近年來，全球數字經濟蓬勃發展，數字經濟對GDP的整體帶動作用日益凸顯。2018年，47個國家的數字經濟總規模超過30.2萬億美元，占GDP比重高達40.3%。同時，行業數字化轉型升級成為各國戰略布局的關鍵。美國、英國、德國、歐盟、日本等多個國家和地區，紛紛加大支持力度，通過出臺戰略規劃、成立產業聯盟、實施產業項目等方式，大力推進產業數字化的變革。

2019年底，第三方機構對372家企業調查問卷結果顯示，其中17%的公司考慮或已經轉移產業鏈至中國外面。工信部信息通信發展司司長聞庫指出，在此大背景下，我國面臨著發達國家高端產業回流、低端產業向第三世界搬移等多重挑戰，加速各行業數字化、網絡化、智能化的轉型，提升我國各類產品的全球競爭力，更顯迫切。

5G賦能產業數字化轉型升級，帶動經濟發展

***總書記高度重視數字經濟的發展，多次作出重要的戰略部署，指出要做大做強數字經濟，建設數字中國和智慧社會。2020年4月15日，***總書記在浙江考察時再次指出，要抓緊布局數字經濟等戰略新興產業，未來產業大力推進科技創新，著力壯大新增長點，形成發展新動能。

在各方共同努力下，我國數字經濟量質齊飛。2019年我國數字經濟增加值規模達到35.8萬億元，占GDP比重達到36.2%，占比同比提升1.4個百分點。按照可比口徑計算，2019年我國數字經濟名義增長15.6%，高于同期GDP名義增速約7.85個百分點。2019年數字產業化增加值達7.1萬億元，占GDP比重7.2%，產業數字化增加值達28.8萬億元，占GDP比重為29%。由此可見，數字經濟對于我國GDP增長起到了至關重要的作用。

5G使能數字經濟，5G與4G相比，具有更高速率、更低時延、更廣覆蓋的特點。5G峰值速率10倍于4G，傳輸時延僅毫秒，連接能力達到萬級。5G最重要的突破是將人與人之間的通信拓展到人與物、物與物之間的通信，開啟了萬物互聯的時代。5G主要有三大應用場景，一是增強移動寬帶場景，5G用戶體驗速率最高可達1Gbit/s，是4G的10倍，能夠滿足超高視頻浸入式游戲、虛擬現實、增強現實等新興業務需求，可以為移動互聯網用戶提供更加極致的應用體驗。二是超高可靠、低時延通信場景，5G空口時延低至1ms，可以滿足工業控制、遠程醫療、自動駕駛等對時延和可靠性具有極高要求的垂直行業的應用需求。三是海量機器類的通信場景，5G每平方公里的連接數可達100萬，在同等頻譜資源條件下，5G的連接數是4G的50倍，可以滿足智慧城市、智能家居、環境監測等以傳感和數據采集為目標的應用需求。

5G的技術特點和應用場景使其成為數字經濟發展的重要引擎。根據中國信息通信研究院測算，預計2020~2025年5G將拉動中國數字經濟增長15.2萬億元，其中5G帶動的信息產業增加值部分預計增長3.3萬億元。5G技術對其他產業貢獻部分預計增長11.9萬億元。從數據可以看出，5G與行業融合將成為未來數字經濟發展的主戰場。

5G是行業數字化的神經中樞，有兩大變革特性

根據IHS預測，到2035年由5G推動的跨行業潛在全球銷售額將達到11.6萬億美元。從垂直行業來看，5G帶動經濟產出最大的行業是制造業，達到4.7萬億美元，在總產出的占比為5.4%。5G已與制造、批發零售、公共服務等多個行業發生了化學效應，5G將極大的帶動原有產業的數字化轉型升級，從而提升原有產業的經濟產出。

聞庫表示：“5G本身可以看作是行業數字化的神經中樞，起到了信息上傳下達的作用。”其中，人工智能、大數據負責數據的存儲、處理和智能化的決策，是行業的大腦，而傳感器等新型裝備就像五官，是行業的感知和執行器官，大腦和感知器官的聯系依靠神經系統。如果沒有了神經系統的傳遞信息，感知器官獲得的信息就無法傳遞到大腦。5G給行業構建這條高可靠、低時延的信息傳輸的神經中樞，依靠構建神經線的連接能力，5G將給傳統行業帶來更大的活力。

從構建新型基礎設施的角度來看，5G作為支撐垂直行業數字化、網絡化、智能化轉型的關鍵新型基礎設施，與工業應用人工智能、大數據、云計算一起構建了各行業的信息通信基礎設施與傳統的電力基礎設施、交通基礎設施等傳統設施結合之后，共同支撐了行業的數字化轉型升級。從推動各行業變革的角度來看，5G與行業結合之后，將催生新的需求，孕育新的產品和新的服務，創建新業態和新模式，最終形成行業數字化轉型新生態。

聞庫指出：“關于變革特性，可以從兩點來看。”一是5G行業生態產生的變革。傳統的工業體系是工業軟件公共傳感、工業網絡、現場裝備和工業信息安全五大部分組成。當5G和產業融合之后，整個產業環節都會向著數字化和智能化的方向發展。原有的裝備產業向智能裝備產業發展，原有以有線為主的工業網絡也會因為武器的進入產生了較大的變革，許多設備和控制都向云方向發展。二是5G行業企業的運營模式也會產生較大的影響。5G將推動制造企業向著孵化企業轉型，將原有賣產品這一單一商業化模式變成以租代售，構建服務生態圈等多種商業服務模式。這一轉變不但使得企業間能夠實現更加密切的供需對接，而且還使得企業的商業經營模式更加多元化。

5G與行業融合分兩個階段，5G行業虛擬專網應運而生

根據目前的研究成果來看，5G與行業的融合分為兩個階段，一實現企業信息化提升及產業協同，推動企業上服務化轉型。二是實現企業IT和OT的深度融合，促進網絡扁平化升級和企業數字化、智能化轉型。

聞庫表示：“任何一個行業對于新生事物的接受都是從非核心業務慢慢開始的。”在不影響核心生產的前提下，5G能夠實現企業供需對接，供應鏈協同方面的信息實時共享，使得企業能夠更好的適應市場化的變化并從中獲益。在此基礎上，企業內部進行相應變革，借助5G實現產線的柔性化和智能化，從而使得企業開展第二階段的演變。在融合的過程中，為使得企業盡快的獲得5G的紅利，5G行業虛擬專網應運而生。

對806家國際行業企業的調研數據顯示，在未來1~2年內，一半以上的企業希望使用5G，其中航空航天與國防、半導體、高科技制造、機場、港口與鐵路、醫藥和生命科學等行業應用5G的意向超過了70%。雖然多數行業企業希望用5G，但5G在落地過程當中還存在一些問題。

第一，5G網絡需要能夠承載多域多類的業務。多域是指的是包含廣域業務和園區內的局域業務，不僅要覆蓋工業園區內的業務，也要能夠覆蓋工業園區外的廣域業務。比如園區內、園區間的物流和供應鏈的協同等等，多類指的是不同類型的業務，如大帶寬的高清晰的視頻檢測、低時延的機器人的控制、大連接的設備信息采集，不同業務對網絡性能要求的不同，要求5G網絡要能夠同時滿足多類業務的傳輸需求。

第二，5G要能夠實現分域隔離的數據保障，提高同一地區5G網絡的利用率，降低5G網絡的使用成本。5G在為公眾提供服務的同時，也要為行業提供服務。那么公網業務和企業業務也要能夠安全隔離，實現雙方互不混淆。此外，一般行業企業有信息領域（IT領域）和生產控制領域（OT領域）。生產控制域的業務主要在園內進行，涉及企業核心的業務較多，因此對安全保障的要求也較高，如核心業務不出園區。信息域的業務，包括園區內的信息傳遞和園區外的信息交互，相對于生產業務，其安全級別相對較低。5G網絡要能夠滿足IT和OT的安全隔離要求，將兩種不同的業務獨立的安全傳輸。

第三，5G網絡需要獨享，并且建設成本足夠低。由于5G承載了行業企業的核心業務，行業企業希望獨享5G網絡以保障其生產業務要求。獨享網絡一方面可以有效的保障業務數據的安全性，園區業務數據被非法截留的幾率就大幅度降低；另一方面可以有效的保障業務的正常運轉。網絡承載均為園區業務，網絡擁塞及數據包的丟包的概率將會大幅度降低。另外雖然5G網絡好，但是如果建設和使用成本過高，投入成本明顯超過預期收益，那么企業也不會使用費用高昂的5G網絡。

第三，行業企業要能夠簡單自主的運維5G網絡，行業企業希望對部署在自己企業內部的網絡有一定的運營管理權限。一方面根據自己的業務需求對廠區的5G網絡進行隨時的調整；另一方面能夠實現查看網絡的運行質量、運行效果，以及在網上運行終端的運行狀態，在網絡突發一些異常，或者設備無法正常運轉的時候，也可以第一時間對網絡作出反應，及時調整生產策略，最大限度的保障生產的連續性。

現有5G ToC網絡不完全適用于行業企業，可從四方面進行改進

但是目前5G的網絡運維過于復雜，對于行業企業中非專業的5G網絡運營人員來說操作難度較大，需要運營企業將復雜的網絡運維過程進行屏蔽，滿足企業用戶對企業網絡簡單的運維要求。聞庫指出，現有的5G ToC網絡并不能完全適用于行業企業，行業對5G網絡提出了四大需求。

一方面現有的5G ToC網絡是基于消費者服務而進行網絡規劃設計的，考慮園區5G網絡如何構建并不充分，保障企業業務傳輸等相關問題也不全面。另一方面，現有的5G ToC網絡統一在維護中心進行管理，所有的用戶數據都需要傳送到運營商的核心網，然后由核心網分發處理，未考慮到園區業務不能出園區的安全考慮和業務要分域的管理等問題。此外，ToC網絡屬于運營企業，行業用戶暫時沒有自主的運營維護的管理權限，因此需要對運營企業的ToC網絡進行優化完善改進。

同時，聞庫提出了四個方面的改進，一是網絡部署考慮園區覆蓋，實現行業核心業務數據不出園區；二是園區的公網和行業業務的同時承載，為消費者和行業的應用同時提供服務，并實現兩種服務安全隔離；三是核心網輕量化，讓企業可以用便宜的價格建設自己的5G網絡；四是提供對外平臺，行業客戶能夠自行簡單便捷管理園區的網絡。當對ToC的5G網絡優化完成后，就形成了5G的行業虛擬專網。

5G的行業虛擬專網是基于5G公網向行業用戶提供能滿足其業務及安全需求的高質量的專用虛擬專網，是為行業用戶提供定制化的可部分自主運營的網絡服務的核心載體。首先，5G行業虛擬專網考慮了園區的網絡部署，同時考慮各種業務不同的隔離安全要求，園區業務和公網業務可以各行其道、不干擾。同時為了方便行業用戶能夠簡單地管理自己的5G網絡，虛擬專網還設計了對外服務平臺，運營企業將復雜的網絡運營維護在后端做了屏蔽處理，只留下了簡單的運營維護界面。企業可以一鍵運營維護自己的網絡。此外，虛擬專網將網絡進行了輕量化，用戶可以用相對較低的價格就能夠享受到5G的服務。

5G行業虛擬專網的三大塊研究內容

未來，5G行業虛擬專網有三大塊研究內容。一是5G行業虛擬專網絡架構研究，二是對外服務能力的平臺研究，三是輕量級的核心網。

5G與局域網的融合研究，其中網絡架構主要解決企業5G網絡的部署問題以及同時為公眾和企業提供服務的問題，給企業提供一個網絡的菜單，用戶可以根據自己的業務和安全要求進行點菜，運營企業根據要求部署5G網絡對外服務能力平臺，主要解決企業如何觀察和管理自己的5G網絡的問題，給用戶提供一個監測的窗口。

用戶可以根據窗口來觀察5G網絡。如果對當前的5G網絡不滿意，可以隨時通過窗口進行調整。輕量級的核心網，5G與局域網的融合，主要實現企業低成本建設和自主運營5G網絡，以及解決5G網絡和企業原有的系統融合的問題。用戶可以將5G網絡當做一個插件，實現與原有系統的即插即用。

網絡架構可以告訴企業如何部署5G網絡，建成后會具備哪些能力。運營企業基于這些架構，向企業提供一個網絡部署的菜單。企業按需點菜即可。網絡架構包括廣域和園區兩種架構。園區網絡架構通過5G網絡部署在企業內部園區業務的數據留在本地即可實現采集、傳輸、處理分發接收等整個傳輸過程，由此可以解決行業業務不出園區的問題。同時通過分流方案來同時承載公網和企業業務，由此解決了公網業務和園區業務安全隔離的問題。

此外，這一特性能夠拓展5G公共服務區域，尤其是對于偏遠地區的企業，比如油田、港口一般都處于人煙稀少的地區，之前3G、4G網絡覆蓋不太好，行業虛擬專網可以彌補這些問題。

對外能力服務平臺將復雜的5G網絡完全屏蔽掉，行業用戶不需要懂得5G網絡復雜的參數配置和網絡配置的含義，只需要通過簡單統一的界面就可以完成網絡運行維護。企業憑借著界面或者接口的調用，就能夠享受到5G網絡配置的權利，并享受到調整5G的能力的權利。

企業用戶可以通過平臺監測網絡運行狀態。除此之外，企業用戶也可以根據業務規模的增減情況，自行管理終端的接入，自行開卡，甚至可以基于平臺開發新的業務。如客戶的信息統計，計費信息收集等等。

聞庫指出，目前5G網絡是面向消費市場設計的，設備比較復雜，功能非常全，價格也比較貴。一個企業業務的wang'yuan最小的容量為150萬用戶，價格是大約是幾十萬。對一般的規模的企業而言，有1000個用戶容量的終端的就可以滿足企業的需求。這種配置的裝備的市場的價格通常在幾萬元左右，完全可以在企業的承受范圍之內。因此針對行業需求進行輕量化的改造，是十分必要的。

聚焦行業應用場景，避免大而全，要追求小而精，同時也能夠滿足行業差異化的需要，探索功能定制的增量的5G核心網是后續重點研究的內容。

國家政策和產業雙重驅動5G行業虛擬專網發展

目前，5G虛擬專網探索已小有成果。中國電信將5G基站和邊緣計算設備部署到美的工廠，借助部署行業虛擬專網，佛山美的預計未來兩三年實現生產效率提升10%，質量水平提升30%，利潤增長三個億。在中國聯通與湛江鋼鐵案例中，聯通通過無線側通過頻率隔離方式，實現了公網和企業業務的安全隔離。通過5G網絡，湛江鋼鐵車輛自動化率可提升99%，每年可節省設備通信費用400多萬，每天可減少員工工作時間約一小時。

5G行業虛擬專網有種種優勢，但如何推動武器行業虛擬專網的融合落地還需要探索。5G行業虛擬專網最終要實現5G網絡低成本、高價值下沉到行業企業，實現5G網絡用得起、用的好、用的方便和用的安全。

聞庫表示：“5G行業虛擬專網融合落地工作整體遵循三步走的推動策略。第一步，加強政策引導，促進產業共識。第二步，鼓勵跨界研究，解決技術及產業難題。第三步，建立試點示范，形成應用推廣的樣板。”

政策支持方面，2020年工信部發布了關于推動5G加快發展的通知中，明確提出了組織開展5G行業虛擬專網的研究和試點，打通標準技術應用、部署等關鍵環節。

技術研究方面，5G應用產業方陣作為全國性的5G應用研究組織，在2020年初成立了5G行業虛擬專網研究項目組，與來自IT、OT的近20家企業聯合開展研究，全面推進5G行業專網的技術研究、標準制定、實際部署。在2019年，中國信息通信研究院作為牽頭單位，已經開始了初期的探索工作，并在2019年中國國際信息通信展覽會上發布了面向行業的5G網絡框架白皮書。2020年，5G應用產業方陣制定了相關的計劃，預計7月對外發布5G行業虛擬專網的白皮書，對虛擬專網的定義、網絡架構等內容進規定。工作組計劃8月完成總體技術要求等標準制定工作。9月計劃開展輕量級UPF的標準起草工作，完成對外服務能力的平臺標準化，以及虛擬專網絡架構的現場驗證工作。10月計劃完成5G融合網關技術以及武器對外服務能力的平臺關鍵技術測試工作。12月份計劃開展面向行業5G與局域，5G與局域網的融合總體要求，研究并完成輕量級的UPF標準的設備研發。

試點示范方面，發改委和工信部聯合組織實施5G行業虛擬專網項目，支持企業在數據本地化、用戶管理、網絡監控、自主化等重點方面開展研究和試點，探索建設滿足5G行業應用的網絡架構和部署方案，形成可復制、可推廣模式，加快5G行業應用落地。

隨著商用全面開展，5G與行業的融合在持續加速和深化。產業界需積極推動5G與行業融合發展，構筑促進行業轉型發展的快車道。