5G R16标准冻结,工业互联网商用落地指日可待

摘要:近日,国际移动通信标准组织3GPP完成了5G R16版本的标准冻结,在此前R15版本5G的增强移动宽带(eMBB)能力基础之上,加入了uRLLC(超可靠、低时延通信)和mMTC(海量机器类通信)两大物联场景应用,补齐了5G的“能力三角”。业内普遍认为

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近日,国际移动通信标准组织3GPP完成了5G R16版本的标准冻结,在此前R15版本5G的增强移动宽带(eMBB)能力基础之上,加入了uRLLC(超可靠、低时延通信)和mMTC(海量机器类通信)两大物联场景应用,补齐了5G的“能力三角”。业内普遍认为,有了底层网络标准的推动,工业互联网的商用落地指日可待。那么,在R16标准冻结初期工业互联网应该从何切入部署?运营商又该如何建立新的商业模式?

5G与工业互联网融合加速

5G R16标准的冻结是一件令产业界翘首以盼的大事。“有了R16标准才是完整的5G。”3GPP RAN全会副主席、中国移动首席专家徐晓东表示,3GPP已经在2018年冻结了5G的第一个标准版本R15,力求以最快的速度产出“能用”的标准,满足5G多方面的基本功能需求。

本次冻结的R16版本,实现了从“能用”到“好用”的转变。对于5G的三个关键性能指标——增强移动宽带(eMBB)、广覆盖(mMTC)和超可靠低延时(URLLC),R15版本仅对eMBB做了规定,目的只是加大带宽,网络速率有10倍左右的提升。而R16版本则对URLLC和mMTC做了全球统一的国际标准支持,加入了时间敏感网络以及定位等功能。这些关键能力的加入,将从底层网络架构标准方面推动工业互联网应用的快速落地。

智慧工厂、工业自动化等工业互联网的热门场景,大多是基于uRLLC等场景开展的试验示范项目,但此前R15版本中uRLLC等应用场景尚未完善、标准尚未确定,产业链上下游持观望态度,毕竟工业环境对于通信网络质量要求极高。R15版本的5G网络难以满足零抖动,也基本不具备SLA能力,5G在工业互联网、智能制造等应用中尚未实现大规模产业化应用。uRLLC对于5G的发展有着深刻意义,它是5G面向关键性任务(行业特殊用户)提供通信服务的场景,所以3GPP花费了大量时间论证其中的很多技术细节。

据了解,R16的冻结定义了绝大部分工业场景,面向工业互联网应用,R16标准引入新技术,支持1微秒同步精度、0.5~1毫秒空口时延、“6个9”的可靠性和灵活的终端组管理,最快可实现5毫秒以内的端到端时延,具有更高的可靠性,提供支持工业级时间敏感(TSN)。而这些可以有效地满足如工业AR/VR、工业视觉检测、工业云端机器人等工业场景的通信需求。

可以说,除了“运动控制时延达到纳秒级”等个别指标还达不到要求外,5G性能已经可以满足绝大多数工业场景,这也意味着“工业5G时代”将要到来。

标准冻结初期如何切入

5G在2B业务中才能更多地体现出价值,而2B业务中最重要的场景之一就是工业互联网。不同于普适性的2C公共网络,5G必须建设面向2B的专网,这包括企业内网,实现人、机、料等全生产要素的互联和无线化,也包括企业外组网,实现产业链上下游的链接,以及公有云、私有云、行业云的链接。

然而,截至目前,全球工业系统中移动通信技术的使用比例仍然非常低。尽管移动通信技术在工业的自动化、大规模个性化定制等很多场景中都有独特的优势,到2019年移动通信技术在全球工业系统中的使用比例只有5%~6%。之所以使用不多就是因为过去的移动通信技术无论是Wi-Fi,还是3G、4G,都达不到工业场景的需求。尽管5G R16版本的冻结,让业界重新审视移动网络对工业领域的意义,但实践离期望仍有一定距离。

那么,在R16标准冻结后的网络部署初期,5G与工业互联网融合将呈现出哪些变化?从目前的进展来看,主要有三个层面:一是在边缘智能层面,5G有利于就近提供算力,将提高设备端的数据处理能力,实现设备的实时响应;二是在无线下沉层面,5G逐步下沉与TSN、工业互联网等融合,促进PLC、DCS等工业控制器通信能力的提升,让机器之间的互通更加扁平化;三是在应用升级层面,利用5G搭建更宽、更广、更快和更可靠的通信基础设施,同时利用云端的超强计算能力和AI技术对海量数据进行分析和学习,可以打造云、边、端一体化的工业大脑。

那么,5G与工业互联网的融合该从何切入?在赛迪智库信软所工业互联网研究室副主任宋颖昌看来,可以从设备互联互通、工业数据传输和场景应用的广度和深度入手。R16版本的5G网络可以破解工业互联网设备互联互通的难题,加速5G与边缘计算的结合,降低工业场景协议转换和设备接入难度,进而提升工业互联网异构数据的接入能力,有效解决“数据孤岛”的问题。

工业互联网内网、外网如何建?工信部近日印发的《工业互联网专项工作组2020年工作计划》指出,要从五方面提升工业互联网的基础能力,包括要推动基础电信企业建设覆盖全球所有地市的高质量外网,计划在年内打造20个企业工业互联网外网优秀案例;鼓励工业企业升级改造工业互联网内网,预计于今年年底打造10个标杆网络,推动100个重点行业龙头企业、1000个地方骨干企业开展工业互联网内网改造升级。

5G可以根据工业生产的需求变化,利用其良好的弹性和敏捷性,对网络进行灵活的配置和调整。未来,依托5G网络,企业之间、企业各生产基地之间的业务联系和数据互通将更加普及,不但企业业务上云将成为主流,混合云和异构云等业务需求也将成为主流。

亟须探索新的商业模式

在5G R16标准确立之后,运营商如何在成本、可靠性、先进性方面实现可持续发展,形成运营商与用户之间共赢的商业模式值得思考。

宽带资本董事长田溯宁认为,对于工业互联网来说,5G如果还是按流量收费的话,运营商是做不起的,同时产业生态也很难做起来。应该思考,如何在时延、安全等方面列出等级,作出差异化的网络配置,根据不同的价值进行收费。

中国联通副总经理梁宝俊指出,5G的商业模式必须避免重蹈“管道化”的覆辙,在3G、4G时代,运营商的角色被OTT取代,沦为价值很低的“管道工”,与此对应的是按流量收费的商业模式。但在5G时代,每个基站的成本(包括电费)都是此前的3~4倍,已经无法再像此前一样按流量收费,必须探索新的商业模式。

梁宝俊还表示,5G工业专网将根据网络定制程度,分为物理独立专网、公网切片专网、公网共享专网三种服务能力,为客户提供特定区域覆盖、数据可靠传输、业务安全隔离、设备可管可控的基础连接网络,能够全方位满足客户在组织、指挥、管理、生产、调度等环节的通信服务需求。5G专网中也分为独享、优享、尊享等不同级别的服务,并据此确立收费标准。

工业互联网产业联盟副理事长、三一集团高级副总裁贺东东同样表示,后续5G商业模式中最需要解决的就是性价比的问题,为此必须探索形成一个整体的解决方案。如果仍像现在这样单点做5G,无论是整个厂区还是原来的有线网投资,在成本上是无法维持的。5G组网之后,应该探索出对过去各种有线网络的替代方案,并且在便利性、可靠性,乃至整体成本上创造新的价值。


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