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        重大歷史時刻:NB-IoT正式納入5G標準

        瀏覽數量:34     作者:趙小飛     發布時間: 2020-07-10      來源:物聯網智庫

        導  讀

        國際電信聯盟(ITU)召開的ITU-R WP5D會議于7月9日圓滿結束,本次會議對國際移動通信系統(IMT)做出重大決議,一個重要亮點是NB-IoT和NR一起正式成為5G標準。這是全球科技產業的一個重大歷史時刻!


        國際電信聯盟(ITU)召開的ITU-R WP5D會議于7月9日圓滿結束,本次會議對國際移動通信系統(IMT)做出重大決議:3GPP技術正式被接受為ITU IMT-2020 5G技術標準。具體來說:通過的3GPP技術包含中國提交的3GPP NR+NB-IoT RIT,韓國提交的3GPP NR RIT,以及3GPP提交的NR+LTE SRIT和NR RIT,這4個5G技術提交是等同的,因此融合成3GPP技術,一起通過了。

         

        在這其中,一個重要亮點是NB-IoT和NR一起正式成為5G標準,這是全球科技產業的一個重大歷史時刻!猶記得2019年7月17日,中國代表團向ITU推薦了這兩種技術,而3GPP也將NB-IoT作為5G技術推薦給ITU。如今標準塵埃落定,體現了NB-IoT作為5G技術得到了廣泛的認同。

         

        2015年,ITU正式發布了5G的愿景需求,明確了5G必須支持增強移動通信(eMBB)、低時延高可靠(uRLLC)和海量物聯網連接(mMTC)三大場景,3GPP的標準專家們隨后展開了5G技術標準化研究,來滿足ITU對下一代移動通信網絡提出的需求。2019年3月,R15標準凍結,全面支持eMBB場景;近日,3GPP宣布5G R16標準凍結,其中核心亮點為uRLLC的增強功能;如今,NB-IoT正式納入5G標準,成為mMTC場景核心技術。至此,5G三大場景核心支持標準已準備就緒,為5G加速商用奠定基礎。

         

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         圖源網絡


        NB-IoT正式成為5G標準,無疑對整個產業將產生深遠影響,我們可以從以下4個方面進行分析。



        一,NB-IoT滿足了ITU對5G提出的愿景和KPI的嚴苛要求,納入5G家族實至名歸

        2016年6月,3GPP凍結了NB-IoT首 個標準,首 個專用于物聯網的蜂窩網絡問世。隨著3GPP對5G標準的推進,5G標準全球大一統的格局已經形成,而NB-IoT也被納入了5G家族中,成為5G mMTC場景中的核心組成部分。


         

        根據3GPP此前標準化工作的計劃,R16版本將會實現uRLLC和mMTC全部功能。在2018年3月印度金奈召開的3GPP無線接入網第79次全會上,針對R16的提案中,全會明確了R16版本5G NR中不會對低功耗廣域物聯網的用例進行研究和標準化,低功耗廣域物聯網用例會繼續依靠NB-IoT和eMTC的演進。NB-IoT和eMTC一起承擔起支撐5G mMTC場景的重任。

         

        對于mMTC不再另起爐灶,是3GPP專家們在對NB-IoT進行評估研究基礎上的達成的共識。5G mMTC的核心要求是連接密度達到每平方公里100萬設備連接,多個公司和組織提交的報告顯示:NB-IoT能夠達到ITU這一要求。因此,從技術標準角度來看,NB-IoT確實滿足了ITU對5G提出的愿景和KPI嚴苛要求,本次ITU決定將其正式納入5G標準是水到渠成的。



        ,NB-IoT作為正式5G標準的確立,給業界注入更強信心

        在筆者看來,NB-IoT正式成為5G標準核心組成部分,相當于給物聯網產業鏈吃下一顆“定心丸”,因為納入5G標準一方面意味著更長的生命周期,另一方面意味著全球統一的技術演進,這些都將大大降低企業商業化風險。


         

        首先,更長的技術生命周期保證業界投資回報周期

         

        5G商用剛剛開啟。預計在未來10-20年的時間里,5G將是全球移動通信的主流。NB-IoT獲得5G家族正式身份,其生命周期和其他5G技術是同步的,將在未來10-20年作為5G mMTC為海量物聯網接入服務。

         

        中國移動已經明確,“2020年底,停止新增2G物聯”,原來依靠2G接入的物聯網設備開始向NB-IoT和Cat 1遷移。


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        對于產業鏈企業來說,更長的周期使得NB-IoT領域的固定投資會得到保障。舉例來說,運營商對NB-IoT網絡投資實際上也構成5G投資的一部分,是面向未來的長期投資,運營商會持續運營這張網絡超過10年,長時間周期的運營能確保其投資回報。同時,產業鏈上下游企業也可以規劃長周期的產品、系統和方案路線圖。

         

        從行業用戶角度來看,低速率、海量物聯網連接的場景更多也具有較長生命周期的場景,很多終端需要在電池供電情況下運行5-10年甚至更長時間。物聯網設備廠家都清楚,相比更換通信模塊的差旅和人力費用,通信模塊本身成本其實非常低。如果因為網絡停止服務需要挨個更換通信模塊,將給企業造成巨大的負擔。因此,物聯網用戶天然對于網絡基礎設施長周期服務具有剛性需求。當前2G網絡減頻退網背景下,物聯網用戶選擇2G連接會存在很大風險,而NB-IoT正式納入5G標準,其網絡超過10年周期的運營,為用戶打消這方面顧慮,保障其物聯網終端長周期連接。

         

        其次,統一技術演進保證物聯網新的需求

         

        目前,5G R16版本標準已凍結,但5G標準仍然會持續演進,來滿足市場對移動通信不斷增長的需求。作為5G標準核心組成部分,NB-IoT也在持續演進,并也納入到5G整體演進的大框架中,與5G其他標準形成協同。

         

        對于產業界來說,標準的統一演進意義重大。相比NB R13/R14/R15標準,NB R16標準在空口上非常穩定,即兼顧了技術演進,從而確保了與之前版本產品的兼容,符合3GPP標準演進的一貫要求。從而實現了NB-IoT空口標準新的階段能夠兼容之前的版本,縱向來看NB-IoT與5G其他標準各司其職,共同覆蓋大部分通信連接場景,一套5G標準滿足用戶多樣化復雜連接需求,同時不會形成重復工作。這意味著業界在產品開發路線制定中,無需擔心標準的不兼容,同一運營商滿足多樣化連接需求。

         

        例如,在5G R16標準整體演進中,已考慮了NB-IoT作為5G組成部分充分融入的內容,如NB-IoT與5G NR共存、NB-IoT接入5G核心網,而在滿足物聯網需求方面,進一步降低終端功耗、提升頻譜效率,并增強互操作性。

         

        移動通信網絡發展到5G時代形成全球統一標準的局面,NB-IoT正式納入5G標準也充分體現了5G很強的包容性。這種全球統一標準的背后,也是產業界降低復雜度和成本需求驅動的。對于低功耗、低速率、海量連接場景,納入5G家族的統一標準、明確演進路徑無疑也支持用戶產品和應用清晰的演進路徑,在一定程度上給予用戶信心。

         


        ,NB-IoT產業生態的探索將成為5G生態建設的有益借鑒

        早在NB-IoT首 版本標準凍結之前,業界就開始了NB-IoT生態建設之旅。與傳統的通信業不同,物聯網不僅僅涉及ICT產業各個環節,更需要各垂直行業的參與,因此產業生態的探索就是在更廣泛的層面開展起來。


         

        開放實驗室在NB-IoT發展初期起到了關鍵作用。例如,2016年,華為、沃達豐等宣布成立全球首 個NB-IoT開放實驗室,為應用開發者、終端、模塊和芯片制造商提供預集成測試環境,產業生態企業可以借此開展網絡解決方案驗證、新應用創新、終端集成及產品認證等工作。隨后,全球多地NB-IoT開放實驗室紛紛建立,很多早期從事NB-IoT產品和方案開發的廠商不止一次表示開放實驗室在產業發展初期大大降低了其開發的難度和成本。

         

        與垂直行業深度融合、共同開展工作也是NB-IoT生態探索實踐的重要工作。一個典型的案例就是,在過去幾年里,運營商、通信設備商、終端數與不同垂直行業協會、聯盟以及龍頭企業共同推出多個基于行業的物聯網標準,將NB-IoT相關能力融入各個行業自身標準中。例如,中國城市燃氣協會發布的《基于NB-IoT技術的智能燃氣抄表系統》、住建部發布的《物聯網水表》等以及家電、消防等行業標準,加速了NB-IoT在這些行業的應用。

         

        經過幾年的努力,目前NB-IoT產業生態建設已初見成效。如,國內NB-IoT芯片領域已形成龍頭企業+中小企業多供應商格局,數十家主流模組廠商都有NB-IoT產品,目前NB-IoT模組成本相對2G已形成優勢,而應用行業早已突破初期的公用事業,在大量行業落地。

         

        由于NB-IoT納入5G家族,NB-IoT產業生態也將是5G產業生態不可或缺的重要組成部分。而NB-IoT近幾年來產業生態的建設,對未來5G大規落地和產業生態進一步建設打下基礎。開放實驗室建設、共同推進標桿案例、聯合制定行業標準、技術白皮書發布等工作,也是當前業界推動5G在千行百業應用中生態建設的重要內容。 



        ,NB-IoT已成為5G的先行者,形成很多規模案例,為5G toB積累經驗

        目前,國內NB-IoT連接數已超過1億,NB-IoT已成為名副其實的5G先行者。當然,先行者不僅僅在于其連接規模,更在于帶動運營商和行業,深入思考ICT對行業的改變。


         

        在5G之前,移動通信產業鏈各類企業更多面對消費市場服務,雖然大量專門服務于企業和行業技術方案,但一方面滲透率低,另一方面并未深入到垂直行業和企業的核心生產經營流程中。而5G更廣闊的市場是各垂直行業的物聯網需求,助力各垂直行業帶來數字化轉型,正如工信部部長苗圩所說“5G的80%是用于物與物連接”。

         

        NB-IoT從誕生之初就定位于面向物與物的通信,近年來持續服務于大量行業,提升、優化甚至改變了一些行業的生產經營。舉例來說,借助NB-IoT的應用,燃氣行業不僅僅實現遠程抄表,還基于此開始了燃氣大數據經營,燃氣運營商形成一些新的商業模式;白色家電基于NB-IoT,形成共享和分時租賃的一種新的產品形態和模式。

         

        在這些實踐過程中,NB-IoT從業者必須滲透到大量垂直行業生產經營過程中,對垂直行業數字化需求有深入理解。當前,5G商用加速,除了個人消費市場外,5G從業者要深入到to B市場,勢必也要對行業數字化需求有深入理解,走到田間地頭、工廠車間與垂直行業從業者共同設計5G應用方案,而NB-IoT此前積累的行業經驗,豐富了5G產業實踐,也可以說是邁出了5G進一步拓展to B市場的首步。

         

        對于很多5G從業者來說,NB-IoT可能已成為其進入垂直市場很好的“敲門磚”。舉例來說,若一家制造業企業此前部署了NB-IoT資產管理、能源管理方案,而當前5G商用背景下可能對高清視頻監控、機器視覺、工業自動化無線替代等方面有需求,而此前NB-IoT的實踐,使5G從業者更容易理解該制造業用戶需求,也能快速為其落地相應方案。

         

        另外,除了to B市場,5G NB-IoT同樣可以給2C產業帶來品牌溢價,激發智慧家庭、個人穿戴等場景的宣傳和普及。



        總結

        國際電信聯盟做出決議,正式批準NB-IoT為5G標準,NB-IoT作為5G mMTC場景核心支持標準,完全滿足mMTC場景KPI要求,納入5G標準實至名歸。作為5G核心組成部分,NB-IoT在5G統一標準架構中形成明晰的演進路徑,持續支持產業界需求,并以較長的技術生命周期,保障業界投資回報。而NB-IoT在過去幾年的生態建設和產業應用實踐,使其成為5G先行者,未來都將納入和豐富5G大生態和5G產業應用,加速5G規?;逃?。在今年5G商用加速背景下,NB-IoT成為5G正式標準,必將對接下來10年中5G和物聯網格局產業深遠影響。




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