终形成一个行业专网。这种情况下,垂直行业企业拥有的就是“私有接入网”。

由于垂直行业企业难以获得专有频谱,电信运营商拥有无线电频谱牌照,企业租用频谱资源部署自己的接入网时,不一定也要部署独立的核心网,因为那样的话成本太高,而且运营商仅仅租赁频谱的话,容易造成频谱碎片化,无法协调各家厂商无线电频谱干扰问题。

此时,云化核心网就发挥了作用,随着网络功能虚拟化(NFV)的发展,云化核心网已具备商用的条件。核心网与基站的解耦,让企业不需要购买包含基站和核心网的整套设备,运营商提供一个统一的核心网,企业自行建设基站,接入到云化核心网上,运营商统一的云化核心网和频谱租赁,通过云化核心网使能网络管理的功能,可以协助每一家企业快速搭建自己的专网,而且能够解决频谱碎片化问题。另外,电信运营商拥有的网络规划、部署、运营的经验,可以在垂直行业企业搭建和运营自己网络时提供相关服务。

  • 电信运营商的“轻资产”模式

这种情况下,电信运营商就成为一个“运营商的批发商”,可以快速帮助其他企业成为5G运营商,并帮助其他企业有效地运营5G专网。对于电信运营商来说,面对行业客户若采取这种方式,则是一种轻资产的运营模式,因为站址、基站等重资产的投资都是行业客户自行解决,运营商的核心网和频谱虽然一次投资巨大,但随着租赁的用户越来越多,其边际成本会越来越低,而边际收益越来越高,可探索“网络即服务”的商业模式。

当然,对于垂直行业企业来说,接入网的投资成本也越来越低。一方面,随着开源、白盒化技术的发展,采用通用硬件和软件开发的基站成本越来越低;另一方面,各种类型的基站纷纷推出,根据不同环境、可靠性行程不同成本,例如本次MWC上京信通信和中国移动、英特尔推出的5G云小站就是一种面对室内的低成本5G接入网解决方案。在这些技术的推动下,垂直行业企业在5G时代自建专网的成本会大大下降。

同质化的网络,差异化的产品

完全私有专网、私有接入网虽然给垂直行业企业带来高可靠、高安全性和自主可控的网络服务,但毕竟自身需要投资大量重资产,并非所有行业企业都有这样的实力。因此,5G时代需要给垂直行业提供低成本、类似于专网的服务成为电信运营商的一个重要任务,这一服务最典型的就是网络切片。

网络切片是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络,每一个虚拟网络根据不同的服务需求,比如时延、带宽、安全性和可靠性等来划分,可以独立为每个应用场景提供服务。尤其是一些需要高可靠、高安全的关键型行业应用中,网络切片能够带来与“专网”同样等级的安全和隔离性,但相比企业自建“专网”,其成本又大大降低。

由于采用3GPP统一标准,网络设备和系统大多数来自相同厂商,可以说,电信运营商建设的5G网络是一个同质化的网络,但由于能够为不同行业客户提供定制化的网络切片服务,因此在这张同质化网络上,可以提供差异化的产品。

此前,中国电信曾成功完成了业界首个基于真实电网环境的电力切片测试,中国移动成功完成了业界首个5G SA网络切片环境下的超高清直播验证。随着5G网络的完善,未来会出现各种电力切片、媒体切片、物流切片、教育切片、能源切片等各种类型的网络切片服务,成为电信运营商“网络即服务”的重要表现形式。

三类模式的对比

完全私有专网、私有接入网、网络切片面对的是不同用户群体,这些群体通过对网络需求和资金实力的考虑来决定最终选择哪种模式。不过,不同模式会形成各类利益分配,尤其是电信运营商在这里面的角色变化。

(物联网智库制表,引用请注明出处)

对于完全私有专网来说,由于垂直行业企业会花费较大成本,拥有网络的所有资产,电信运营商基本无法参与其中,这种情况使得运营商对此模式有一定的顾虑。这一顾虑也对其合作伙伴产生影响,爱立信曾表示为垂直行业大客户提供专网的产品可能会影响与电信运营商的关系。当然,由于投资巨大,而且专用频谱申请难度较大,在很多国家仅给少数特种行业开放,因此只有少量厂商能够有实力搭建私有专用网络。

私有接入网方式或许成为5G时代一个特有的趋势,因为云化核心网、开源基站等加上运营商频谱大大降低了企业建设专网的门槛,运营商在这一过程中也能获得租赁收入和服务收入,而且能够轻资产撬动大量客户,因此对于各方利益都能兼顾。实际上,过去几年中物联网领域中大量厂商采用LoRa技术部署私有的物联网专网,使LoRa成为一个事实标准,就是源于类似的云化核心网、廉价基站和低成本公共频谱降低其门槛。

当然,网络切片还是拥有更多行业客户的服务形式,毕竟用户的成本最低,获得类似于专网的体验。随着5G的成熟,网络切片成本降低,国民经济各类行业会将网络切片作为一个常态化的服务形式。

总结来说,面对国民经济各垂直行业,5G能够支撑各行业数字化转型、物联网接入的网络服务将有多种形态。本文中笔者总结了完全私有专网、私有接入网、网络切片三类差异化网络服务的基本情况。作为包容性很强的新一代通信标准,或许未来5G商用中会带来不限于这三类的更为丰富的网络服务形式,这正是体现了业界对“网络即服务”的探索,也是未来新的商业模式的源泉。

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