豐富5G應用的同時也讓5G專網相關設備產業鏈百花齊放。

5G時代我國運營商利用網絡切片及邊緣計算技術構造虛擬專網，在傳統專網的基礎上融合了5G大帶寬、低時延、廣連接等優點，對我國目前專網通信技術起到較明顯的改進推動作用。2020年我國各省市5G專網建設積極性逐步走高，低時延及高帶寬特性賦能石油通信、民航及工業互聯網等，解決相關產業對視頻實時通話及監控、低時延遠程操作等需求。

運營模式看，虛擬專網以運營商構建、企業支付使用費用為主，三大通信運營商皆推出自身專網解決方案、專網平臺及發展路徑；后續隨著互聯網公司對5G相關產業融合的介入，5G專網不僅僅只由運營商提供，互聯網公司也可以幫助企業提供5G核心網或者業務平臺等服務，將提供更多的行業應用維度，豐富5G應用的同時也讓5G專網相關設備產業鏈百花齊放。

一、應用于2B端的5G專網

專網是主要針對2B端的網絡，公網是主要針對2C端網絡。按廣義定義分類看，無線通信可以分為專網通信和公網通信兩部分，其中專網無線通信主要指遵循IPv4和IPv6規范，采用專用IP網絡地址空間的通信網絡；公網則主要指供公共用戶使用的通信網絡。

二者差距看，專網在特定區域進行信號覆蓋，彌補了公網通信無法覆蓋的范圍，由于專網對于技術可靠性需求較高，整體安全性、抗干擾能力優于公網，同時由于其覆蓋物理范圍小于公網且需求場景較確定，其專業性、專用性較高。應用側看，專網專用于特定行業或企業如政府、軍隊、公安、能源、消防、軌道交通等部門或領域，廣泛分布于應急通信、調度指揮等2B端應用場景；公網主要渠道為個人、企業等社會公眾用戶，偏向于2C端客戶，達到社會上廣連接的作用。

▲專網主要面向2B端，公網更偏向2C端

民用專網脫胎于電報技術，目前我國專網主要集中于模擬和數字窄帶通信為主，處于模轉數進程中。專網無線通信在二戰后迎來從軍用向特殊行業應用的發展趨勢，分行業技術發展看，我國從50年代開始，在鐵路設置無線調度系統（無線列調），實現語音調度指揮并沿用至今，目前客運專線逐步向GSM-R轉變；20世紀80年代中期，我國引入模擬集群技術（中繼系統），主要供政府部門使用，模擬集群效率較低，整體處于向數字集群平滑升級過程中。

20世紀90年代末我國開始自研數字集群技術標準。目前我國應用最廣泛的數字集群技術是源于歐洲的TETRA技術及摩托羅拉的iDEN技術。目前在我國主要的TETRA廠商是摩托羅拉和空客。空客的主要市場為政務網，摩托羅拉在地鐵市場占據優勢地位。國產替代看，我國海信、七一二、海能達等單位皆有相關TETRA終端在產。

我國自主窄帶數字集群發展看，中興GoTa發展較迅速。我國最早的自主的數字集群技術是基于公網技術的中興GoTa和華為GT800。中興GoTa技術基于CDMA開發，華為GT800基于GSM技術開發，可以提供組呼、單呼、優先級呼叫等語音業務以及數據業務，其中GoTa技術在中國電信公網集群業務中貢獻較大。

我國自研警用窄帶PDT技術逐步形成對TETRA替代。警用窄帶PDT技術于2007年開始研發，基于歐洲DMR標準進行修改，關鍵性指標較TETRA更佳，降低建網成本，逐步形成對TETRA的替代，現已形成完整產業鏈且仍在發展，在新疆反恐工作中發揮較大作用。PDT在業務復雜程度等方面較TETRA稍差，技術指標中最大數據吞吐量較TETRA相差近三倍，且PDT技術設備價格較高，對進口的TETRA設備暫時未形成明顯的價格優勢。

▲TETRA數字集群通信系統網絡架構是我國主流

▲S-6000數字模擬兼容交換中心實現PDT國產

寬帶技術是專網技術的發展方向之一，我國在研發寬帶數字集群技術方面處于世界領先水平。寬帶集群是先寬帶接入后進行集群功能，北京信威在2007年研發推出世界上首套采用TDD雙工模式的寬帶無線集群技術McWiLL，能夠提供視頻業務和高速數傳業務。

2014年工信部電信研究院的牽頭發起了基于3GPP R9版本的LTE技術的寬帶集群（B-TrunC）產業聯盟。B-TrunC集群技術被CCSA采納為我國LTE寬帶集群標準。2015年國家將1447~1467MHz和1785~1805MHz兩個頻段劃給了采用TDD的專用無線系統，其中1.4GHz頻段作為公共安全等共網使用頻率，1.8GHz作為各行業專網使用頻率。

▲McWiLL通信系統結構為我國自主研發

▲B-TrunC產業聯盟制定我國業界主流評選準則

專網通信市場規模逐年增長，對專網通信需求旺盛。專網通信是指通過建設安全可靠的無線服務的專業網絡，為特定的部門或群體如政府與公共安全等行業提供應急通信、指揮調度、日常工作通信等服務。專網通信可以有效彌補了公網通信所無法涉及的領域。

根據2018年3月十三屆全國人大一次會議第四次全體會議，國務院提出擬組建應急管理部，提升專網需求。國家政策的支持也推動我國專網通信行業市場發展。另外，隨著國家經濟快速發展，對于公共安全的重視程度也在不斷加深，帶動了對于專網通信的需求。

我國專網通信行業市場規模不斷增長，據中國產業信息網數據，2009-2018年我國專網通信行業在不斷擴大發展，2018年專網通訊市場規模的市場規模超過200億元，專網通訊產值超過500億元。代表著專網通信由于自身安全可靠、自主控制、保密性高等特點帶來需求端的高景氣度。

▲中國專網通信行業市場規模不斷增長

5G專網對當前專網通信系統改善意義較大。專網通信系統在不斷發展的同時也面臨著一些問題。結合5G通信自身具備的低時延、高速率和廣連接三大特征，5G專網實現了信息安全性，網絡專有性及可靠性等特點，完善了專網帶寬低、時延長、安全性相對較差等弊端。說明將傳統專網向5G專網的升級存在解決當前專網通信長期存在問題的較大可能性。第一，我國頻譜資源大部分已經劃分給了公網，這使得能夠劃分給專網的頻譜資源十分有限。

特別是寬帶專網通信對頻譜的需求較大。然而對于具有網絡專有性的5G專網，國家可能會釋放專門的5G專網頻譜。第二，許多垂直行業如公安、軌道交通、軍隊等對網絡通信的要求越來越高，具有覆蓋范圍廣、高帶寬、高保密性等需求，5G專網在這些方面能很好的滿足。另外，雖然寬帶通信在不斷發展，但網絡資源頻率在目前是受限的，然而大數據時代對于數據的需求在不斷增加。在這種情況下，5G大帶寬低時延的優點使得5G專網占有優勢。

隨5G時代來臨，2020年我國廣東省、湖南省、肇慶市、北京市、蘇州市等各省市5G專網建設積極性逐步走高，專網體量增長確定性較大。近幾年，隨著物聯網、大數據等新技術、新業態的廣泛應用，在公共安全、社會管理、應急通信等政府和行業物聯網應用領域，尤其是超高流量密度、超高連接數密度、超高移動性等多場景情況下，對海量信息接入和傳輸安全性、可靠性、及時性提出了極高的要求。相關需求在教育、政務、公安、應急管理、電網、高速公路、船舶、鋼鐵石化等行業主要應用中展開試點，目前已經成為較明確的發展方向，跟隨“兩化融合”腳步賦能千行百業。

▲2020年我國整體發力，進行5G專網相關布局

二、專網建設運營商為主，互聯網公司為輔

1、5G時代我國專網主要以虛擬專網為主，運營商話語權較大

5G時代專網建設方法主分為自建獨立物理5G專網及依靠運營商，利用邊緣計算、網絡切片技術建立虛擬專網兩種。國際上主流為向企業分配專網頻段并自建專網，德國、日本、英國、荷蘭、法國等國家已允許企業自建5G專用網絡且為垂直行業分配了5G專網頻段，企業只需支付一定的費用即可使用；我國主要為依靠運營商，利用邊緣計算、網絡切片技術建立虛擬專網，目前運營商正積極與各行各業合作建設虛擬5G專網，三大運營商中國移動、中國聯通、中國電信皆推出自身專網解決方案及發展路徑。

▲專網同公網共享資源隨組網形式不同而不同

中國移動5G專網建設布局較早，推出專網平臺，網絡定制化能力較強。2019年11月18日，中國移動發布《5G行業專網研究報告》，根據無線建網方式差異提出面向行業客戶的5G M.V.P三類行業無線專網方案。M混合專網提供高性能、高隔離的解決方案;V虛擬專網提供低成本增強性能的解決方案;P物理專網提供極致性能極致隔離的解決方案；2020年7月22日，中國移動正式發布5G專網產品、技術、運營三大體系與運營平臺，明確5G行業專網的組網需求、網絡架構及網絡端到端的主要技術需求，幫助行業客戶快速構建安全可靠、性能穩定、服務可視的定制化專屬網絡。

中國移動專網采取邊緣計算+虛擬組網技術，ToB端同ToC端各自獨立建設AMF/SMF/UDM/UPF等單元并進行必要的互通，整體共用無線，僅在特定需求場景下建設基站以提供專用無線資源；共用傳輸網絡，通過SPN軟、硬隔離手段為ToB應用按需劃分傳輸資源。

▲中國移動5G行業專網可以使用公網資源

▲中國移動5G專網邏輯網絡架構與國際主流接軌

具體措施方面，中國移動5G專網規劃相對細致。中國移動首先推出5G專網“優享、專享、尊享”三種服務模式，包括邊緣計算、超級上行及網絡服務等多項5G專網能力。此外，中國移動還發布了5G專網運營平臺，為行業客戶提供一站式業務全流程服務。應用場景方面，中國移動聚焦港口、礦山、鋼鐵等多個行業，目標打造100個集團級5G龍頭示范項目和1000個省級特色項目，探索多樣化精品行業專網服務。

在支撐體系中，中國移動匯聚各領域專家組建一支專家隊伍，通過“一支隊伍”+“N個行業專家分隊”的顧問式支撐模式，聚合網絡業務支撐、5G技術、垂直行業洞察等服務能力，為客戶提供售前咨詢、方案設計、技術定制等服務，全面賦能千行百業。

▲中國移動專網預計2021年H2具備商用能力

中國電信在5G專網發展方面重視技術驗證及網絡基礎穩定。中國電信于2019年4月攜手華為完成了業界首個基于5G SA網絡切片的驗證，并開通5G云專線，為不同行業下游客戶提供更加可靠更低時延的端到端切片行業云專網。中國電信旨在增強電網與電力用戶間的雙向互動，有效提升在突發電網負荷超載的情況下對電網末端小顆粒度負荷單元的精準管理能力，進而將因停電所造成的經濟、社會影響降至最低。

▲中國電信攜手華為完成業界首個基于5G SA網絡切片的驗證

中國電信將云網與5G專網結合，正逐步探索5G專網應用領域多元化。2019年6月27日，中國電信在上海舉辦行業客戶5G云網發布會，發布了媒體、醫療、教育、金融、物聯、視頻六大5G行業云網方案，推動5G與垂直行業相結合的業務創新。其中物聯方面尤為受到業內關注，中國電信通過5G、NB、光網融合搭建物聯專網，與互聯網完全隔離，幫助水務、消防、車聯網等客戶應用及終端模組間提供數據的安全采集和高效傳輸，為客戶提供更便捷地一站式服務體驗。2020年7月3日，中國電信與三一重工簽署戰略合作協議。中國電信將為三一規劃建設以總部為中心，構建輻射全國廠區的工業互聯網精品云專網，同時為三一各個廠區構建5G專網，為三一在工業互聯網領域的發展奠定良好的網絡基礎。

▲獨立組網時延較低

聯通方面，5G專網擴張重點在于拓寬應用行業。公司從2018年開始在新媒體、工業互聯網、交通、教育、醫療、文旅等重點行業與行業頭部客戶打造典型5G應用場景，目前正逐步拓寬5G專網應用行業。中國聯通在山西霍州龐龐塔煤礦800米的井下，搭建了全國第一張井下5G專網，解決了煤礦行業安全生產的問題。中國聯通也與湛江鋼鐵案合作，業務首先通過基站專用無線通道到達企業的5G核心網，然后路由到了自己的業務服務器，從而實現了企業業務和公網業務的隔離。

湛江鋼鐵通過投建5G核心網打造了智能化鋼鐵工廠技術平臺，目前已實現了煉鋼廠風機在線檢測與診斷、焦爐四大車、硅鋼移動操控、機器人遠程操控、智能頭盔遠程指導等應用場景的落地。據人民郵電報數據顯示，通過部署5G網絡，湛江鋼鐵車輛自動化率可提升至99%，每年可節省設備通信費用約460萬，每天可減少員工工作時間約1小時通過5G網絡。

▲中國聯通持續進行5G專網行業應用拓展探索

2、互聯網公司進軍5G專網建設領域，參與積極度較高

互聯網公司積極參與5G專網建設工作，未來或將會成為主要力量。在5G時代網絡從通信網轉向產業網、我國新基建建設如火如荼，新型工業化程度加深需求加大的背景下，以阿里巴巴為首的我國互聯網公司積極投身于5G專網建設工作中并不斷探索相關盈利可能性，可能借鑒德國、日本等國家相關技術，在虛擬專網建設的情況下輔助特殊機構建立實體專網。

阿里巴巴同中國移動推動創新型5G專網。2020年3月10日，阿里巴巴下屬達摩院成立XG實驗室，進行5G技術和應用的協同研發，2020年5月15日，阿里巴巴與中國移動合作建設的5G智慧園區專網正式啟用。在杭州移動布設的5G網絡基礎上，XG實驗室通過自研基于5G核心網的EAC（Enterprise Access Controller），實現5G鑒權信息與企業認證信息的打通，搭建起安全、智能、靈活擴展的5G企業專網，是全新的5G專網安全架構體系，大幅提高5G專網的安全性和易用性。員工進入園區可通過授權移動終端直接訪問內網，離開園區后則自動轉入公共網絡，完成公網與專網的安全平滑切換。網絡管理部門還可通過釘釘等平臺進行5G終端的智能管理。目前該架構設計也將報送3GPP，未來可能成為5G R17全球標準的一部分。

▲基于5G專網的數據園區融合應用場景的發展方向較確定

騰訊公司主要布局5G生態建設。騰訊5G生態建設計劃于2019年12月正式啟動，騰訊未來網絡實驗室建立了我國互聯網公司首個5G商用實用網，不僅專注于5G網絡上的應用如通過入局汽車產業，從平臺、核心技術、產品服務等方面打造合作共贏的生態；另一方面也投入力量推動5G網絡自身的發展，騰訊目前已在包括3GPP、IETF、5GAA等國際標準組織及國內IMT-2020推進組、CCSA、CSAE等方面開展5G標準化工作，在主要租住3GPP組織中逐步構筑中國互聯網公司的影響力。互聯網公司和垂直行業作為5G需求方已開始參與標準制訂，并成為5G產業標準的新驅動力。

三、5G專網+工業互聯網，兩化融合進行時

5G R16版本凍結，加速工業領域智能化發展。以工業自動化控制為例，智慧工廠通過閉環控制完成基本自動化生產動作，同時移動化機器人越來越多的進入廠房內，為方便機器人移動，無線化部署方式變得尤為必要。工業自動化控制一方面要在一個程序執行周期內接收自動化機械設備反饋的信息，并發出控制指令，站點與產線之間也需要信息指令往來；另一方面，機械設備供應商目前逐漸轉向賣服務，設備需要保持控制并與外界進行廣泛的數據融通，超低時延高可靠的數據傳輸就變得必不可少。

自動化機械設備與控制系統之間的連接需要超低時延數據傳輸，根據機械設備的不同、控制周期的不同，時延要求一般在10ms-100ms之間，而5G R16版本則剛好側重于URLLC（超可靠低時延通信），工業自動化指標方面適配性強，“工業5G時代”或可加速到來。

▲工業自動控制對時延、安全性及可靠性指標要求較高

5G與工業互聯網發展相輔相成，中國信通院預計工業互聯網行業經濟增加值有望借助5G增速保持45%以上。5G是驅動工業互聯網蓬勃發展的關鍵使能技術之一，而工業互聯網也是加快5G商用規模部署的重要突破口之一，二者相輔相成、共同發展。5G具有低時延、高可靠、廣覆蓋等特點，可滿足工業智能化發展需求，工業互聯網與5G協同發展恰逢其時。據中國信通院數據顯示，雖然當前工業通信連接中無線連接占比僅10%，但在未來幾年工業互聯網中5G應用有望進入高速發展期。

據中國信息通信研究院數據，2018年、2019年我國工業互聯網產業經濟增加值總體規模分別為1.42萬億、2.13萬億，同比實際增長分別為55.7%、47.3%，工業互聯網融合帶動的經濟影響迅速擴張，2019年融合帶動的經濟影響占總體74.85%。預計2020年，工業互聯網產業經濟總體規模約為3.1萬億元，同比實際增長約為47.9%，其中融合帶動的經濟影響占總體可達79.20%。未來，工業互聯網有望借助5G高速發展態勢，成為國民經濟中增長最為活躍的領域之一。

▲工業互聯網產業經濟增長速率預計在45%以上

5G引領工業互聯網產業融合，助力我國相關產業協同發展。隨著5G技術的逐漸成熟，以5G為主的多種無線技術越發廣泛地應用于工廠內網改造，也可更多應用于對一二三產業的助力發展，尤其是第二產業，一方面強化傳統產業產品的數字化功能，另一方面創新融合技術下催生了新型產品，如工業互聯網平臺、工業邊緣計算等有望成為未來關鍵新興產業。

以中國信息通信研究院2018年測算數據為例，工業互聯網融合帶動的第一產業、第二產業、第三產業規模分別為131億元、6630億元、3044億元，對第二產業的帶動規模是第一產業及第三產業綜合的兩倍。2018年、2019年我國工業互聯網融合帶動的經濟影響規模分別為9808億元、1.60萬億元，同比分別增長95.7%、62.7%。預計至2020年末，我國工業互聯網融合帶動的經濟影響規模可達2.49萬億元，同比增長55.8%。縱觀2017-2020年工業互聯網發展期間，產業融合帶動的經濟影響規模增長近4倍，年復合增長率達70.5%。融合帶動部分在工業互聯網中的占比由59.8%上升至79.2%。

▲工業互聯網產業融合部分占比逐年攀升

5G加速工業互聯網應用場景開發，“工業5G時代”未來可期。5G R16版本可支持1微秒同步精度、0.5~1毫秒空口時延、“6個9”的可靠性和靈活的終端組管理，最快可實現5毫秒以內的端到端時延，具有更高的可靠性，提供支持工業級時間敏感（TSN）。而這些可以有效地滿足如工業AR/VR、工業視覺檢測、工業云端機器人等工業場景的通信需求。

除“運動控制時延達到納秒級”等個別指標還達不到要求外，5G性能已經可以滿足絕大多數工業場景，如5G+超高清視頻目前已進入應用成熟期，預計將第一批作為5G工業專網場景進行應用；5G+云端機器人及5G+遠程控制雖然時延及可靠性層面在理論層面已經可行，但實際應用仍處于探索期，仍有待進一步測試驗證。

▲2021-2022年5G+工業互聯網應用端發展潛力較大

我國企業兩化融合發展趨勢持續向好，單項覆蓋階段企業成為國家兩化融合跨越“綜合集成”困境的主力軍。國家推進兩化融合措施已實施多年，目前我國兩化融合發展進程正逐步加深，兩化融合成效愈發顯著，企業整體向中高級兩化融合階段加速邁進，深入推進信息化和工業化融合是我國應對新一輪科技革命和產業變革做出的歷史抉擇，也是統攬“制造強國”和“網絡強國”建設的必然選擇。

據全國兩化融合服務平臺數據，至2018年，單項覆蓋階段、集成提升以上階段企業比例較2012年增加了一倍以上，而處于起步建設階段的企業比例則不到2012年的半數。整體看，2018年，我國企業兩化融合向中高級階段發展的基礎持續夯實，兩化融合階段發展成效顯著，“綜合集成”跨越取得新突破，目前已具備開展信息化環境下的業務集成運作的良好條件。單項覆蓋階段企業正向集成提升階段邁進，是突破“綜合集成”跨越困境的主力軍。

▲我國兩化融合發展進程逐步加深

行業看，成熟行業改造難度小，兩化程度高；電力、電子和家電等兩化融合水平較高的行業，由于制造技術、信息技術、管理技術和知識積累較為成熟，且具有應用工業互聯網平臺能力優勢和成本優勢，總體升級改造難度小，兩化水平相對較高。未來需求上，高兩化融合水平行業正向網絡化發展階段邁進。

▲電力、電子及家電等行業為目前兩化水平較高的行業

區域看，東南沿海省市經濟技術領先，兩化發展水平領先。據全國兩化融合服務平臺2020年1期最新數據，全國兩化水平指數為54.5，而江蘇省、山東省、浙江省、上海市、北京市等十個省市均在平均水平以上，主體集中在東南沿海地區。江蘇省整體兩化融合水平為國內最高，達61.4，山東省緊隨其后，兩化融合水平達61.1。

▲東部沿海地區兩化融合水平較高

細分領域方面，5G可為中國工業機器人市場帶來一定程度增長。據賽迪顧問數據，在全球機器人市場規模持續擴大的背景下，我國工業機器人連續七年蟬聯全球第一大應用市場，雖然2019年，工業機器人市場規模受下游汽車、電子電氣等行業景氣度下滑的影響，目前短期市場規模增速有所回落，但總體市場規模仍然呈現穩定上升趨勢。

未來在我國產業結構調整及5G商用帶來制造業智能化轉型升級背景下，工業機器人市場需求將持續保持強勁勢頭。據中國三大運營商計劃，2020年將實現5G商用，5G低時延高可靠性將助力工業機器人行業發展，未來工業機器人行業規模增速將有所提升，預計2022年，工業機器人市場規模可達到552.3億元。

▲5G為中國工業機器人市場帶來增長

5G云化AGV已在中興通訊長沙研發生產基地的生產線試點成功。5G云化AGV項目之初，云化AGV采用激光導航代替侵入式部署的導航方式，而目前采用未標記場景的圖像信息融合慣性測量單元傳感器數據進行全局定位和地圖構建的技術已經較為成熟，用更低成本的視覺實現定位和導航。實現AGV云化控制相當于部署在工業企業內5G網絡側的工業邊緣云MEC將AGV作為無線傳感器與執行器進行控制，這一控制方式對于數據鏈路的可靠性以及帶寬具有十分苛刻的要求，5G的發展對于智能工廠的智能化進程起到了關鍵性作用。

隨著5G和邊緣計算的部署，機器人端到基站的延遲可以達到毫秒級，使得5G的網絡邊緣可以很好地支持AGV的實時應用，大大縮短從終端到接入網的時間，將工業應用放到邊緣端，加入更多的計算能力，助力AGV規模化部署，大幅提升企業的生產效率和管理水平，節省人力成本。

▲中興智能工廠5G應用涉及面較廣

漢堡港5G應用助力城市發展。德國漢堡港占地8000公頃，2018年，漢堡海港局在德國漢堡港的真實工業中測試了5G技術。隨后漢堡港在實際應用案例解決方案中引入網絡切片功能，所有切片都使用相同的5G無線基礎設施；引入MEC，在距離用戶最近的位置提供業務本地化和邊緣業務移動性能力；引入5G無線雙連接功能，同時建立連接兩個獨立基站的鏈路來保障海量傳感器數據傳輸的可靠性。目前漢堡港已經可以用一個屏幕就控制整個漢堡港。

港口區域的交通燈系統通過移動通信進行控制，并且實時收集和處理環境數據，控制車流和船流的通過。虛擬現實應用程序能夠立體地檢測進出港船只航道情況，更好地監控潛在的關鍵基礎設施，提高安全性和通航能力。5G可使移動網絡在安全性、可靠性和速度上大幅提升，不僅提升漢堡港的運營效率，還將促進整個漢堡市的發展。

▲德國漢堡港5G應用為目前較成熟的5G+工業互聯網示例

四、政策推動5G融合專網，民航通信中5G專網應用眾多

中國民航業快速發展。一直以來我國都十分重視民航業，從機場建設規劃、航空網絡布局、航空運輸服務等多方面全面推進我國民航業的發展。2018年中國民航局發布《新時代民航強國建設行動綱要》，提出民航強國8大主要任務。

2019年國務院印發的《交通強國建設綱要》明確了民航在交通強國建設各領域的重點任務，指引民航加快質量、效率和動力變革，建設民航強國。國家多個政策都明確了民航業的重要地位。中國民航局數據顯示2013-2019年，我國定期航班條線、機場旅客吞吐量都在逐年增長。2019年，我國定期航班條線已經達到5521條，同比增長11.65%；全年旅客吞吐量超過13億人次，同比增長6.87%。我國航班數量和旅客吞吐數量的增加體現出人們的航空需求量在不斷增多，民航業增長空間廣闊。

▲2013-2019年中國定期航班數量逐年增長

▲2013-2019年中國民航旅客吞吐量逐年增長

5G專網應用于民航通信可以保障機場運行安全。增長的航班量和旅客吞吐量在帶來航空業的快速發展的同時，也觸及到了空中、地面資源保障能力的“天花板”，使得機場在航班正常率、安全保障、服務智能便捷化等方面面臨挑戰。解決這些問題更為強大的信息化支撐，對通信系統的要求更高。對當前專網通信進行改進是需要的。5G融合專網可以將機場所有的應用連接進行綜合管理，解決機場多業務需求，實現可管、可控、可視化，并且可以彌補目前機場通信網絡存在的一些問題。

從航班正常率方面，中國航信A-CDM（機場協同決策）系統在越來越多的機場投產運行，通過包括大數據在內的信息系統應用，使機場與空管、航空公司等多方建立信息共享、協同管理的工作機制，從而提高飛機放行效率，提升機場運行品質。5G專網高速率、高覆蓋范圍的優點和5G融合專網連接所有應用的特點可以為多方協同管理帶來便利。同時對于安全保障這一方面，從進行視頻采集來說，雖然寬帶無線LTE專網也可以提供視頻服務，但由于LTE網絡資源頻率受限，上傳速率無法保證多個攝像頭同時采集1080P分辨率的高清圖像，缺乏高清的動態監控和AI視頻分析能力。而5G的大帶寬高速率特性，可以提供高清的視頻分析功能，在機場運行、空防和應急救援等方面的安全技術帶來幫助。

國家政策支持5G專網在民航通信中的應用。2020年1月民航局發布《四型機場建設行動綱要》，提到加快推進新一代移動通信系統建設及多網融合，提供廣覆蓋、低時延、高可靠、大帶寬的網絡通信服務。民航局對于新型網絡通信服務的要求凸顯了將機場當前通信專網和5G專網融合的重要性。

四型機場是以“平安、綠色、智慧、人文”為核心。其中智慧機場要求統籌規劃信息基礎設施建設，全面實現數字化；統籌內部各信息系統，實現全場一張網，數據全貫通。推進數據共享與協同，實現網絡化；推進數據融合應用，綜合運用大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等新技術，收集、 融合、統計和分析各類數據，實現機場智慧化運行。5G專網覆蓋范圍廣，大寬帶，與云計算等新技術關聯高等特點為智慧機場的建設要求和實現起到推動作用。

▲5G時代大背景下機場建設指標中專網通信作用較大

目前機場主要存在三種通信專網，但都面臨著一些挑戰。目前國內機場主要的通信網絡有三種：模擬集群通信、窄帶集群通信和寬帶數字集群通信。三種通信網絡共同為機場各個業務系統提供網絡保障。然而隨著航空業和網絡通信的不斷發展，現有的民航通信專網都面臨著一些挑戰。

模擬集群通信存在頻率低、速率低、保密性差容易被竊聽、能提供的業務種類受限、移動設備體積大等缺點。窄帶集群通信帶寬窄，傳輸速率低，無法提供視頻服務，在數據傳輸和多媒體業務支持方面都能力比較欠缺。無法應對機場地面出現要求多，場景復雜的情況，并且難以滿足對大數據的傳送需求，如高精度車輛與人員定位、無線視頻監控等。

而寬帶數字集群通信雖然可以綜合調度語音、數據和視頻，但在當今這個大數據的時代，則面臨升級所需頻譜資源受限、無法將物物互聯互通的問題。并且機場日益增多的業務需求和大容量、高帶寬的通信需求，需要大量的專網頻譜和覆蓋范圍極廣的通信信號（如機場航站樓工作區域、停機坪、跑道、滑行道和其他需要覆蓋區域）。

▲目前國內機場主要有3個通信網絡

5G專網與民航通信的結合將帶來眾多應用場景。隨著5G時代的到來，大寬帶集群通信將逐漸成為最佳選擇，因此需要將5G技術融入到機場現有寬窄帶通信網絡中，實現“寬窄一體、平滑演進”。5G專網與現有網絡專網互聯互通，保證網絡平滑過渡升級，并基于5G專網將機場內所用應用連接起來，實現語音、視頻、數據多業務融合。從而提高機場運行效率，為旅客提供良好的服務，更能促進民航業快速發展。5G專網的應用場景眾多。

比如，5G專網可以使得機場內所有語音、數據、多媒體都可以互聯互通，工作人員的工作變得數字化、可視化、自動化和智能化；5G專網通信可以提供高清視頻監控并實時傳送到指揮中心，實現端側、云側AI分析，保障機場運行安全。在航站樓業務中可以為旅客提供動態行李位置；在站坪業務可以將采集到的高清視頻傳輸給控制中心，實現行人車輛越界侵入監測和作業人員違章監測；在地勤業務中可以在車輛端視頻監控預防車輛碰撞；結合A-CDM系統實現機場工作人員和車輛等資源的智能調度，大幅度提高機場運行效率，有效降低管理成本；邊緣計算是5G核心技術之一，5G專網的應用可以加快機場邊緣計算服務的實現。

五、石油通信+5G專網，傳統行業智能化升級勢在必行

中國5G專網的部署速度正在追趕世界前列。工業大國德國是5G專網建設的領先者，截至2020年6月，50家德國企業獲得了5G專網許可；中國移動率先提出了運營商5G行業專網的概念，將5G企業專網分為物理專網與虛擬專網，但目前仍沒有成熟的5G專網商業模式。

▲韓國及德國5G專網布局時間較早

目前全球的專網通信有著三大標準，分別是中國的PDT和歐洲的TETRA、DMR，美國擁有自己的標準P25。專網通信主要服務于特定部門或群體的通信網絡，而公網主要服務于社會公眾用戶的通信網絡，兩者具有本質區別，彼此無法替代，又相互補充，近幾年，隨著物聯網、大數據等新技術、新業態的廣泛應用，在公共安全、社會管理、應急通信等政府和行業物聯網應用領域，尤其是超高流量密度、超高連接數密度、超高移動性等多場景情況下，對海量信息接入和傳輸的安全性、可靠性、及時性提出了極高的要求。

▲專網通信市場規模擴大

5G將在工業互聯網領域創建多種應用場景。根據國家統計局公布的數據，2019年城鎮單位就業人員平均工資實現9.81%的增長，同時勞動力數量下降幅度擴大，勞動力成本在逐年提高。可以預計隨著人口老齡化的突顯，人工成本增加趨勢明確。工業制造廠商試圖用人工智能代替人力，在多種工作場景降低生產成本，5G網絡的商用無疑推動了與工業互聯網的結合。

▲勞動力數量有下降趨勢

▲勞動力成本逐年上漲

油氣儲量的上漲更加依賴技術手段應用。前瞻產業研究院的數據顯示，在石油行業信息化建設的背景下，2018年我國石油信息化行業投資規模達361.9億元人民幣，實現9.8%的年復合增長率。隨著油氣開采難度的逐漸提升，智能化油田建設將成為石油行業關注的焦點。

▲全國油氣礦產勘查投資呈上升趨勢

▲油氣儲量將持續保持增長的態勢

信息化技術目前已被石油企業用于多個領域。根據埃森哲對全球不同地區和規模的油氣企業調查，從預期投資回報率的角度看，在3分表示客觀的投資回報率的前提下，數字分析技術在油氣公司中的應用會超過預期；從技術成熟度的角度看，車隊及船隊管理的技術發展和部署進度處于領先位置，自動化生物資產優化和現場制造技術應用滯后；從企業準備現狀來看，多數企業對技術在石油行業的應用持樂觀態度。

▲企業期待成熟技術在石油行業的應用

專網通信在我國應用領域較少，未來發展空間廣闊。我國通信專網目前的應用仍局限于部分行業，與世界范圍的領先國家存在差距。隨著云計算、人工智能等新技術的成熟，我們認為5G專網也將賦能多種對安全性要求高的行業。由于石油行業對保密性的要求較高，且產業鏈中人力耗費較大，我們認為在專網通信方面的市場空間存在擴大趨勢。

▲公共安全為全球專網通信主要應用場景

▲我國專網通信主要應用于政府及公共安全板塊

在防爆要求高的油氣采收環節中，高質量的語音、數據、視頻需要通過專網實現。在采收作業過程中，往往存在由于偏遠地區公網通信信號質量差造成的掉線、通信不暢等現象，通過在開采區域配置多個基站可以完善信號覆蓋，同時專網可以有效保障通話質量。

在石油運輸過程及存儲環節，專網可以實現實時監控與快速回傳。由于油庫地理位置偏僻，從油庫輸送到各地加油站的過程自然障礙較多且公網覆蓋信號差。在日常管道檢查、工作狀態監控、實時信息收集方面，布設5G專網可以保證巡檢人員的實時通信，方便應對故障等緊急情況的出現。由于油庫區油罐數量眾多，常因為相互遮擋導致信號傳輸受阻。此外，分布在山區的油庫難以實現跨區通信。5G專網搭建后，在小型區域內可以實現防爆對講機的安全通話；在大型區域內，通過搭建中轉臺實現與外界的順暢通信。

在勘探鉆測環節，專網的使用可以實現速度與效率的雙提升。在陸地石油開采方面，云計算在石油領域得到大規模應用。2019年2月埃克森美孚與微軟建立合作伙伴關系，通過微軟的平臺改善上游生產活動：從油井中收集數據，利用人工智能優化油井性能，并通過分析數據控制運營成本、降低設備耗損。在海洋石油開采方面，人工智能將大量縮短尋找時間。在近海區域尋找石油耗費昂貴同時耗時漫長，而人工智能程序將極大縮短時間、提高效率，并能獲知更可靠和相對準確的開發和生產預測規模。

5G網絡的穩定性和及時性應用在廠區通信管理方面，將助推石油通信的自動化和實時控制水平的歷史性跨越。在遠程監控方面，生產運營數據和高清監控視頻可以通過高穩定性的5G網絡在短時間內傳到控制中心，實時掌握現場情況成為可能，未來甚至可以實現PC端監控到移動端的轉變；在遠程指揮方面，受益于信息交互和響應速度的提升，無人機巡檢和遠程控制可以對單井、管線、電力線、基站的生產設備設施狀態進行精準操控，實現無人值守，減少工作量。

5G專網解決有線光纜的需求痛點。有線光纜的傳輸方式造成油田的建設成本和施工安全風險高，而且受制于地理環境的限制，有線光纜可能無法實現有效傳輸。高帶寬、容量大、時延低的5G網絡可以保證油氣生產、工程建設、煉油化工等方面對效率的需求，同時采用專用頻段和時隙可以增加油田專網的安全性和保密性。

專網是為特定用戶提供網絡通信服務的專用網絡，公網與專網的區別主要在于公網為社會大眾服務，而專網為特定對象服務。早在2/3/4G時代，專網的概念就有了。5G網絡有三大特點：高帶寬、低延遲、多接入，但很多時候，企業并不是同時需要這些業務特性。另外，有的企業希望可以獲得對5G網絡的所有控制權、高度的可靠性、安全性、隱私性等，公網無法完全滿足這些特定需求。5G專網提供了企業定制化網絡的自由度，可以根據使用場所、工作類型提供不同的配置，在隱私和安全方面都有明顯的優勢。
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