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市场
2019/12/10 17:38

雄研智慧一周谈:5G行业专网通信研究报告

移动labs  黄金

战略市场与解决方案:人数19人

理念:客户是中心,内功是根基,奋斗是常态,实干创佳绩

简介:我们是中移(雄安)产业研究院智慧城市业务研发一部的方案组,来自孕育梦想与希冀的雄安,根植于中国移动5G建设大发展的前夕,致力于成为新型智慧城市解决方案与顶层设计咨询的主力军。团队成员学历高、素质高,集术业专攻与朝气蓬勃于一体,有持续创新和勇于挑战之芯,更具领域经验与社会责任之核,成立至今智慧建设之花已遍布全国各地,在科技更迭的浪潮中,我们将秉承匠人之心,筑智慧城市之魂!

作者简介:黄金,中移(雄安)产业研究院业务研发一部智慧城市解决方案总监,哈尔滨理工大学工学硕士,研究领域5G与智慧城市行业应用。

网通信是指为政府与公共安全、公用事业和工商业等提供的应急通信、指挥调度、日常工作通信等服务。专网通信分为服务及设备,分别归属于通信服务业中的其他通信服务业G8599和通信相关设备制造业的通信设备制造业G8101。目前全球的专网通信有着三大标准,分别是中国的PDT和欧洲的TETRA、DMR,美国拥有自己的标准P25。

国内外行业专网市场分析

我国专网通信技术正在从传统的MPT-1327模拟集群系统和TETRA、PDT等数字集群系统以及宽带多媒体数字集群系统4G-LTE交叉演进阶段。在融合通信大环境下,语音、数据、视频、图象综合于一体的解决方案已成为专网通信的重要标准;宽带多媒体通信系统已实现了专网通信的本质变革,成为用户转型 与发展的方向,推动应急通信产业多技术,多领域的融合是必然的趋势。专网的应用覆盖遍及铁道、交通、民航、水利、电力、煤气、自来水、公安、警察、监察、司法、安全、消防、侦缉、工矿、农场、油田、港口、海关、银行、物流、保险、旅游、地铁、轻轨、应急援救、军队以及市政数字化、重大事件遇突发事件等领域。随着经济和社会的发展,以及公共安全事件在全球范围内受到广泛关注,专网通信设备应用日益普及,全球专网通信市场将持续稳步发展。在公用通信网络发展较为成熟的国家,其专网发展也已经取得一定的规模,并产生了较好的经济效益。我国专网通信尚未形成大的产业规模,专网技术标准以引进国外技术标准为主,绝大多数国内专网厂商没有完全掌握核心技术,位于产业链的低端,企业规模普遍较小,专网领域国内还没有形成大的龙头企业。国际专网通信行业知名企业:洲宇航防务集团、摩托罗拉解决方案公司、日本株式会社建伍、英国赛普乐公司。中国专网通信行业领先企业:东方通信股份有限公司、天津七一二通信广播有限公司、广州海格通信集团股份有限公司、海能达通信股份有限公司、陕西烽火电子股份有限公司、上海建伍电子有限公司、深圳键桥通讯技术股份有限公司、北京佳讯飞鸿电气股份有限公司、北京市万格数码通讯科技有限公司、科立讯通信股份有限公司。

随着工业化与信息化的融合不断加快,加上政府公共安全投资不断增加,专网通信市场规模近年来不断扩大,加上我国专网通信行业下游市场给力,我国专网通信行业前景可期。在专网通信领域,技术、品牌和渠道是决定市场的关键要素,以摩托罗拉、健伍、海能达为代表的前五家企业占据了全球专网通信市场80%以上的市场份额。下游主要为政府与公共安全、公用事业以及高端工商业的摩托罗拉、海能达等厂商的盈利能力均较为强劲,毛利率在50%以上。而在整个专网通信领域,市场较为集中,技术领先同时拥有品牌及渠道优势的企业占据着行业大多数市场份额。在国内市场,以摩托罗拉、健伍、海能达为代表的前4家企业占据了60%的市场份额,其他为分散的规模在1亿以下的100多家企业;在全球市场,摩托罗拉、海能达、健伍等前五家企业占据了84%的终端市场份额,系统市场的份额也类似。

国外运营商也加大了对私有5G网络市场的关注。AT&T强烈加强了他们开发企业5G网络服务的意图,同时继续在其他地方积极升级5G网络。Verizon以网络为中心的策略一直注重灵活性和服务于多个用例。尽管欧洲可能落后,但德国电信(Deutsche Telekom)已为一家工业制造商推进了第一个5G园区,并强调了对其频谱上的公共和私有网络的需求。Telefonica公司也推出了面向工业4.0社区的企业专用网络解决方案。但在5G中,他们有一套不同的度量标准——从频率到安全性,以及现有系统中存在的标准。在美国,市民宽频无线服务(CBRS)即将推出3.5 GHz频宽。

5G组建专网优势

1、与4G相比,5G网络面向更丰富的场景:eMBB(增强型移动宽带)、uRLLC(低时延高可靠性连接)、mLTC(海量低功耗连接),具备更强的能力。

2、5G新网络基于服务(SBA)的模块化定义,增强了运营商的选择权和定制化能力,可实现从刚性网络向柔性网络的转变:微服务是一系列细粒度而独立的网络功能,可通过组合实现灵活的网络服务,功能可实现灵活组合、灵活定制,并可以独立升级演进。

3、5G提供端到端网络切片能力满足垂直行业差异化服务,对无线、传输和核心网络资源灵活调度。

4、5G边缘计算提供四大能力:本地分流、边缘IDC、能力开放、丰富应用。

5、5G带来新3C,成为构筑智慧社会基础:Connection(连接)、Control(控制)、Convergence(融通)。

专网现状及趋势

由于历史原因,专网技术相比公网要落后1~2代,过去几年在公网LTE规模建设之时,专网主要是模拟转数字的工作,比较典型的是公安专网。按照公安部的规划,今年要大力开展全国PDT联网工作,2018年6月底前完成全国系统80%联网、12月底前完成全国系统100%联网,到2019年6月底前实现全国范围内跨区呼叫和自动漫游。目前PDT完成了绝大部分地市网络建设,并按公安部规划实现省与省之间的互联互通,成效明显。

除了利用公网覆盖,宽带专网也是行业潮流。宽带专网建设目前位于两个频段,分别是1.4G和1.8G。对于1.4G宽带政务专网,相比350M频段建设的窄带,1.4G频点高,同等覆盖面积要部署更多的基站,此外还有较高的运行、维护成本,需要整个产业链的共同努力。预计LTE政务专网当前主要在局部热点城市部署。基于B-TrunC标准的宽带专网,即将进入大规模组网和互联互通的新阶段。从成本和应用角度,窄带仍有很大价值。随着宽带专网成熟,专网将全面进入“宽窄带融合、公专网结合”的时代。

从专网未来发展趋势看,与公网的界限将会越来越模糊,当前是LTE,过几年,剑指一网打天下的5G将规模商用,专网也将成为5G范畴内的一大应用场景。专网仍然有自身特色,尤其是对关键任务、安全保密的要求,程度远高于公网。目前,公安专网PDT市场大部分已经落定,未来几年主要是扩容和终端需求。轨道交通市场前景广阔。目前国内拥有地铁或城际轨道的城市不到五十个,未来几年会增长到上百个,调度系统等专网需求将有较大的增长空间。随着国家组建应急管理部,对应急市场行业发展无疑是一大利好,应急通信不仅要满足互联互通,也要做到标准一致,实现更广泛的设备漫游应急使用,应急管理部成立后,将可以加快这一过程。

相关报告显示,2017年全球无线专网市场规模已经超过千亿元。专网行业目前处于明确的模拟转数字及宽带技术发展周期中,市场规模将持续保持增长。在享受5G技术带来的好处的同时,私有网络可以使用在公共网络中不存在的专有技术。这些网络有它们自己的度量标准和参数,以及保持数据安全和限制在特定区域的需求。

产业政策

2011年, 国务院发布《国家通信保障应急预案》,旨在建立健全国家通信保障和通信恢复应急工作机制,提高应对突发事件的组织指挥能力和应急处置能力,保证应急通信指挥调度工作迅速、高效、有序地进行,满足突发情况下通信保障和通信恢复工作的需要,确保通信的安全畅通。

2017年8月,工业和信息化部规划司发布了《国家无线电管理规划(2016-2020年)》,该文件是无线电管理机构履行职能的重要依据,是引领未来五年我国无线电管理事业发展的纲领性文件。

2018年,我国专网通信行业受益于政策加码推进,行业得以快速发展。由于国家公共安全需求是硬性的,未来,将继续受益于国家对政府与公共安全的重视,以及《扩大和升级信息消费三年行动计划(2018-2020年)》、《推动企业上云实施指南(2018-2020年)》等行业政策的推动支持,我国专用通信下游应用领域需求强劲,专网通信行业发展前景广阔。两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。两化融合的成熟结合有利于我国工业行业在生产车间、管理体系以及业务运营等多方面得到最大化提升。降低下游行业运营管理成本,提升毛利润空间。

市场需求

据中国市场调研在线网发布的2017-2023年中国专网通信行业现状研究分析与发展趋势预测报告显示,在"数字长江"、智能电网、智能交通等重大网络工程建设的支持下,专网通信行业保持了快速地增长。随着"两化融合"的深入进行,专网通信行业的市场发展前景非常广阔。未来几年我国专网通信行业将保持在18%以上的速度增长,2017年可达187亿元。随着专网通信技术的发展和市场需求的日益多元化,模拟技术向数字技术升级、窄带与宽带数字技术融合、频谱资源有效利用并提供综合应用移动通信解决方案,将成为行业技术发展的大趋势,而随着人们对专网通信产品的保密性、抗干扰性、便捷性等功能要求不断提高,数字专网通信取代模拟通信将成为必然,这也将推动了专网通信产品从模拟向数字升级。应急通信便是应对紧急情况时,能够对外保持通信的畅通。尤其是在“报警、预警方面”、“应急联动与调度指挥方面”、“政府间通告方面”。应急通信车使用卫星传输接入远端的公共网络,快速组建一张应急专网用于应急指挥。对于国家的政府机关、职能部门、服务部门都需要应急专用通信网来维持其稳定的需求。

许多工业企业希望拥有完全独立的网络,在直接分配给工业企业的频段中,德国已经拨出3.7 GHz频段,日本有1.9 GHz频段,美国正在通过3.5 GHz频段的监管,其他国家也采取了类似的做法。与此同时,运营商越来越愿意租用频谱,以跟上快速发展的市场。围绕MulteFire等未经授权的LTE标准技术,也有机会将这一模式应用到5G NR的5 GHz和6 GHz频段,3GPP目前正在研究将这一模式纳入第16版的可能性。

汽车制造商、石油公司和航运港口计划建立私有5G网络,以实现更快、更可靠的连接。奥迪、宝马、戴姆勒和大众都表示有兴趣管理自己的5G网络,大型化工、天然气和石油公司也有兴趣;公用事业;在接受《麻省理工学院技术评论》(MIT Technology Review)采访时,分析人士表示,中国的主要航运港口都是如此。企业对校园5G网络的需求也在上升,校园5G网络及其后续创新平台需求旺盛,Gartner最近的一项调查证实,三分之二的组织计划在2020年前部署5G。业界正热切地等待校园5G网络解决方案,并将更迫切地支付溢价,使创新和加速技术在市场上获得领先优势。

私有5G网络还可能为管理这些网络或销售相关设备的技术公司创造一个巨大的市场。爱立信(Ericsson)、华为(Huawei)、诺基亚(Nokia)和高通(Qualcomm)等巨头,以及波无线(Wave Wireless)等规模较小的公司,已经在测试和营销设备。总部位于美国的物联网分析研究咨询公司Harbor Research估计,到2028年,这个市场将以每年30%的速度增长,届时将产生3560亿美元的收入。私人5G网络的安全频谱仍将有成本,部署5G网络的新模式将与目前的私人网络模式有很大不同,后者需要与电信运营商签订长期协议。这种模式的不同之处在于,为IIoT部署5G专用网络的行业参与者将能够在未来10至15年内规划他们的5G网络,这是一个非常大的创新,有可能彻底改变工厂网络的动态。

中国移动的建议

我国专网通信的建设发展仍然存在技术缺失、行业准入条件高、频道资源配给不足等制约因素。由于专网通信应用领域大部分为公共安全、交通、工业、政府、军队等国家核心要害部门,一般政府主要以国产技术为主;但我国专网通信设备企业缺乏核心的设备制造能力,核心技术的缺失,担心受制于人,这是制约行业发展的最重要的原因。长期以来,我国对专网运营商的资格和业务开展严格限制,目前国内仅东方通信的基站设备获得国家TETRA牌照认证,很多专网运营商无法获得合法执照,即便专网只服务于特定的行业,也不允许其提供内部语音通信和集群调度业务。频段资源的供需矛盾日益加剧,只能寄希望于发展数字通信以改善当前的困局。

运营商最擅长是提供管道,但是到了5G之后肯定不仅仅是提供管道,而是在商业模式方面。首先,从2G、3G到4G,运营商做的2C模式,比较简单也比较成功。但是到了5G,重头戏应该放在行业上,包括工业互联网,包括自动驾驶、智慧医疗、教育都是5G的重点服务领域。无论是网络运维还是网络建设以及收费模式上来看,跟2C都不一样。这是一个大的观点,服务对象不一样,将导致整个商业模式以及运营模式有巨大的变化。其次,5G对整个商业模式有巨大影响的有两个点,应该是切片和边缘计算,具备切片以及边缘计算的5G才是真正满足了行业需求的5G。从切片来讲,一是提供了带宽,一是流量,以后5G除了传统的几样之外,还将提供切片网络资源,无论是频率还是传输资源、网络资源,可以用不同的切片保证不同的SOA,从而为不同的场景提供整个通讯服务。而不同的服务、不同的场景,对于网络的带宽要求、网络资源消耗以及对于运营商运维体系的复杂程度要求都不一样,这将在具体的计费模式以及商业模式上带来改变。

2018年10月,我国确定5G试验频段:其中中国移动为2.6GHz(160M)+4.9GHz(100M)。未来的重点是推进终端、芯片、模组、器件、仪表等产品的研发,推进终端支持多模多频多形态,包括NSA/SA等组网模式和2.6/3.5/4.8GHz频段,推进终端支持两发四收高功率,提升用户上行下行速率。

参考文献:

1、Private networks, indoor positioning and analytics – Nokia’s recipe for industrial change.

2、Companies fed up with crappy Wi-Fi are deploying 5G instead.

3、Private 5G Networks Expected to Boost Industrial IoT.

4、Gartner says that the focus on consumer broadband 5G use could delay investment in edge computing, network slicing.

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