私有5G網(wǎng)絡(luò)是承載5G所有關(guān)鍵功能但與任何移動網(wǎng)絡(luò)運營商(MNO)提供或以受限方式連接的公共5G網(wǎng)絡(luò)隔離的網(wǎng)絡(luò)。私有5G網(wǎng)絡(luò)以這樣的方式進行定制,即網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施只能由授權(quán)設(shè)備使用,從而提供安全性,隱私和數(shù)據(jù)隔離。
專用網(wǎng)絡(luò)具有專用頻譜(許可/未許可),可提供對一組特定設(shè)備的優(yōu)先訪問,以確保最低延遲(5毫秒),必要的帶寬和有保證的可用性。
私有5G網(wǎng)絡(luò)的重要性
隨著Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)逐漸受到覆蓋范圍,容量,可靠性和時序問題的困擾,對5G的需求正在蓬勃發(fā)展。由于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用未經(jīng)許可的頻譜,用戶在公共領(lǐng)域容易受到攻擊。私有5G網(wǎng)絡(luò)使用專用頻譜,提供eMBB,mMTC和URLLC功能的技術(shù)彌合了上述差距。
最新的Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E比其前身提供了重大改進,例如增強的帶寬,更低的延遲,更高的速度和安全性,但5G技術(shù)在超低延遲,對大量設(shè)備的精確尋址性,隱私和戶外性能方面是無與倫比的。來自電信、OEM和半導(dǎo)體的積極投資勢頭導(dǎo)致了私有5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,最終簡化了部署并降低了成本。
私有 5G 網(wǎng)絡(luò)的類型
集成5G專網(wǎng):集成或混合私有5G網(wǎng)絡(luò)在共享的基礎(chǔ)上使用基礎(chǔ)設(shè)施(RAN / Core),頻譜或來自公共5G網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)運行,以保持其私有設(shè)備的隔離。
石油和天然氣行業(yè)、園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、機場和體育場館是集成/混合網(wǎng)絡(luò)的一些典型用例。
獨立的5G專網(wǎng):獨立的5G專網(wǎng)是為擁有基礎(chǔ)設(shè)施(RAN、核心、邊緣計算節(jié)點)和為其保留的無線頻譜的單個企業(yè)而構(gòu)建的。它管理和控制整個網(wǎng)絡(luò),它所連接的設(shè)備與公共MNO網(wǎng)絡(luò)完全隔離。
醫(yī)療保健、制造 (IIoT/TSN) 和采礦是獨立 5G 專用網(wǎng)絡(luò)的一些典型用例。
專用 5G 網(wǎng)絡(luò)的頻譜
5G頻譜在三個主要范圍內(nèi)進行分配:
低頻段范圍低于 1GHz
中頻范圍介于 3.3 千兆赫至 3.8 千兆赫、6 千兆赫和 CBRS 之間
高頻段(毫米波)范圍為 26 千兆赫、28 千兆赫和 40 千兆赫
有三種類型的頻譜,每個頻譜的分配可能因地區(qū)而異。
許可頻譜:對于私有5G網(wǎng)絡(luò),企業(yè)可以從政府機構(gòu)或MNO購買/租賃頻譜。對于關(guān)鍵通信要求,專用的許可頻譜可以通過配置帶寬、速度、功率等來確保所需的 QoS。
未經(jīng)許可的頻譜:未經(jīng)許可的頻譜可供任何人免費使用,但它不能保證提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),因為它可能完全擁擠或未使用
共享頻譜:公民寬帶無線電服務(wù)(CBRS US)頻段的授權(quán)接入(GAA)層等共享頻譜也可用于專用5G網(wǎng)絡(luò)。但是,共享許可頻段需要管理系統(tǒng)以避免干擾
私有5G網(wǎng)絡(luò)的用例
私有5G網(wǎng)絡(luò)正在多個行業(yè)和領(lǐng)域積極部署,以實現(xiàn)新功能并增強現(xiàn)有服務(wù),為移動網(wǎng)絡(luò)運營商開辟了新的業(yè)務(wù)途徑。
汽車制造業(yè)
汽車制造業(yè)是私有5G網(wǎng)絡(luò)的早期采用者之一。將私有 5G 網(wǎng)絡(luò)與最新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,可為汽車行業(yè)提供工業(yè)級邊緣到云的可部署解決方案。5G網(wǎng)絡(luò)提供高帶寬、低延遲和高可靠性,有助于以協(xié)作方式連接無線物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點和機器人,實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)處理和時間關(guān)鍵型操作。使用5G網(wǎng)絡(luò)收集的大量數(shù)據(jù)用于驅(qū)動機器學(xué)習(xí)(ML)平臺,通過實施人工智能(AI)算法不斷優(yōu)化生產(chǎn)并提高質(zhì)量。
專用頻譜、高容量和超低延遲是推動醫(yī)療保健領(lǐng)域私有5G網(wǎng)絡(luò)用例的關(guān)鍵因素。通過添加AR / VR來流式傳輸醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù),需要高容量的數(shù)據(jù)傳輸,而不會出現(xiàn)任何滯后。私有5G提供可靠的通信鏈路,允許實時診斷,并幫助醫(yī)療從業(yè)者做出時間緊迫的手術(shù)決策。
倉儲物流
由于近代電子商務(wù)的快速擴張,倉儲及相關(guān)供應(yīng)鏈管理具有重要意義。提供 mMTC 和 URLLC 的私有 5G 網(wǎng)絡(luò)可以通過顯著改善庫存管理、貨物運輸和安全性來幫助提高整體效率。貨物可以從制造單元跟蹤到最終消費者。5G的mMTC功能能夠?qū)ぶ返綌?shù)百萬個緊密間隔的設(shè)備,提供實時數(shù)據(jù),如位置,單位數(shù)量,包裝數(shù)據(jù)等,而URLLC功能允許跟蹤快速移動的目標(biāo)。私有5G本質(zhì)上提供了增強的安全性和更好的可用性,從而提高了生產(chǎn)力。
5G專網(wǎng)部署面臨的挑戰(zhàn)
監(jiān)管:許多國家的5G頻譜分配和許可仍未完成,阻礙了幾種解決方案的最終設(shè)計和部署。此外,使用專用頻譜需要付出高昂的代價。
成本和投資回報率:如上所述,頻譜許可是影響5G專用網(wǎng)絡(luò)的主要成本因素之一。愿意部署5G專用網(wǎng)絡(luò)的組織需要大力投資新的基礎(chǔ)設(shè)施,并使其現(xiàn)有設(shè)備做好5G準(zhǔn)備。因此,這些公司在決定部署私有5G網(wǎng)絡(luò)之前,會批判性地評估他們的需求并考慮投資回報。最后但并非最不重要的一點是,在職工作人員需要接受管理和操作網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)培訓(xùn)。
審核編輯:郭婷
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