《電子技術(shù)應(yīng)用》
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5G新標(biāo)準(zhǔn)問世,可能改變專網(wǎng)市場(chǎng)格局

2021-11-02
來源:鮮棗課堂
關(guān)鍵詞: 5G新標(biāo)準(zhǔn)

  近期,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETIS)推出的DECT-2020 NR標(biāo)準(zhǔn),獲得了國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的認(rèn)可,并作為5G標(biāo)準(zhǔn)的一部分,納入IMT-2020技術(shù)推薦。

  作為全球首個(gè)非蜂窩的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),DECT-2020 NR到底有什么特別之處?

  今天的文章,為大家做深度分析。

  非蜂窩5G技術(shù):重點(diǎn)滿足uRLLC和mMTC場(chǎng)景

  DECT,全稱為(Digital Enhanced Cordless Telecommunications,數(shù)字增強(qiáng)型無線通信),于1987年在歐洲問世,幾乎與公共移動(dòng)通信一樣有著30多年的發(fā)展歷史。

  該標(biāo)準(zhǔn)的工作頻段為1880—1900MHz,能夠?qū)崿F(xiàn)較高的語音質(zhì)量和安全性。它的最初目的,是在住宅、商業(yè)和公共環(huán)境中實(shí)現(xiàn)靈活的數(shù)字無線通信。至今,全球已在超過10億臺(tái)短距離通信設(shè)備中實(shí)施。

  隨著時(shí)間的推移以及公共移動(dòng)通信的發(fā)展,DECT也在不斷演進(jìn)。除了語音通信外,它也能夠支持互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信以及物聯(lián)網(wǎng)通信。

  如2013年,ETSI有專家提出了低功耗版本,當(dāng)時(shí)該技術(shù)瞄準(zhǔn)智能家居應(yīng)用,在海外多個(gè)國(guó)家,DECT就用到一些家庭能源管理自動(dòng)化的場(chǎng)景中,但與Zigbee、Z-WAVE等相比,還無法形成替代。

  DECT-2020 NR,是ETSI在2020年10月發(fā)布的最新版本DECT標(biāo)準(zhǔn),可以在本地網(wǎng)絡(luò)、公有云或介于兩者之間的其他任何形式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中部署。

  根據(jù)ETSI發(fā)布的技術(shù)規(guī)范,DECT-2020 NR應(yīng)用的主要場(chǎng)景包括:高可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及點(diǎn)對(duì)對(duì)點(diǎn)鏈路配置;基于星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔镜責(zé)o線接入支持uRLLC場(chǎng)景、基于Mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔镜亟尤胫С謒MTC場(chǎng)景。

  可以看出,DECT-2020 NR更多面向的是5G物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用。

  其中,MESH組網(wǎng)是該版“非蜂窩5G標(biāo)準(zhǔn)”的最大亮點(diǎn)——借助網(wǎng)狀通信的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了海量連接,滿足ITU提出的5G mMTC的指標(biāo)。

  芬蘭專家在IEEE通信雜志發(fā)表的一篇文章顯示,在相同延遲和丟包率要求下,與納入5G的NB-IoT、LTE-M技術(shù)相比,DECT-2020 NR連接節(jié)點(diǎn)密度更高。

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  DECT-2020 NR的自組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

  ETSI專家指出:在非蜂窩5G網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)設(shè)備都是一個(gè)節(jié)點(diǎn),且每個(gè)設(shè)備都可以是一個(gè)路由器,就好像每個(gè)設(shè)備都是一個(gè)基站。

  設(shè)備會(huì)自動(dòng)找到最佳路線,自動(dòng)將新設(shè)備添加到網(wǎng)絡(luò)路由中。如果一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障,這些設(shè)備將自行重新路由,這意味著可靠的通信消除了單點(diǎn)故障。

  傳輸功率小的、去中心化的網(wǎng)絡(luò),意味著更少的能源消耗。芬蘭一所大學(xué)研究顯示,與具有相同傳輸效率的傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎啾?,該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的能量效率提高了大約60%。

  除已建立的1900MHz DECT頻段外,DECT-2020 NR物理層還適用于6GHz以下的17個(gè)頻段。

  動(dòng)態(tài)信道選擇,意味著DECT-2020 NR不需要頻率規(guī)劃,前端的復(fù)雜性相對(duì)較低。

  此外,DECT-2020 NR規(guī)范中,也提出了與3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)的兼容方式,尤其是支持接入3GPP 5G核心網(wǎng)中,如通過N3IWF(Non-3GPP InterWorking Function)接入5G核心網(wǎng)中。這種靈活性,為行業(yè)專網(wǎng)部署提供了便利性。

  向120億美元專網(wǎng)市場(chǎng)進(jìn)軍

  DECT-2020 NR,為希望自主部署獨(dú)立私有5G網(wǎng)絡(luò)的全球各行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè),提供了一個(gè)新的選擇。

  目前,全球5G專網(wǎng)的競(jìng)賽序幕已經(jīng)開啟,專網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4G時(shí)代,各行業(yè)在這一領(lǐng)域也會(huì)投入真金白銀。

  市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Juniper Research最近發(fā)布報(bào)告顯示,5G各種增強(qiáng)能力正在推動(dòng)企業(yè)對(duì)私有專用網(wǎng)絡(luò)的熱情和認(rèn)知。到2023年,全球?qū)>W(wǎng)硬件和服務(wù)的年度支出將達(dá)到近120億美元,比2021年預(yù)計(jì)的55億美元增長(zhǎng)116%。其中,5G在專網(wǎng)這方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,2023年部署的專網(wǎng)使用的基站中,5G基站占比超過60%。

  當(dāng)然,部署5G專網(wǎng),其中一個(gè)最大的壁壘是能夠獲取合法的無線電頻率資源。

  由于全球各國(guó)對(duì)于無線電頻率的管理政策差異很大,導(dǎo)致5G專網(wǎng)在全球發(fā)展非常不平衡。

  眾所周知,德國(guó)率先針對(duì)5G專網(wǎng)出臺(tái)專門的無線電頻率支持政策,開放非常廉價(jià)和便捷的專網(wǎng)頻率申請(qǐng),大量工業(yè)企業(yè)已獲得了5G專網(wǎng)頻率的授權(quán);美國(guó)通過CBRS頻段,形成5G專網(wǎng)頻率的授權(quán)政策;日本、韓國(guó)、英國(guó)等國(guó)也有不同形式的政策出臺(tái)。

  Juniper Research認(rèn)為,全球范圍內(nèi)的5G專用網(wǎng)絡(luò)部署不均衡狀態(tài)非常明顯。最大的市場(chǎng),是那些頻率分配最開放或最靈活的市場(chǎng)。

  德國(guó)和美國(guó)在這方面形成領(lǐng)先。這兩個(gè)國(guó)家將在2023年占據(jù)全球?qū)>W(wǎng)支出的30%份額,隨著其他國(guó)家發(fā)布專網(wǎng)使用頻譜,這一比例可能會(huì)有所下降。

  在行業(yè)領(lǐng)域,工業(yè)和能源相關(guān)企業(yè)將成為專網(wǎng)投資的核心用戶。到2023年,其占據(jù)的投資市場(chǎng)份額接近60%。

  不過,Juniper Research也指出,盡管傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商在公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)主導(dǎo)地位,但它們有可能錯(cuò)過大部分專網(wǎng)市場(chǎng)。

  而如愛立信、諾基亞等通信設(shè)備廠商,則可以為大型行業(yè)用戶直接提供專網(wǎng)設(shè)備,獲取專網(wǎng)投資的部分收益。

  因此,在未來全球5G專網(wǎng)市場(chǎng)上,將形成大量新型的“運(yùn)營(yíng)商”群體。這些運(yùn)營(yíng)商,主要針對(duì)垂直行業(yè)用戶,提供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

  其中,部分行業(yè)客戶可能自己組建一支具有通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能力的隊(duì)伍,專門為自身的專網(wǎng)服務(wù),也可能將這一運(yùn)營(yíng)服務(wù)外包給第三方服務(wù)商。

  鑒于專網(wǎng)將成為5G時(shí)代的一個(gè)新業(yè)態(tài),多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在持續(xù)推動(dòng)專網(wǎng)的技術(shù)、產(chǎn)品商用落地。

  3GPP,也吸收了多個(gè)組織和成員的研究成果,如5G-ACIA多定義的私有網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景,推動(dòng)NPN(非公共網(wǎng)絡(luò))標(biāo)準(zhǔn)的制定和演進(jìn)。

  當(dāng)前,中國(guó)5G正處于快速建設(shè)期。對(duì)于5G專網(wǎng),國(guó)內(nèi)目前還未推出5G專網(wǎng)頻率政策,無法實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立的5G專網(wǎng)落地,而更多集中于“公網(wǎng)專用”的模式。

  今年7月,十部委聯(lián)合發(fā)布了《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,在其中“加強(qiáng)5G頻率資源保障”措施中,明確提出:開展5G工業(yè)專用頻率需求以及其他無線電系統(tǒng)兼容性研究,研究制定適合我國(guó)的5G工業(yè)專用頻率使用許可模式和管理規(guī)則。

  獨(dú)立的5G專網(wǎng)的問世,似乎還需要一定的時(shí)間。而各大運(yùn)營(yíng)商積極推出公網(wǎng)專網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品,開啟了中國(guó)特色的5G專網(wǎng)發(fā)展道路。

  隨著5G商用的加速,5G專網(wǎng)將形成百家爭(zhēng)鳴的態(tài)勢(shì)。

  本次ETSI發(fā)布全球首個(gè)非蜂窩5G標(biāo)準(zhǔn),就是在標(biāo)準(zhǔn)層面為5G專網(wǎng)生態(tài)添磚加瓦,未來必將在一些行業(yè)實(shí)現(xiàn)落地,也催生一批豐富的5G專網(wǎng)創(chuàng)新群體。




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