來源:千家網(wǎng)時間:2022-07-30 11:41
無論如何,理論上最新版本的 5G 新無線電 (NR) 標(biāo)準(zhǔn)終于解決了基于蜂窩的傳感器通信的問題,出現(xiàn)了用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署的 5G 精簡版。但實際上,該消息只是證實了一個即將到來的航路點,指向 2024 年的商業(yè)路徑,現(xiàn)有的基于 LTE 的大規(guī)模機(jī)器類型通信 (mMTC) 遷移到單個基于 5G 的網(wǎng)絡(luò)。
更大的問題是,它是否會拯救基于蜂窩的物聯(lián)網(wǎng),作為一種商業(yè)上可行的技術(shù),帶來大規(guī)模的工業(yè)變革?因為(如果有一件事是明確的),在所有關(guān)于拯救地球的未來技術(shù)的吹捧中,沒有比物聯(lián)網(wǎng)更長久的承諾和更大的宣傳了——而到目前為止,蜂窩市場顯得有點雜亂無章 ,不過更多的非蜂窩運(yùn)營商已經(jīng)參與進(jìn)來,而且他們也有能力這么做。
但在我們發(fā)表更多評論和對細(xì)節(jié)吹毛求疵之前,我們應(yīng)該回顧一下;6 月凍結(jié)的第 17 版標(biāo)準(zhǔn)包括為物聯(lián)網(wǎng)傳感器連接到 5G 的條款,該標(biāo)準(zhǔn)大大降低了網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)能力—— 因此降低了相關(guān)硬件成本 。這一新規(guī)范稱為RedCap(Reduced Capability),即“降低能力”。它是3GPP在5G R17階段,針對速率、時延要求不高的5G應(yīng)用場景,專門推出的一種新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,旨在全面提升5G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和覆蓋率,也可以理解為“輕量級5G”。
它位于 URLLC 下方的兩個梯級,在這個 3GPP 階梯中提供物聯(lián)網(wǎng)通信的最令人興奮的視圖——實際上,它最常見的是 5G NR 系列中的三個點。然而,這三種規(guī)范類型的問題在于,只有兩種是 5G 原生的。支撐大規(guī)模(機(jī)器類型)物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分市場 mMTC 的雙低功耗廣域 (LPWA) 技術(shù)基于 LTE,盡管與 5G NR 無線電兼容。
只有這些技術(shù),超低功耗 NB-IoT 和類似 2G/3G 的 LTE-M,才能為精簡、廉價、長壽命、超大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)提供支持。因此,就目前和未來而言,蜂窩物聯(lián)網(wǎng)需要 LTE 才能戰(zhàn)勝傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)——而且它與根深蒂固的非蜂窩標(biāo)準(zhǔn)(如未經(jīng)許可的頻段中的 LoRaWAN)進(jìn)行了競爭。但 RedCap 承諾會解決這個問題——在某些地方,就像蜂窩網(wǎng)絡(luò)一樣。
從表面上看,RedCap 的設(shè)計是為了將這個熟悉的 5G NR 家族技術(shù)三角形變成維恩圖(見上文),與其他三個操作場景重疊。這實際上是愛立信的圖表,來自一篇關(guān)于新 NR 版本的文章。就能力而言,它應(yīng)該是堵住了一個洞。愛立信評論道:“RedCap 的定位是解決當(dāng)今使用 eMBB、URLLC 或 LPWA(基于 LTE 的 mMTC)解決方案無法獲得最佳服務(wù)的用例?!?/span>
RedCap 的定位是“比 eMBB 更低……但高于 LPWA”,它在一篇博文中寫道。華為也是這么說的。在其他地方,Qualcomm 將 RedCap 置于任務(wù)關(guān)鍵型物聯(lián)網(wǎng)之間(見下圖),目前由類似消費(fèi)者的基于 NR 的 eMBB 提供服務(wù),但很快通過開發(fā) URLLC 條款和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)(由非 NR NB-IoT 或LTE-M或 LoRaWAN 等非蜂窩 LPWA 技術(shù))。
分析機(jī)構(gòu) Omdia 將 RedCap 稱為“ 5G 物聯(lián)網(wǎng)難題中缺失的一大塊”。但在操作上,它最接近 LTE-M(見下圖高通圖表),被 Omdia 描述為“最流行和最廣泛使用的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)”,因此也最接近 2G/3G,仍然用于傳統(tǒng)的蜂窩 M2M 設(shè)備。當(dāng)然,許多用例聽起來都是一樣的:標(biāo)準(zhǔn)的 3GPP 產(chǎn)品線是關(guān)于工業(yè)傳感、視頻監(jiān)控和可穿戴技術(shù)的。
Telit在博客文章中寫道:“在某些方面,5G RedCap 試圖滿足 LTE-M [Cat 1 到 Cat 4] 目前滿足的需求。它是 5G 標(biāo)準(zhǔn)的輕量級版本。5G RedCap 專為不需要超低延遲但需要合理吞吐量以確保支持下一代應(yīng)用的數(shù)據(jù)流的用例而設(shè)計。它有望用于無線工業(yè)傳感器、視頻監(jiān)控和智能可穿戴技術(shù)?!?/span>
Omdia 建議為基于 NR 的 IoT gadetry 提供 LTE-M 級定價,以服務(wù)于類似的中級 IoT 用例,這只是蜂窩行業(yè)持續(xù)發(fā)展大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)的門票。它注意到 LTE-M 和 eMBB 模塊成本之間存在 10 倍 (1000%) 的差額,就目前而言,分別從每單位 30 美元到 300 美元;到目前為止,還沒有針對此類“中速 (IoT) 應(yīng)用”的 NR 規(guī)定。
“4G 和 5G 模塊之間的價格差距是基本因素之一——如果不是最關(guān)鍵的因素——將繼續(xù)限制物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中 5G 的采用……為了縮小價格差距……有必要開發(fā)功能更少、硬件復(fù)雜性更低的 5G 標(biāo)準(zhǔn)。” RedCap 就是答案?!皼]有 RedCap,5G NR 就缺少物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)?!?/span>
高通還談到了“智能電網(wǎng)、環(huán)境傳感器、預(yù)測性維護(hù)、公用事業(yè)儀表、高分辨率監(jiān)控等方面的應(yīng)用”。實際上,這聽起來非常 LPWA——甚至可能比 LTE-M 更多的是 NB-IoT 和 LoRaWAN。盡管如此,關(guān)于其近期(2024 年后)使用情況的討論都是關(guān)于填補(bǔ)技術(shù)/應(yīng)用的空白;比如說,華為提到了“中間層應(yīng)用……具有介于這些極端之間的能力”。
愛立信在技術(shù)成就方面表現(xiàn)出色,圍繞 RedCap 放棄的內(nèi)容:例如,在頻率范圍 1(FR1;4.1 GHz 至 7.125 GHz)和 FR2(24.25 GHz 至 52.6 GHz)中,帶寬要求降低至 20 MHz 和 100 MHz ); “接收分支”的數(shù)量減少了,也意味著接收天線的減少;下行鏈路 MIMO 層的最大數(shù)量,等于接收分支的數(shù)量,也減少了。
還有其他創(chuàng)新,使 5G 可用于低功耗物聯(lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)用,特別是在調(diào)制階數(shù)、雙工操作/支持方面具有更多靈活性。愛立信寫道:“可以實現(xiàn)大幅降低成本和復(fù)雜性……將 RedCap 確立為與 eMBB 或 [URLLC] 不同的設(shè)備細(xì)分市場。” 結(jié)果是降低了設(shè)備復(fù)雜性,從而降低了成本、延長了使用壽命,并且有足夠的工作量來完成大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)工作。
但是關(guān)于缺失修補(bǔ)的信息可能被認(rèn)為是煙幕彈;從技術(shù)角度來看,與 RedCap 相關(guān)聯(lián)的大多數(shù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都可以通過使用 NB-IoT、LTE-M 或 LoRaWAN 或 Sigfox 或 MIOTY (TS-UNB) 的 LPWA 網(wǎng)絡(luò)解決方案得到很好的服務(wù),或者不管怎么說。2024 年發(fā)布 17 級配備 RedCap 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的時間框架也為市場的其余部分提供了回旋余地。
RedCap 的關(guān)鍵進(jìn)步——包括更高的傳輸速率、先進(jìn)的定位、“sidelink”近場通信,甚至對未授權(quán)頻譜的支持——僅在 Release 18 中定義,將于本世紀(jì)下半葉推出,蜂窩人群的物聯(lián)網(wǎng)游戲仍然是一個漫長的過程。短期(2024 年)的巨大推動力是工業(yè)企業(yè),包括那些部署私有 5G 的企業(yè),將能夠在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)二合一。
Omdia 解釋說:“希望部署混合......高性能和中速設(shè)備的企業(yè)必須部署兩個 [5G 和 4G/LTE] 獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)...... 會產(chǎn)生額外的成本和復(fù)雜性?,F(xiàn)有的……[LTE-M] 設(shè)備沒有升級到 5G NR 的途徑。由于大多數(shù)運(yùn)營商沒有立即淘汰 4G 網(wǎng)絡(luò)的計劃,因此這個問題不是主要問題。然而,這個問題將在幾年后成為更關(guān)鍵的因素?!?/span>
但是,正如 Omdia 上面所指出的,RedCap 的真正動機(jī)是及時將新的和傳統(tǒng)的 M2M/IoT 合同遷移到 5G NR,以適應(yīng)日落 LTE 以及隨之而來的 NB-IoT 和 LTE-M。高通表示:“隨著 5G 演進(jìn)的繼續(xù),未來一定會有通信服務(wù)提供商開始從 4G 向 5G 遷移的時刻??紤]到這一點,5G NR-Light 成為面向未來的新型中端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的首選平臺?!?/span>
或者是嗎?這聽起來還有很長的路要走——就像另一種沒有生態(tài)系統(tǒng)的未來技術(shù),或者一種簡單的銷售方式,以及不會帶來太多樂觀的往績記錄。