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5G toB 核心网建设白皮书 2020年9月目 录 Contents 01 前言 02 5G toB市场特征和发展规律 5G toB是运营商市场的新增长点,差异化和确定性的联接能力是核心诉求 5G toB市场遵循从局域到广域的发展节奏 03 5G toB核心网建设思路 根据不同行业的安全隔离和成本诉求,提供不同程度的网络共享/独占模式 根据边缘部署条件,选择不同形态的MEC灵活部署 04 华为5G toB核心网方案 05 总结 增强联接+增强计算 极简部署和运维,平滑扩容匹配业务发展 构建运营商行业应用预集成能力 云边协同,引入公有云丰富的应用2020是5G toB元年。 5G以其独特的技术优势,赋能千行百业,成为行业数字化的关键生产力,成为数字经济 的新引擎。 在国家政策大力推动5G落地各行各业的同时,运营商面临的首要问题就是,从哪个行业 开始切入,从哪个场景开始做起。其次,面对各行各业千差万别的联接诉求,如何建设 这张5G toB网络,既能兼顾运营商集约化的投资建设、又能使能垂直行业的安全隔离诉 求?同时,在垂直行业中,5G联接能力如何与不同类型的行业应用产生叠加、倍增的效 果,进而共同构建可复制的行业解决方案,也是运营商发展5G toB的新命题。 在5G toB网络建设中,5G核心网作为在运营商网络中唯一感知业务、感知用户、进行 全网资源协同支配的 “核心”,并可通过分布式边缘计算(MEC)将网络能力下沉到边 缘行业内部,其建网思路和方案就尤为重要。 前言 5G toB核心网建设白皮书5G toB核心网建设白皮书 5G toB 市场特征和发展规律 02 据Keystone Strategy & Huawei SPO Lab预测,预计2025年全球与ICT相关的行业数字化收入将达到4.7万亿 美元,其中5G相关的市场总空间超过1.6万亿美元,而运营商可参与的部分占比超过了50%达到8400亿美元,而 运营商5G toB市场就高达6020亿美金。5G toB给运营商带来了新的增长空间。 2025年ICT总投资4.7万亿,运营商可参与5G空间占比18% (单位:亿美金) - - $47.000 $30.770 行业ICT总空间 5G空间 $16.230 $8,400 $7,830 - - - - 运营商参与空间 - - 5G 2B非联接 5G 2B联接 5G 2C - - - - - - $3,700 $2,320 $2,380 $6,020 图表1-1 2025年全球ICT投资市场规模预测 将5G的大带宽,低时延,广联接的技术优势与各行各业的生产场景进行融合,将会诞生千千万万的5G新应用, 加速网络价值的释放,产生巨大经济和社会价值。 根据近期5G在各行各业的具体实践,我们将5G toB大致分为工业制造、智慧电网、媒体娱乐、医疗健康、车联 网、智慧城市、智慧金融、智慧教育等八大垂直行业。虽然不同行业的应用场景迥异,但对5G的需求可以归结 为联接能力和边缘计算能力。运营商在5G toB行业市场的价值获取,也取决于对行业联接+计算需求的匹配和 满足。 5G toB,运营商收入的新增长点5G toB核心网建设白皮书 那么,哪些行业和场景应该成为运营商优先关注的目标市场呢? 根据咨询报告数据显示,工业制造、智慧电网、媒体娱乐、车联网、智慧城市和智慧教育等垂直行业都存在刚性的 联接诉求,而运营商在这类市场的可参与的空间远远超过其他垂直场景,应该作为运营商主动获取的目标市场。 制 造 工业制造(工业互联网) 智慧电网 电、煤气、蒸汽、空调的供应 车联网 运输和存储 智能化生产:物流仓储自动化、远程设备控制、预测性维护、 产品质量检测、AR辅助装备 服务化延伸:AR/VR售后维修/远程培训 网络化协同:设备状态监测、远程设备维护 信息采集类:用电信息采集 电网控制类:配电自动化、 精准负荷控制 移动应用类:输电线路无人机巡检、变电站机器人巡检 媒体娱乐 艺术/娱乐/文娱活动 直播:VR/AR直播、4K/8K直播 游戏:VR/AR游戏、4K/8K游戏 社交:VR/AR社交、4K/8K社交 医疗健康 人体健康和社会工作活动 院内:移动查房、智慧导诊、患者定位 院间:远程机器人超声/手术、远程实时会诊、远程示教 院外:应急救援、远程监护 信息娱乐类:AR导航、高精地图、VR模拟驾驶、信息娱乐 自动驾驶:远程控制、专用车特定场景自动驾驶、编队行驶、高速道路巡检 安全类:行人预警、疲劳驾驶提醒 智慧城市 行政和辅助活动 安防:超高清视频监控、智能终端巡检 智慧社区:智能安防、智能物业、智慧家庭 智慧金融 金融和保险活动 银行:金融服务、精准风控、动产融资 保险:车辆保险、智能理赔 智慧教育 教育 远程教学:远程互动陪练、远程教学直播 智能教学:个性化教学、AI教学辅助 沉浸式课堂:VR课堂、全息课堂 ISIC国际标准行业门类 常见的5G+行业分类 典型场景 2025年各行业5G 2B和连接运营收入(单位:亿美金) 工业互联网 智慧电网 媒体娱乐 医疗健康 车联网 智慧城市 智慧教育 智慧零售 农林渔 600 500 400 300 200 100 0 数据来源:Huawei cLab & SPO Lab 图表1-2 2025年垂直行业5G toB联接运营收入5G toB市场特征 5G toB核心网建设白皮书 高度差异化的联接诉求 不仅在不同行业间对5G联接的能力诉求存在巨大差异,行业内的不同应用场景也是如此。比如工业互联网,园区 监控场景更强调上行带宽(eMBB)和摄像头部署密度(mMTC),而工业控制则需要确定性时延的联接控制能 力(uRLLC)。 而同样存在低时延诉求的云游戏场景和赛事直播场景,对时延的具体要求也不一样:云游戏RTT20ms,赛事场 馆直播从摄像头采集到编辑后播放,时延800ms。 确定性的联接能力 确定性是指确定的带宽,速率,抖动,时延,可用性等网络性能,以及安全隔离诉求。在特定的生产和生活场景 中,确定性的联接能力才能产生价值,比如:智慧医疗中,院前急救场景的数据回传要求不低于30M的上行带宽 ,和小于50ms的网络时延。从部署角度来看,对于广域应用场景,往往重用运营商的广域网络来提供不同要求的 联接能力,对于局域应用场景,除了重用广域网络以降低成本外,行业会出于安全隔离等诉求,也会考虑选择建 设自己的局域/专网5G网络,来提供不同要求的确定性联接能力。 边缘计算能力 边缘计算MEC是网络联接能力和行业应用的结合点,一方面,MEC要能方便得让第三方行业应用上车、部署和 管理;另一方面,5G联接能力和行业应用之间要产生协同,提升业务体验5G toB核心网建设白皮书 5G toB落地节奏,从局域场景逐步扩展到广域场景 根据5G应用范围,我们可以把行业应用场景归集为广域场景和局域场景两大类。局域场景,是指业务限定在特定 区域,如工厂、港口和家庭教育,此时不需要大范围地业务移动性和连续性;而广域场景则恰好相反,需要基于 运营商的端到端公网资源,实现广覆盖或高速移动的业务联接,如车联网。 当前,运营商5G公网仍然在建设早期,覆盖和连续性会加速完善。5G行业专网建设也可齐头并进,选择局域场 景优先切入,解决局域网络覆盖,借助5G核心网,满足局域场景联接+计算诉求,再逐步扩展到广域场景。 根据5G准备度和产业赋能度两个维度进行行业场景节奏匹配,聚焦靶心,扩展到外环,在未来35年有节奏地落 地5G ToB网络建设和发展。 5G准备度,即5G对行业的价值,以及对行业需求的满足程度,方案实施的难易度。 产业赋能度:行业场景自身的产业成熟度,比如政策、行业标准、商业模式、流程等;以及产业链整体的成熟度,比如终端模组等。 产业赋能度 5G准备度 产业赋能度 5G准备度 智慧城市 工业制造 AI视频监控 变电站智能巡检 安防监控 AI检测 物流仓储自动化 PLC控制 媒体娱乐 直播 游戏 宣传 智慧电网 精准负荷控制 医疗健康 院内查房 远程会诊 远程手术 智能教学 银行 保险 车联网 信息娱乐 车路协同 自动驾驶 智慧电网 配网差动保护 配网PMU 智慧电网 商用 1年内 研发 2年内 探索 3年以上 医疗健康 车联网 智慧金融 智慧教育 工业制造根据不同行业的安全隔离和成本诉求,提供不同程度的网络共享/独占模式 针对B2C的业务场景,如媒体娱乐、智慧教育等,其用户遍布全网,业务发展依赖5G大网覆盖和网络接入及资源 的高优先级处理。此类客户希望“公网私网化”,即,共享大网的无线接入网、承载网以及核心网,同时通过网 络切片的逻辑隔离实现虚拟化专网。 在某些行业应用场景,对数据安全和自主管理有较高的要求。他们会要求单独建设一套5G网络,包含独立的接入 网、承载网及核心网;用户接入使用专用的卡号,业务鉴权也在本地闭环。这时专网的业务和大网完全分离,相 互不受影响。这样的部署模式适合特定业务场景,比如工业互联网场景。 还有一类业务介于上述两种场景之间,以实现资源独占和建设成本的平衡。比如,大部分的园区场景,企业均要 求数据业务不能出园区,因此会选择部分共享的建设模式,即,单独在园区内部署独立的核心网用户面。但是无 线接入网、承载网、以及核心网控制面都和大网共享。 这些模式对投入成本、业务SLA保障,企业本地维护能力存在较大不同。 5G toB核心网建设白皮书 5G toB 核心网建设思路 03 完全共享 部分共享 完全独占 核心网 传输 无线网 2C/企业用户 (QoS) 2C/企业用户 (QoS) 2C/企业用户 (QoS) 2C用户 企业用户 企业用户 企业用户 企业用户 企业用户 企业用户 2C用户 2C用户 独享核心网设备 FlexE 独享频谱/基站 切片 FlexE RB预留 核心网控制面+转发面共享VNF 开户管理(用户组管理) 资源管控(用户数/流量) 核心网控制面共享VNF 开户管理(用户组管理) 数据本地分流 大网切片:核心网控制面+转发面独占VNF 入驻式:E2E专网模式 共享资源 + 调度优化,成本最低 核心网转发面独立部署,成本适中 E2E新建,成本最高 低 高 低 高 隔离度 成本边缘计算MEC的部署位置一方面取决于网络共享/独占模式,另一方面取决于业务对时延的要求。 地市级别的部署位置相对最高,机房条件最好。建议选用全高柜UEG部署5G大网的用户面,针对B2C场景下的 对时延不敏感的部分场景,比如:高清视频、VR视频等。 园区级别一般部署在企业园区,兼顾数据不出园区和业务时延的诉求,比如:工业互联网场景下的园区监控,工 业视觉检测、工业控制等。不同园区的机房条件相差较大,MEC的部署形态需考虑和IT类设备对齐。华为半高柜 UEG包含基础型和增强型两种规格。增强型是在前者基础上,不仅保证数据安全不出园区,还能在大网升级、故 障等情况下,保证专网高可用、不中断。 现场级别部署在极度边缘,适用于部署条件苛刻,同时对时延特别敏感的业务。比如:赛事直播、应急通信等。 抱杆式UEG免线缆、免空调,可以直接安放在基站的杆上,方便部署。 无论哪种产品形态,均支持预安装快速部署,支持远程集中运维和资源冗余高可靠方案。 根据边缘部署条件,选择不同形态的MEC灵活部署 5G toB核心网建设白皮书 共享模式 专属模式 现场模式 中心DC 大网共享,适用于5G B2C场景 全高柜UEG 抱杆式UEG UPF/MEP ( 高可 用) 半高柜 (基础性UEG ) UPF/MEP UPF/MEP UPF/MEP 地市级 园区入驻 ( 按需部署) 站点现场 (按需部署) 5G Core 控制面 运维面 数 据 库 免机房室外部署 园区入驻,保证数据不出园区/高可用 半高柜 (增强型UEG提供差异化联接能力,构筑5G toB业务发展基础 网络联接能力是5G toB市场的刚性需求。 华为5G toB核心网解决方案通过提供灵活分流能力,5G上行高清低码,5GLAN层二组网能力,确定性时延TSN 技术,满足各类toB应用的诉求。 灵活分流能力是基础能力,可以根据位置信息、用户属性、业务要求实现灵活的业务分流。比如,云游戏场景中, 基于用户业务,实现精准流量控制,避免流量在网络上迂回,节省网络带宽。 5G上行高清低码解决了5G上行联接的能力瓶颈。例如,在5G园区监控场景中,视频上行带宽需求量大,部分专 网场景高达1Gbps,对无线上行带宽提出了极大的挑战。高清低码解决方案在5G视频回传过程中,通过端边协 同,端测编码压缩,边缘计算MEC侧解码还原,实现2倍上行无线带宽的节省,提升了5G场景下摄像机部署密度 和覆盖距离。 5G LAN层二组网能力,是将5G联接直接应用到工业场景中,一网两用,同时支持工业以太组网,以便传统工厂 设备的接入和互联。基于5G LAN层二组网能力,避免工厂额外采购AR路由器进行L3到L2协议的转换,也避免了 AR路由器引入时延,带来的传输可靠性问题。 确定性时延TSN技术,是将5G LAN结合高精度时钟同步能力,满足工业以太和TSN对5G网络的低时延和确定性 要求。 华为通过持续打造差异化的增强联接能力,帮助运营商将“网”的联接优势做强,在5G toB市场中实现不可替代。 5G toB核心网建设白皮书 5G toB 核心网方案 04构筑联接+计算能力,打造边缘严选应用 随着MEC的部署,不仅实现了网络联接能力的下沉,还给运营商带来了扩展计算市场的新机会。 华为5G toB解决方案,基于MEC提供联接+计算一站式部署,对外提供多样化算力和联接强相关的能力集,和生态 头部用户合作预集成行业解决方案,支持和华为云协同扩展边缘应用,可以有效地帮助运营商拓展行业市场。 华为5G toB解决方案基于ETSI和大T规范,聚焦关键项目场景,从联接相关性较强的场景进行切入,优先构筑高精 室内定位,无损压缩,多流拼接等能力。 5G室内定位:作为5G toB主要应用场景之一,精准定位的诉求广泛存在于工业互联网中。华为5G toB解决方案构 筑了亚米级的室内定位功能,对外可提供定位能力开放,推送定位、标签、电子围栏等信息。将5G定位能力应用到 工业互联网的资产盘点场景中,可以节省定位专网建设成本,避免停产才能进行资产盘点的传统操作,帮助工厂提 效降本。 视频无损压缩:在工业视觉领域,当前无线普遍采用2.6G 160M+4.9G 100M 1:3上下行配比,最多分裂9小区,上 行容量最大需求达5.7Gbps /100平米,空口压力极大、导致配置很重。上行无损压缩支持端侧集成无损压缩SDK, 对工业相机采集图像进行无损压缩,使用5G网络上行发送压缩后数据,降低图像上传对5G空口带宽压力,提升设备 接入密度。 流媒体处理:在5G场馆直播业务场景中,流媒体处理能力可以将VR直播的多路视频(360度6路)在用户终端呈现 之前进行多路视频拼接缝合,形成1路VR视频流,提升用户体验,节省网络带宽。 华为边缘计算MEC还可以与华为云协同,引入华为云生态,丰富边缘应用,形成统一运维运营、统一容器镜像、统 一容器通信、统一服务访问,帮助运营商丰富边缘应用场景。 5G toB核心网建设白皮书 UPF 5G 定 位 能 力 视 频 无 损 压 缩 流 媒 体 处 理 新 的 服 务 云 渲 染 QoS控制 APP API GW MEP平台服务 toB边缘计算节点数量大,分散范围广,极简的部署和运维成为必要方案;同时随着5G toB业务场景的纵深,需要考虑 资源的平滑扩容和能力的持续增强。 边缘业务的海量、高密部署与业务的实时多变必然会导致网络Opex的大幅提升,须由远程运维、一键式部署的自动 化能力来降低业务部署中的人工参与,使MEC边缘应用做到即插即用,网络随着业务需求变化而自动改变。 同时,通过中心和边缘分级运维,使得运营商在中心侧能对边缘网络和云基础设施进行统一管理,而企业本地侧只 对本地应用进行统一管理,从而简化边缘运维。 边缘即插即用,极简运维 华为5G toB解决方案,提供MEC一体化机柜解决方案,采用整体化交付,一站一柜,固化工程,极简开站,边缘 免维。 通过计算和网络设备固定配置,固定组网,免垂直集成设计和调测,通过极简参数设置支持快速安装;同时站点上 电可自动发现,并自动下发配置,即插即用,免人工干预,开站就自动验收测试,缩减人力需求,测试用例触发条 件可模拟,支持远程监测,快速定位;随着业务发展,扩容也不影响外部部件联接,基础柜保持不动,根据业务诉 求,平滑扩容计算柜或者网络柜。 平滑扩容 极简部署与运维,平滑扩容匹配业务发展 5G toB核心网建设白皮书除此之外,帮助开发者构建一个易懂、易部署的边缘开发环境也是重中之 重。华为基于长期技术积累,吸收顶级运营商和互联网厂商的需求和实践, 联合厂商以及行业顶级专家共同发起MEC边缘计算开源项目EdgeGallery。 在5G toB发展初期,华为创新实验室(cLab)可以帮助运营商、行业伙伴 实现一站式生态集成认证。基于成熟工具链,开发中心、认证中心联合合作 伙伴完成从企业应用需求到网络原子能力的翻译,提供标准/开放/多形态的 集成环境,同时提供丰富的行业服务组件,形成行业预集成解决方案。 联合合作伙伴,帮助运营商构筑行业预集成能力 5G toB核心网建设白皮书 边缘计算MEC的繁荣,离不开在商业场景和节奏上形成产业共识,也离不开合作伙伴创造的万千行业应用。 为了加速5G toB商业落地和正向循环,华为联合运营商、头部合作伙伴,组建了5G确定性网络产业联盟 (5GDNA),旨在将行业实际需求和网络能力结合起来,共同构建行业所需的确定性网络,定义垂直行业确定 性标准,促进行业落地和商业循环。迄今为止,5GDNA已经发展超过100家合作伙伴,并在多媒体、工业、能 源、医疗、车联网等领域开展了一系列基于5G确定性网络的跨行业合作,打造行业样板,产业影响力日益提升。 EdgeGallery致力于打造一个统一开放的边缘计算公共平台,实现网络能力开放标准化和MEC应用开发、测 试、运行和迁移等生命周期流程管理通用化。帮助开发者快速了解MEC的平台能力,如何访问MEC的资源, 应用如何迁移等。通过开源协作,实现生态共享,充分释放网络能力,让应用同网络更好的结合。 打造确定性网络 构建共赢生态 加速商业闭环5G toB核心网建设白皮书 总结 05 5G toB市场广阔,但行业成熟节奏尚不均衡。从创新到商 业落地,运营商要结合自身优势选择合适的场景切入,建立 网络粘性;再因地制宜地做厚边缘计算,携手行业合作伙伴 打造行业预集成解决方案,实现从1到N的商业复制。 华为5G toB解决方案立足市场实际诉求,提供差异化增强 联接能力,多样化算力,联接相关的网络能力开放,并积极 构建行业友好的第三方应用部署和管理能力,致力帮助运营 商行稳致远,帮助运营商实现商业成功