5G賦能千行百業(yè)首先在于能為行業(yè)用戶帶來(lái)其所需要的各類通信連接方案，不論是行業(yè)用戶速率、移動(dòng)性、流量密度的需求，還是可靠性、時(shí)延、容量的需求，5G都可以通過(guò)各種方式來(lái)滿足。筆者曾在《5G時(shí)代，電信運(yùn)營(yíng)商竟可讓千行百業(yè)的企業(yè)成為“運(yùn)營(yíng)商”》一文中總結(jié)了自建私網(wǎng)、租用核心網(wǎng)自建接入網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)切片三類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)形態(tài)，三類均是為保障行業(yè)用戶高優(yōu)先級(jí)需求而提供的定制化網(wǎng)絡(luò)方案。其中，自建5G私網(wǎng)是成本最高但也是可靠性最高的方案。在4G時(shí)代，曾經(jīng)出現(xiàn)一些行業(yè)客戶自建的LTE私網(wǎng)，但僅是一種非常少的現(xiàn)象。不過(guò)，當(dāng)前由于頻譜政策、行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求等因素的驅(qū)動(dòng)，5G私網(wǎng)很有可能呈現(xiàn)出一種主流服務(wù)形態(tài)的趨勢(shì)。
多種頻譜使用方式成熟，催生5G私網(wǎng)發(fā)展
私有網(wǎng)絡(luò)也是采用3GPP的標(biāo)準(zhǔn)部署的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，目前已有多種形式，包括私有的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）、基于LTE的寬帶無(wú)線專網(wǎng)和5G專網(wǎng)，這些網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)在物理上隔離，專網(wǎng)專用能夠做到安全性和服務(wù)保障。雖然網(wǎng)絡(luò)切片也能提供類似專網(wǎng)的體驗(yàn)，但一些行業(yè)用戶依然愿意自建私網(wǎng)。相對(duì)于私有LPWAN和私有LTE網(wǎng)絡(luò)，目前已有大量廠商在規(guī)劃建設(shè)私有5G網(wǎng)絡(luò)，業(yè)界對(duì)5G私網(wǎng)也寄予厚望，有很多專家認(rèn)為5G私網(wǎng)將成為5G時(shí)代的一種主流網(wǎng)絡(luò)部署方式。5G私網(wǎng)的發(fā)展，頻譜政策和技術(shù)的發(fā)展是其中最重要因素之一。
私有網(wǎng)絡(luò)的頻譜使用方式一般有三種類型：專用頻譜、共享頻譜和非授權(quán)頻譜。
專用頻譜一般包括兩種形式：第一種是私網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商自己獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)頒發(fā)的專用頻譜牌照，第二種是在一些特殊的地理范圍內(nèi)使用公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的頻譜。第二種方式在操作中有一定的復(fù)雜性，因?yàn)槭紫纫ＷC這些地域沒(méi)有公網(wǎng)客戶的接入，其次是公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商頻譜牌照的二次授權(quán)，不過(guò)，這樣的形式可能給公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)一些新的收入，例如幫私網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商部署、運(yùn)營(yíng)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，畢竟公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商這方面經(jīng)驗(yàn)非常豐富。
采用專用頻譜，尤其是第一種形式的專用頻譜已有很多實(shí)踐，電力、民航、鐵路、公安等很多行業(yè)都采用專用頻率自行部署過(guò)行業(yè)專網(wǎng)。未來(lái)更多企業(yè)若想部署5G私網(wǎng)的最大難點(diǎn)是專用頻譜獲取難度太大，目前很多國(guó)家在這方面開(kāi)始出臺(tái)一些政策，增加私網(wǎng)專用頻譜的可用數(shù)量。當(dāng)然，專用頻譜畢竟非常稀缺，因此共享頻譜和非授權(quán)頻譜也派上用場(chǎng)。
共享頻譜是一種“輕授權(quán)”的頻譜使用方式，一些國(guó)家監(jiān)管機(jī)構(gòu)會(huì)出臺(tái)一些共享使用的頻譜使用制度，行業(yè)用戶可以采用共享頻譜部署其私有網(wǎng)絡(luò)。全球多個(gè)國(guó)家都出臺(tái)了共享頻譜政策，一些廠商也開(kāi)始了實(shí)踐，這方面并非從零開(kāi)始。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)很早將頻譜使用規(guī)劃延伸至非授權(quán)頻譜。早在4G階段，業(yè)界就對(duì)LTE-U進(jìn)行過(guò)探討和實(shí)踐，讓LTE網(wǎng)絡(luò)部署在非授權(quán)頻譜上。3GPP在5G標(biāo)準(zhǔn)制定中也考慮到了充分利用非授權(quán)頻譜的技術(shù)。在專用頻譜、共享頻譜獲取困難的情況下，5G私網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也會(huì)將目光投向非授權(quán)頻譜，當(dāng)然非授權(quán)頻譜作為公共資源，更多機(jī)構(gòu)可以公平接入，需要更精細(xì)的頻譜規(guī)劃技術(shù)，減少互相之間的干擾。
采用不同頻譜接入方式部署的私網(wǎng)，其功能可能會(huì)有一定的差異。舉例來(lái)說(shuō)，采用非授權(quán)頻譜部署的私網(wǎng)，其應(yīng)用場(chǎng)景一般是無(wú)需支持uRLLC（低時(shí)延高可靠）的場(chǎng)景，而采用專用頻譜部署的私網(wǎng)，其應(yīng)用場(chǎng)景包含了5G的所有場(chǎng)景，而uRLLC可能是其最為看重的場(chǎng)景。
頻譜政策加持，5G私網(wǎng)蠢蠢欲動(dòng)
各種頻譜使用方式僅僅在技術(shù)上的成熟，不能驅(qū)動(dòng)私網(wǎng)的大規(guī)模部署，更需要政策的支持。目前一些國(guó)家面對(duì)5G商用的前景，在頻譜政策上較以往更為創(chuàng)新和開(kāi)放，給5G私網(wǎng)的快速發(fā)展提供了政策保障。
7月25日，英國(guó)通信管理機(jī)構(gòu)Ofcom官方網(wǎng)站正式發(fā)布公告《通過(guò)本地許可使能無(wú)線創(chuàng)新》，開(kāi)放了兩類無(wú)線電頻譜接入許可：
（1）共享接入許可：該許可方式將4段頻譜作為本地私有網(wǎng)絡(luò)和共享網(wǎng)絡(luò)頻段，企業(yè)可以申請(qǐng)專用頻段，這些頻段將不會(huì)作為全國(guó)性公眾網(wǎng)絡(luò)頻段進(jìn)行拍賣；
（2）本地接入許可：該許可方式允許其他用戶可以使用運(yùn)營(yíng)商已獲得牌照的頻段，當(dāng)然前提是運(yùn)營(yíng)商還未使用該頻段。
第一種許可方式包括4段不同的頻段：
●1800 MHz共享頻段，包括1781.7-1785 MHz以及1876.7-1880 MHz；
●2300 MHz共享頻段，包括2390-2400 MHz；
●3.8-4.2 GHz
●24.25-26.5 GHz
這4個(gè)頻段面對(duì)的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景可以總結(jié)為以下表格：
來(lái)源：Ofcom，物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)制表
在這一許可方式下，企業(yè)可以申請(qǐng)專用頻譜，包括中小企業(yè)和創(chuàng)業(yè)企業(yè)。在這一頻譜政策下，企業(yè)和其他機(jī)構(gòu)可以自建本地私有網(wǎng)絡(luò)，比如制造業(yè)、物流、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、醫(yī)療健康等。
第二種許可方式涉及到公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商已獲得授權(quán)的頻譜，私網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)這些頻譜的前提是公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在特定區(qū)域尚未使用或者還未規(guī)劃使用這些頻譜。這一政策影響到了英國(guó)運(yùn)營(yíng)商多個(gè)頻段，包括800 MHz、900 MHz、1400 MHz、1800 MHz、1900 MHz、2100 MHz、2300 MHz、2600 MH和3.4 GHz中空閑的部分。
這種二次授權(quán)的方式仍然由Ofcom來(lái)組織，當(dāng)然需要在頻譜牌照持有者許可的前提下進(jìn)行，私網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商需要證明其本地網(wǎng)絡(luò)不會(huì)對(duì)公網(wǎng)以及公網(wǎng)未來(lái)規(guī)劃造成干擾。這種頻譜許可方式主要適用于特定區(qū)域，如人口稀少的農(nóng)村地區(qū)、獨(dú)立的工業(yè)場(chǎng)景，包括采礦、海上作業(yè)等，這些場(chǎng)景本身是公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商很少提供服務(wù)的區(qū)域。
除了英國(guó)外，其他多個(gè)國(guó)家在私網(wǎng)頻譜上也有支持政策。早在今年年初，德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局就發(fā)布了供本地使用的5G頻率框架條款，決定將3700-3800 MHz頻段內(nèi)的頻譜預(yù)留給工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)和林業(yè)等應(yīng)用，并將根據(jù)申請(qǐng)進(jìn)行分配，無(wú)需進(jìn)行拍賣。此政策發(fā)布后，大眾汽車、戴姆勒、西門子、巴斯夫等工業(yè)巨頭都表示對(duì)私有5G網(wǎng)絡(luò)感興趣。該段頻譜的申請(qǐng)將于2019年下半年開(kāi)始。目前，大眾、奔馳、西門子、博世等廠商已經(jīng)開(kāi)始了5G私網(wǎng)的測(cè)試和部署。
德國(guó)這一政策壓縮了公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可獲得5G頻譜的空間，在此后舉行的5G頻譜拍賣中，5G頻譜拍出65億歐元的高價(jià)，遠(yuǎn)高于預(yù)期的30-50億歐元。德國(guó)電信的一位高管層表示：“此次拍賣留下了苦澀的余味，結(jié)果是我們的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)會(huì)受到了抑制”?？梢钥闯?，5G私網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商造成很大壓力。
美國(guó)市場(chǎng)也不例外，比較典型的是美國(guó)對(duì)CBRS（公民寬帶無(wú)線電服務(wù)）的政策。美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)已經(jīng)建立了一個(gè)三級(jí)頻譜共享接入的框架來(lái)分配3550-3700MHz頻段，即已有業(yè)務(wù)、優(yōu)先接入（PAL）和普通授權(quán)接入（GAA）。
在該體系中，第一等級(jí)是指該頻段已存在的業(yè)務(wù)擁有最高優(yōu)先級(jí)，將獲得CBRS最高等級(jí)的保護(hù)，包括海軍、生物保護(hù)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商等，保障其使用中不會(huì)受到干擾；第二等級(jí)是優(yōu)先接入（PA），將獲得普通授權(quán)接入（GAA）級(jí)別用戶的無(wú)條件保護(hù)；第三等級(jí)是普通授權(quán)接入（GAA），不受任何干擾保護(hù)。FCC引入新的第二級(jí)和第三級(jí)頻譜規(guī)劃架構(gòu)，目的就是為了在共享接入條款下，讓非授權(quán)的CBRS頻譜可用于企業(yè)和私有網(wǎng)絡(luò)接入。此前，美國(guó)通用電氣（GE）曾向FCC施壓，希望該頻段用于公用互聯(lián)網(wǎng)。
國(guó)內(nèi)在私網(wǎng)頻譜方面似乎動(dòng)靜不大，但在一些領(lǐng)域可以看到端倪。2018年5月，工信部發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組2018年工作計(jì)劃》，其中也有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專門頻譜方面的規(guī)劃內(nèi)容。具體來(lái)說(shuō)包括：
行動(dòng)計(jì)劃中提出加大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域無(wú)線電頻譜等關(guān)鍵資源保障力度，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用頻場(chǎng)景和頻率需求，制定完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頻率規(guī)劃和使用政策。
具體的年度目標(biāo)中提出加快 5G 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頻率使用規(guī)劃研究，制定 5G 系統(tǒng)中頻段頻率使用許可方案；提出 5G 毫米波部分頻段頻率使用規(guī)劃方案；調(diào)整完善 800MHz 等專網(wǎng)頻率使用政策。
雖然沒(méi)有提及5G私有網(wǎng)絡(luò)，但這一文件的發(fā)布，業(yè)界對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專用頻譜開(kāi)展討論，有觀點(diǎn)認(rèn)為為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分配專用頻譜是大勢(shì)所趨。
5G賦能行業(yè)，私網(wǎng)能夠帶來(lái)最高優(yōu)先級(jí)、最高安全性和可控性的定制化網(wǎng)絡(luò)解決方案。愛(ài)立信發(fā)布的2019移動(dòng)報(bào)告中指出，由于產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和無(wú)線技術(shù)現(xiàn)代化的驅(qū)動(dòng)，到2023年制造業(yè)、物流倉(cāng)儲(chǔ)、園區(qū)等行業(yè)中將出現(xiàn)大量的私有網(wǎng)絡(luò)。5G時(shí)代，行業(yè)用戶也將成為自身私有網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商，開(kāi)創(chuàng)新的業(yè)務(wù)模式。
