本文简要介绍了 5G 专网的技术特点和发展趋势，并对 5G 专网的组网模式和商业渠道模式进行对比分析。文章结合亚信科技 5G 专网应用实践，详细介绍了智慧核电 5G 专网方案与亚信科技 5G 专网产品体系创新演进思路。

一、5G 专网简介

5G 专网是指基于 5G 技术研发的， 符合 3GPP 规范的，专用于特定行业或企业的移动通信网络。5G 网络具有超大带宽、超低时延和大规模机器通信为代表的典型技术特征。

在 2/3/4G 时代，移动通信专网主要应用于铁路、公共安全、军用网络等场景。但由于网络能力有限、网络设备成本高、建设周期长、运维门槛高等原因， 导致传统移动通信专网难以满足更多行业客户的网络需求。而 5G 网络从设计之初就考虑了垂直行业的多样需求，提出了切片、边缘计算及核心网下沉等技术方案。5G 专网能很好的满足垂直行业的高速率、大容量、低时延以及组网灵活和数据本地化等一系列要求， 成为赋能垂直行业数字化转型的重要基础设施。

二、5G 专网发展趋势

（一）专网应用现状

2019 年 6 月 6 日，工信部正式向四家运营商发放了 5G 商用牌照，到今年的6 月 6 日刚好满三周年。经过 3 年时间的商用部署，我国已累计开通了近 160 万个 5G 基站，覆盖到全国所有地市和县城城区。同时面向 To B 行业部署 5G 专网超过 5000 个。目前，我国在 5G 网络建设、产业能力、应用创新等方面均已取得了世界领先的发展成就。

来源：亚信科技

随着以数字化、网络化、智能化为特征的新一轮科技革命和产业转型的深入推进，5G 专网作为企业数智化转型的新型网络基础设施，为企业构建了端到端安全、可靠和专有服务的网络。同时5G 专网中的边缘计算（MEC）平台或设备，基于微服务、DevOps 等技术实现 IT 与 CT 技术融合，赋能企业灵活、快速构建数智化业务应用，加速百行千业数智化转型。

通信运营商为满足这些专网需求， 先后制定了各自的 5G 专网发展策略，如中国移动推出了优享模式专网、专享模式专网和尊享模式专网。中国联通推出了 5G 虚拟专网、5G 混合专网和 5G 独立专网。中国电信推出了致远模式专网、

比 邻模式专网和如翼模式专网。在国家政策的大力扶持下，ICT 厂商也积极支持运营商或企业建设 5G 专网，推出满足企业需求的 5G 专网产品与解决方案，助力企业数智化转型需求。

（二）面临的问题

目前， 国内已经有大量 5G 专网创新案例，覆盖很多不同的行业，但是距离5G 发牌时设想的“5G 改变社会”愿景仍有较大差距。5G 专网仍面临以下挑战：

性能不足。虽然 5G 专网已在多个行业落地，更多的是承载视频监控、数据采集等非关键企业应用，很少用于企业中对时延、可靠性要求高的关键应用场景，如生产控制，车辆控制等。这是由于目前 5G 专网产品还没有达到相应的性能要求，这制约了 5G 专网的应用，需进一步提升诸如低时延、高可靠、同步等方面性能。

成本偏高。5G 专网脱胎于 5G 公共网络，很多时候，对于企业客户来说， 目前的 5G 专网系统从网络容量到功能特性，都有一定程度的过剩，也造成了额外的成本。另外，通信设备运维的复杂性对于企业已有 IT 网络支持也有挑战性，引入 5G 专网无疑会增加企业运营成本。未来需借助虚拟化、智能化等创新方式降低 5G 专网投资和运维成本。

三、5G 专网应用模式分析

（一）技术组网模式

5G 专网有三大主要组网模式：虚拟专网、混合专网和独立专网。考虑到安全性和灵活性， 行业客户可以灵活选择适合自身应用场景的 5G 专网建设模式。

1. 虚拟专网

虚拟专网通过共享公网 5G 基站和 5G 核心网， 通过 QoS 区分、DNN 定制、 切片等技术，划分出 5G 专用逻辑网络。虚拟专网面向行业客户提供端到端差异化保障的网络连接服务。

2. 混合专网

混合专网通过共享公网 5G 基站， 独立建设专用全部或部分 5GC 核心网，组成 5G 专用网络。混合专网实现数据流量本地卸载、本地业务处理，满足数据不出场、超低时延的客户需求。

3. 独立专网

独立专网是独立建设 5G 基站和 5G 核心网，组成 5G 专用网络。独立专网通过对基站、频率等专建专享，为企业客户构建专用无线网络，提高安全性，为行业客户提供端到端的定制化专用网络服务。

（二）商业渠道模式

不同于 5G 公网由通信设备商和通信运营商组成较为成熟的产业生态， 5G 专网客户需求更为多样化，同时需要CT（ Communication Technology）、IT（Information Technology）、DT(Data Technology)、OT(Operational Technology) 等 多 技术领域的集成，这决定了 5G 专网产业链会相对更复杂，商业渠道模式也更多样。

基于目前的国内外 5G 专网行业现状， 5G 专网的商业渠道模式大致可以被分为通信运营商、云服务商、系统集成商和直接供应商四种模式。企业客户可以根据自身需求，选择合适的渠道模式。

四、智慧核电 5G 专网应用实践

智慧核电采用物联网技术建立核电厂系统与设备数据采集网络系统， 提升对电厂状态的数字化监控水平。

（一）核电厂业务需求

在智慧核电场景中，业务需求大致可以分为三类：视频安全监控、人员设备管理和移动办公。

1. 视频安全监控

视频安全监控类业务主要包括如下业务：

装具佩戴监督、行为监督、安全见证； 放射源、危化品状态监控；

重要作业现场、临时施工点、事故点的实时监控；

关键敏感区域出入管理。

2. 人员设备管理

人员设备管理类业务主要包括如下业务：

人员定位、人员清点及流量监控；

重要系统设备的数据采集和预警； 放射源、危化品移动流转溯源； 辐射监测信息网，实时传输现场辐射

水平数据；

照明、机柜风扇、火警探头、防火门等分布广泛系统设备简化运维。

3. 移动办公

移动办公类业务主要包括以下业务： 巡检人员使用无线网络实时录入发

现的问题和缺陷，上传照片、视频（实时通信）、巡检数据并记录跑、冒、滴、漏的情况。

方便运行操作远程监护，运行操作电子记录，实现运行规程、图纸、操作单等数字化移动应用。

通过移动终端实现取票、换票、质量和安全控制点的见证。

（二）智慧核电 5G 专网方案

通过对智慧核电的应用需求分析，智慧核电 5G 专网按照安全生产要求分为生产区和厂前区， 因此需要分区域单独网络设计。

生产区：包括核岛、常规岛、厂房以及应急指挥中心等区域，采用 5G 独立专网方案，核心网下沉，物理隔离的独立组网方式，并通过网络安全设备与核电内网连接。

厂前区：包括办公楼、检修楼等区域， 采用 5G 混合专网方案，数据不出园区卸载到核电基地， 信令与运营商核心网保持连接，且通过 MEC 与核电内网连接。

针对核电场景无线环境特殊性，5G 专网要考虑到电磁兼容性要求以及核岛对无线信号的屏蔽。

1. 生产区 5G 网络设计

5G 核心网：部署轻量化 5G 核心网， 以主备方式或组 POOL 方式提供容灾，双路供电，根据需要与集群调度系统和定位应用系统对接，实现调度互通和室内定位等增值服务。5G 核心网服务器、网管服务器、应用服务器等设备布置在厂前区办公楼内。

传输网：使用汇聚交换机连接多个 BBU 设备，汇聚到主备设置的根交换机。 5G 无线网：在核岛的各个房间部署分布式基站，在核岛外的区域采用宏基站进行广域覆盖。

核岛：所有房间部署 pRRU 或无源天线，其中橙区、红区使用无源天线。黄区、绿区、白区使用 pRRU。所有 rHUB、BBU 均部署在黄区、绿区和白区。无线设备均已通过抗电磁兼容测试。

常规岛 &BOP：在位置较高、空间较为开阔的区域部署大功率 RRU 进行广域覆盖。对于信号难以覆盖的区域，如泵房的地下区域，使用 rHUB、pRRU 进行补盲。

2. 厂前区 5G 网络设计

厂前区通过切片技术配合 UPF/MEC 下沉术建设 5G 混合专网。

5G 核心网：依据电厂的安全要求， 要求控制数据不出场区，将 UPF 下沉到电厂园区内机房，并部署 MEC。厂前区的用户手机，仅可以通过园区内的基站信号访问 MEC，因此需要针对园区内无线覆盖规划单独 TA，并在核心网配置黑白名单，仅园区内手机可以通过此 TA 接入 MEC。

传输网： 保证控制园区内基站到 UPF 的直接连接， 保证厂前区特定终端数据路径不出园区，并提供 FlexE 硬通道切分能力。

5G 无线网：厂前区规划 5G 宏站，宏站采用公网频段，位置落在园区范围内。同时为厂前区规划特殊 TA，保证从此 TA 接入的且签约了特定切片和DNN 的终端， 流量会被分流到厂区内 MEC 系统。

3.5G 专网管理维护

在提供 5G 专网网络能力的基础上， 提供 5G 专网运营平台解决方案，为核电企业提供一体化专网集约化资源集中纳管、网络编排开通和网络监控分析等功能。

资源集中纳管：提供从设备数据直采和台账相结合的方式，能统一纳管 5G 专网的网络资源，端侧设备和企业 IT 资源。

网络编排开通：提供切片管理、DNN 管理、边缘云管理等功能，支持切片网络的开通。

网络监控分析：能够集中的监控专网网络，监视和分析网络运行情况，集中管理全网故障和异常， 统一完成排障分析。

4. 总体方案

通过提供大带宽、低时延、易维护的5G 专网， 助力企业用户通过能源行业数字化解决方案， 提升对环境与设备的数字化监控水平， 实现核电厂内无线网络全覆盖，为运行维修过程数字化、移动化及全过程跟踪提供通信基础， 提升核电企业整体的数字化运营能力。

五、亚信科技助力 5G 专网生态发展

基于自主设计研发的 5G 专网系列产品，亚信科技支持通过端到端、灵活的5G 专网解决方案赋能百行千业数字化转型。

亚信科技 5G 专网产品体系包括： 5G 核心网。轻量化 5GC，包含符合开放 N4 接口标准的 UPF 和必备的控制面网元，支持软硬件解耦、全云化部署、弹性扩缩容、异厂商互通。

5G 基站。全场景覆盖所需的小站、皮站，支持多模多频、上行大带宽传输、高精度室内定位、智能节能降低功耗。

边缘计算平台。与 5GC 集成的多接入边缘计算（MEC） 产品， 支持 IaaS、PaaS 资源提供能力、MEP 能力、边缘应用与服务管理能力和网络能力的开放。

5G 专网运营平台。实现专网产品的可视化运营和运维， 降低了行业客户使用专网的难度，支持全景展现 5G 专网网络拓扑和资源、深度分析运营数据、智能报表。

另外，为满足行业 5G 专网应用需求， 亚信科技 5G 专网产品通过承载并集成已有的成熟边缘 AI，利用 AIoT、大数据等技术能力，可提供端智能、边协同的云边端融合 5G 专网解决方案，实现 5G 专网与企业客户应用的深度融合， 最大程度发挥 5G 专网能力，最大化实现投资价值。（文︱ 马雷明 亚信科技网络技术研究与规划专家）