一些企业正在为自己的工业环境建设专用5G网络，却发现他们不得不接受4G服务。那么，私有5G部署准备做什么，它真正能做什么呢？

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ArcelorMittal France（安赛乐米塔尔法国公司，安赛乐米塔尔集团是全球最优秀的钢铁制造商之一，在60多个国家雇用32万名员工，总部位于卢森堡。集团年产量为1.3亿吨，约占世界钢铁总产量的10%。安赛乐米塔尔在汽车、建筑、家用电器、包装等领域占据全球领先地位，集团在欧洲、亚洲、非洲和美洲的27个国家，包括中国，拥有分支机构，业务范围覆盖新兴市场与成熟市场。）构想了5G Steel（5G钢铁项目，安赛乐米塔尔法国分公司、爱立信和Orange Business Services/OBS共同开发，OBS是法国电信运营商Orange面向企业客户业务的子公司。项目包括设计满足安赛乐米塔尔业务需求和挑战的工业应用案例，并结合了爱立信适用于先进工业应用、高风险站点的4G/5G专网领先技术，以及OBS的行业知识。项目的合作伙伴还包括法国敦刻尔克港口、法国自动驾驶公司EasyMile，和法国金融机构Caisse des Dépôts。该部署将满足适用于复杂工业场所、生产环境，及其网络性能、联网工作人员和联网运营的需求。其重要优势之一，就是对运营效率与工作人员整体安全度的提升。），这是一个私有蜂窝网络，服务于其位于敦克尔克的钢铁厂，通过高速、站点范围内的5G连接来支持其业务数字化计划。

但当2022年10月打开该网络时，连接到它的设备只有4G。

法国公共网络运营商Orange（法国Orange公司，是英国和法国的第一大移动运营。）在Dunkerque（敦克尔克）的ArcelorMittal（阿塞洛-米塔尔）工厂建造了一个占地10平方公里的私有网络。该公司的数字转型总监David Glijer（大卫·格里杰）说，它是基于5G的，但使用它的终端不是，因为适合在工业环境中使用的5G兼容终端的可用性有限。

这种硬件上的限制也阻碍了公司在其他地方的雄心壮志。当网络设备制造商Nokia（诺基亚公司，是一家总部位于芬兰埃斯波，主营移动通信设备生产和相关服务的跨国公司。成立于1865年，以伐木、造纸为主业，后发展成为一家手机制造商，以通信基础业务和先进技术研发及授权为主。）和基础设施服务提供商Kyndryl（勤达睿，是一家年营收达194 亿美元的科技服务公司，在全球拥有90，000 多名技术精湛的从业者。作为世界上大型 IT 基础设施提供商之一，拥有贴近客户的强大团队、广泛的合作伙伴生态系统，致力于帮助客户在混合多云的业务环境下，运用数据与分析、人工智能、服务自动化等技术来支持科技系统并助力其现代化，打造高效和可靠的技术基础设施。）齐聚一堂，向工业用户推出私有无线连接时，5G是他们推广的一个重要部分。

不过，在化学制造商Dow（陶氏化学，陶氏是一家多元的化学公司，运用科学、技术以及“人元素”的力量不断改进。2010年，陶氏年销售额为537亿美元，在全球拥有约50,000名员工，在35个国家运营188个生产基地，产品达5000多种。陶氏为全球160个国家和地区的客户提供种类繁多的产品及服务，并将可持续发展的原则贯彻于化学和创新，为各消费市场提供更加优质的产品，包括纯水、食品、药品、油漆、包装，以及个人护理产品、建筑、家居和汽车等众多领域。），Kyndryl（勤达睿）和Nokia（诺基亚）帮助其建立了一个高速网络，覆盖了该公司最大的工厂之一，但无线网络只有4G。

Dow（陶氏化学）首席信息官Melanie Kalmar（梅勒妮·卡尔马）告诉CIO.com：“每个人都在积极宣传5G网络，但你必须拥有能在5G上运行的设备和应用程序，所以我们还不打算一股脑冲进去。但我们会做好准备再投入所需的转变。我们已经建立将能够过渡到5G的基础设施。”

当私有5G移动设备首次被提出可以作为WiFi的替代品时，它被视为一种提供高可靠、高带宽、低延时的无线连接的方式，可用于工业系统的实时控制。然而，它在工业环境中的一些早期采用者，像ArcelorMittal France（安赛乐米塔尔法国公司），还尚未能够从投资中获得所有预期收益，而其他人，如Dow（陶氏化学），则专注于4G的即时收益，同时提前规划升级方案。

一、5G是什么

首席信息官们希望自己的私有无线网络投资经得起未来考验，他们需要了解5G是什么。这应该很容易，尽管AT&T（美国国际电话电报公司，是一家美国电信公司，创建于1877年，曾长期垄断美国长途和本地电话市场。AT&T在近20年中，曾经过多次分拆和重组。AT&T是美国最大的本地和长途电话公司， 总部位于得克萨斯州圣安东尼奥。）等移动运营商试图在成功实施之前创造伪5G概念，并将其现有的4G塔标识为“5G evolution（5G演进的技术）”

5G是一种新的无线电技术标准，需要新的移动终端，新的基站来连接，以及（为了获得所有好处）能够提供毫秒延迟和网络切片以提供有保障的带宽和性能的新网络核心。

我们说的是一个技术标准吗？是，也不完全是。5G移动是根据第三代合作伙伴项目发布的技术规范的一系列标准定义的。3GPP（3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划，目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。）成立于1998年，旨在将定义当时新3G移动技术的国家标准机构聚集在一起，就单一的全球移动标准达成一致。每隔一两年，它都会发布一个新的规范版本，添加新功能并改进性能，其标准机构的合作伙伴也会在其国家标准中实施这些规范。发布版本上的工作进程是重叠的，所以对其中新版本的讨论将是非常深入的，在上一个版本的细节冻结之前，关于在下一个版本中添加哪些特性的讨论已经开始。

有时从一个版本到下一个版本的变化是增量式的，有时它们标志着向新一代技术的转换。这就是第10版的情况，这是第一个被广泛认可为真正的4G，或第15版，它开创了我们现在所知道的5G。

二、5G：新无线电技术

当第15版的规范在2017年3月首次获得批准时，它只定义了所谓的非独立(NSA)5G网络，允许在4G网络核心上使用5G新的无线电基站和终端。独立（SA）5G的最终规范（定义了具有新的低延时核心的网络构建）直到2019年6月才被冻结——即使在那时，设备制造商和网络运营商也必须等到国家标准机构和电信监管机构将规范转换为地方法规后才能开始工作。

这仍然让企业热衷于在依赖于公共网络运营商的工业控制系统中使用5G，在这些系统中，长途回路或与其他客户竞争网络容量时的拥塞延迟可能会增加网络延迟。

对non-public networks（NPN/非公共网络）的支持（3GPP专用5G的术语），首次出现在第16版中，该版本于2020年6月被冻结。它还定义了工业应用所必需的一些其他特性，例如ultra-reliable and low-latency communications（URLLC/低时延、高可靠通信）。

第17版中的功能——包括增强其对non-public networks（非公共网络）和network slicing（网络切片，是一种虚拟化，它允许在一个共享的物理网络基础架构上，运行多个逻辑网络。每个逻辑网络之间是隔离的，并且能够提供定制的网络特性，例如带宽，延时，容量等。同时每个逻辑网络里面除了网络资源以外，还包含了计算和存储资源。）的支持——直到2022年6月才被冻结，尽管对它们的讨论(以及预期)早在2019年就开始了。

多年来，企业一直悬而未决，等待对工业用例至关重要的特性（包括低延迟和网络切片）最终确定。

即使在今天，当提供一个私有5G网络时，一个关键的问题是它符合哪个版本的规范。按照旧规范设计和构建的系统并不具有新规范的所有功能。

也要警惕“5G-ready（5G就绪）”系统，这种系统的5G核心可能是4G无线电技术，或是预备好可以直接由真正5G核心更新的5G无线电技术。它们的功能将会有所不同，从5G-ready升级到真正的5G的成本将因站点配置而异。

三、选择精通5G合作伙伴

另一个关键问题是谁来规划和建立这个网络，因为与每50米设置一个热点（基站）并运行一个以太网接入点相比，私有5G的作用更大。

“你需要一个好的合作伙伴，而这个合作伙伴必须精通5G，”Alex Sinclair（亚历克斯·辛克莱）说，他是电信行业的资深人士，现在是行业组织GSM Association（全球移动通信系统协会，成立于1987年，是全球移动通信领域的行业组织，世界移动通信大会、亚洲移动通信博览会的组织者。）的CTO（首席技术官）。这些选择包括无线网络运营商，他们显然有经验，经常提供私有网络作为副业；无线设备供应商，如Nokia（诺基亚）、Ericsson（爱立信）或Huawei（华为）；Tech Mahindra（马衡达，印度一家提供业务咨询、信息技术、工程咨询及通信服务的领先的信息、通讯及技术公司。）或Infosys（印孚瑟斯技术有限公司，印度软件公司，也是印度历史上第一家在美国上市的公司）等系统集成商，他们拥有专业的私有5G业务。

找到一个了解您的业务的合作伙伴很重要，因为5G已经不再是一个同质的东西了。他说：“如果你想把它整合到工厂生产线或机场中，那么这种整合往往是定制的。你必须选择合适的合作伙伴。”

四、等待硬件成熟与成本下降

即使你建立了一个真正的5G专用网络，你能使用它吗？这一切都取决于你想连接什么。5G智能手机现在很常见，但在工业环境中，你想要的加固型平板电脑仍然稀缺，且价格很高。例如，Dell（戴尔，是一家总部位于美国德克萨斯州朗德罗克的世界五百强企业，由迈克尔·戴尔于1984年创立。戴尔以生产、设计、销售家用以及办公室电脑而闻名，不过它同时也涉足高端电脑市场，生产与销售服务器、数据储存设备、网络设备等。）在其Latitude 7220 Rugged Extreme Tablet（Latitude系列7220全加固型平板电脑，亚马逊报价月130009.70元，京东同系列报价约为12999元。）上添加4G调制解调器将收费150美元，加装5G调制解调器将收费348美元——且，这还不足以支持独立5G网络的增强网络核心功能。

对于支持无线调制解调器的芯片来说，4G和5G系统的芯片在价格上仍然存在巨大的差异——高达15倍。目前这足以阻止设备制造商提供5G选项，特别是针对具有市场前景的工业应用。当他们选择5G选项时，会陡然提价，这将进一步抑制用户需求。

终端短缺是移动行业的老生常谈。这可以追溯到早期数字移动标准在美国和GSM（Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统，由欧洲开发的数字移动电话网络标准，它的开发目的是让全球各地共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。）的引入。Sinclair（辛克莱）说，业界保守人士还声称GSM（全球移动通信系统）其实代表“God Send Mobiles（上帝送手机）”。

五、应用部署周期

Sinclair（辛克莱）说：“这是一个循环的一部分，到目前为止，我们已经非常清晰明了了。我们现在对5G的应用部署周期已经进行了一半，但4G依然会存在很长一段时间。这也意味着，对于私有网络来说，目前的4G无线电技术可以充分满足很多需求。”

Sinclair（辛克莱）说，4G将不可避免地变得更便宜，但5G设备的成本将呈指数级下降，就像上一代移动技术一样，所以首席信息官们需要考虑什么时候跃迁到5G。

他说：“现在我的理由是为了控制成本而且能够稳定应用4G技术，但如果你打算使用一个将保持10年的应用程序中，你真的应该考虑5G，以确保未来的安全。”

本文作者：Peter Sayer（彼得·塞耶）

Peter Sayer（彼得·塞耶）负责CIO.com的企业应用程序。