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5G承載萬(wàn)物互聯(lián)愿景?NB-IoT/eMTC才是未來(lái)幾年承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)大連接任務(wù)的主體

發(fā)布時(shí)間:2018-04-08 09:12

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5G在商用后的一段時(shí)間內(nèi)并不是物聯(lián)網(wǎng)大連接的承載主體,而NB-IoT/eMTC才是承擔(dān)大連接任務(wù)的主體,并且也為運(yùn)營(yíng)商5G時(shí)代新的角色定位積累經(jīng)驗(yàn)。


過(guò)去幾年鋪天蓋地的5G宣傳中,5G為人們帶來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的創(chuàng)新愿景成為宣傳標(biāo)配,產(chǎn)業(yè)鏈各家機(jī)構(gòu)投入大量人力物力促使2019年提前1年成為5G商用的元年。不過(guò),由于5G涉及前所未有的大量投資,商用節(jié)奏需要考慮投資回報(bào),從目前的發(fā)展?fàn)顩r看,即使2019-2020年5G商用元年開(kāi)始,還不足以成為承載大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)接入的基礎(chǔ)設(shè)施,而未來(lái)幾年中,NB-IoT、eMTC等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)仍然是低功耗大連接的主力。

 

爆發(fā)式增長(zhǎng)背后需要爆發(fā)的收入

 

一個(gè)多月前巴塞羅那舉行的WMC基本成為5G的秀場(chǎng),業(yè)界對(duì)此熱度不減。不過(guò),一直以來(lái),對(duì)于5G的發(fā)展存在著兩種不同的聲音,一方面認(rèn)為產(chǎn)業(yè)界需要盡快商用5G來(lái)滿足新的需求、形成新的商業(yè)模式,另一方面對(duì)于5G的高額投資卻不能帶來(lái)高額收益的擔(dān)憂,并不希望5G快速商用。

前不久,GSMA在北京召開(kāi)的峰會(huì)上,GSMA未來(lái)網(wǎng)絡(luò)專家提到:“雖然5G備受歡迎,但截至2025年,預(yù)計(jì)增長(zhǎng)范圍最大的仍是4G”。由于5G面臨著大量的應(yīng)用場(chǎng)景,不確定的是并非每個(gè)場(chǎng)景都有明確的商業(yè)模式,但確定的是5G投資密度會(huì)居高不下,因此兩者天平需要在一個(gè)均衡的狀態(tài)下,并非越快部署越好。

 

從未來(lái)連接數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)看,根據(jù)GSMA發(fā)布的《2018移動(dòng)經(jīng)濟(jì)報(bào)告》統(tǒng)計(jì),截止2017年底,全球2G連接數(shù)仍然占據(jù)所有移動(dòng)連接最高份額,達(dá)到40%,3G連接數(shù)為31%,4G連接數(shù)為29%。鑒于5G經(jīng)濟(jì)回報(bào)的影響,雖然2020年前5G會(huì)開(kāi)始商用,但預(yù)計(jì)到2025年,全球5G連接數(shù)僅占所有移動(dòng)連接的14%,而4G成為份額最高的移動(dòng)連接形態(tài),占據(jù)53%,2G快速萎縮至4%,3G為29%。

從5G的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展來(lái)看,2017年12月3GPP凍結(jié)了5G非獨(dú)立組網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)志著5G的一個(gè)重要里程碑,預(yù)計(jì)到2018年6月完成獨(dú)立組網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò),這些標(biāo)準(zhǔn)主要聚焦在增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)這一場(chǎng)景,以及部分低時(shí)延的場(chǎng)景,并不支持大規(guī)模機(jī)器連接(mMTC)的場(chǎng)景。在今年3月底召開(kāi)的3GPP RAN第79次會(huì)議上,3GPP確定了R15標(biāo)準(zhǔn)版本支持NR與NB-IoT/eMTC共存的增強(qiáng)與5G核心網(wǎng)對(duì)接,R16標(biāo)準(zhǔn)中5G NR mMTC應(yīng)用場(chǎng)景不會(huì)涉及低功耗廣域網(wǎng)絡(luò),會(huì)繼續(xù)依靠NB-IoT/eMTC演進(jìn)。從中可以看出,作為4G LTE向5G過(guò)渡的NB-IoT/eMTC將在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)的任務(wù),與5G eMBB、uRLLC長(zhǎng)期存在。


從設(shè)備廠商、運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行的5G實(shí)驗(yàn)、測(cè)試計(jì)劃也可以看出,目前主要聚焦于增強(qiáng)移動(dòng)寬帶的支持,逐漸開(kāi)始對(duì)高可靠低時(shí)延場(chǎng)景的支持,短期內(nèi)并沒(méi)有對(duì)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的支持。在這一場(chǎng)景率先商用基礎(chǔ)上,5G智能手機(jī)終端將快速商用。

今年年初,GSMA聯(lián)合中國(guó)信通院發(fā)布的《中國(guó)5G報(bào)告》指出,通過(guò)對(duì)中國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的調(diào)研表明,5G投資相比于4G將更加平緩和持久,大概將從2018年持續(xù)到2025年。初期商業(yè)部署很可能主要瞄準(zhǔn)城市地區(qū),投資在小基站、新天線和主設(shè)備,以及使用光纖回傳進(jìn)行傳輸升級(jí)(高達(dá)10Gbps),以支持低于1ms的時(shí)延要求。后續(xù)5G覆蓋將擴(kuò)大到更廣的農(nóng)村地區(qū),這可能需要新的站址和更多的資本支出,但實(shí)現(xiàn)更廣泛的覆蓋將進(jìn)一步考慮商業(yè)成本和標(biāo)準(zhǔn)支持,預(yù)計(jì)在2020年之前不會(huì)推動(dòng)這項(xiàng)工作,同時(shí),2020年之前也不會(huì)出現(xiàn)5G資本支出占收入的比例達(dá)到與4G類似的25%或者更高水平的情況。


具體到國(guó)內(nèi),GSMA和中國(guó)信通院認(rèn)為中國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)的部署非常迅速,需要滿足之前已經(jīng)發(fā)展起來(lái)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求,但5G比4G網(wǎng)絡(luò)部署速度要慢,而且5G網(wǎng)絡(luò)初期主要作為熱點(diǎn)技術(shù)來(lái)部署,以補(bǔ)充現(xiàn)網(wǎng)容量,運(yùn)營(yíng)商表示將根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。因此,到2025年,預(yù)計(jì)中國(guó)5G的連接數(shù)為4.28億。

相對(duì)于其他市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu),由于GSMA代表全球數(shù)百家運(yùn)營(yíng)商的利益,對(duì)運(yùn)營(yíng)商的需求的市場(chǎng)計(jì)劃更加了解,因此筆者認(rèn)為其對(duì)于未來(lái)5G相關(guān)的預(yù)測(cè)可行度更高。目前,我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)通過(guò)2G/3G/4G實(shí)現(xiàn)了超過(guò)3億物聯(lián)網(wǎng)連接,而2025年5G連接數(shù)僅為4.28億,可以看出,若將5G作為未來(lái)低功耗大連接物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),則直到2025年,5G還無(wú)法承擔(dān)低功耗大連接的任務(wù)。彼時(shí)5G連接主要是智能手機(jī)、AR/VR等需要高帶寬的設(shè)備以及車聯(lián)網(wǎng)等需要低時(shí)延的終端,而海量低功耗、大連接的設(shè)備還是需要NB-IoT/eMTC來(lái)承載,以及LoRa、Sigfox等非授權(quán)頻譜低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)來(lái)分流部分設(shè)備。


低功耗大連接需要現(xiàn)有LPWAN的驗(yàn)證


未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景將是一個(gè)多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)長(zhǎng)期共存的態(tài)勢(shì),而大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)(mMTC)是5G新拓展的場(chǎng)景,具有小數(shù)據(jù)包、低功耗、海量連接等特點(diǎn)。這類終端分布范圍廣、數(shù)量眾多,不僅要求網(wǎng)絡(luò)具備超千億連接的支持能力,滿足每平方公里100萬(wàn)連接數(shù)密度指標(biāo)要求,而且還要保證終端的超低功耗和超低成本。這些場(chǎng)景需要新型多址技術(shù)、新型多載波技術(shù)以及D2D等復(fù)雜技術(shù)的支持才能完成,正如前文所述,該場(chǎng)景將在5G標(biāo)準(zhǔn)中eMBB、uRLLC之后最后完成的標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò),在筆者看來(lái),相對(duì)于復(fù)雜的技術(shù),前期通過(guò)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)進(jìn)行場(chǎng)景和商業(yè)模式的驗(yàn)證更為重要。

LPWAN前期的驗(yàn)證的意義重大,不僅僅在于對(duì)未來(lái)大規(guī)模機(jī)器通信(mMTC)場(chǎng)景的預(yù)演,也是對(duì)運(yùn)營(yíng)商新的角色的試水。眾所周知,此前運(yùn)營(yíng)商的角色更多是連接服務(wù)的提供者,而隨著流量爆發(fā)式增長(zhǎng)和提速降費(fèi)的壓力,純粹的連接收入開(kāi)始呈現(xiàn)增量不增收的窘境,未來(lái)5G作為管道的定位一定無(wú)法收回天價(jià)投資,未來(lái)的角色一定面臨轉(zhuǎn)型。

 

針對(duì)5G未來(lái)洞察,GSMA對(duì)來(lái)自全球運(yùn)營(yíng)商的750位高管進(jìn)行調(diào)研,其中一個(gè)重要的問(wèn)題是運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代所承擔(dān)的角色,調(diào)研結(jié)果如下圖所示:

其中,44%的運(yùn)營(yíng)商高管認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)5G時(shí)代承擔(dān)平臺(tái)供應(yīng)商的角色,需要探討一些B2B和B2B2C的商業(yè)模式;41%的運(yùn)營(yíng)商高管認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)5G時(shí)代承擔(dān)數(shù)字服務(wù)供應(yīng)商角色,包括B2C和B2B;只有10%的高管認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代承擔(dān)純連接供應(yīng)商角色。

 

可以看出,85%以上的運(yùn)營(yíng)商高管對(duì)于未來(lái)的角色定位和5G之前完全不一樣,平臺(tái)、數(shù)字服務(wù)這些在此前2G/3G/4G時(shí)代的邊緣性角色,將要上升成為主導(dǎo)角色。針對(duì)這樣的巨大轉(zhuǎn)變,運(yùn)營(yíng)商目前已開(kāi)展的NB-IoT/eMTC等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)開(kāi)始承擔(dān)此類角色。運(yùn)營(yíng)商投入巨資建設(shè)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò),其為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的連接收入會(huì)越來(lái)越低,但所有運(yùn)營(yíng)商從一開(kāi)始并未將該服務(wù)定位為連接服務(wù),而是更多集結(jié)產(chǎn)業(yè)生態(tài)力量,為垂直行業(yè)提供數(shù)據(jù)和平臺(tái)方面的服務(wù)。

 

我們看到目前已經(jīng)落地的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目,智慧水務(wù)、畜聯(lián)網(wǎng)、智慧燃?xì)?、智能家電、智慧停車等?yīng)用,從試點(diǎn)開(kāi)始就是一個(gè)端到端綜合性服務(wù),運(yùn)營(yíng)商以集成商、解決方案商、平臺(tái)供應(yīng)商等多樣化角色切入,已經(jīng)探索出一些連接之外的商業(yè)模式。

 

4G時(shí)代MBB場(chǎng)景的預(yù)演和試水,為5G時(shí)代eMBB場(chǎng)景積累了大量經(jīng)驗(yàn),也激發(fā)了對(duì)高帶寬流量的需求。而5G mMTC場(chǎng)景之前并無(wú)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),也沒(méi)有一些已落地的確定性的需求,此時(shí)NB-IoT/eMTC等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)成為mMTC的預(yù)演和試水,當(dāng)NB-IoT/eMTC應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,對(duì)于連接容量、功耗提出進(jìn)一步嚴(yán)苛需求時(shí),5G mMTC的商用就是順?biāo)浦哿恕?/p>

 

不過(guò),就目前來(lái)說(shuō),5G在商用后的一段時(shí)間內(nèi)并不是物聯(lián)網(wǎng)大連接的承載主體,而NB-IoT/eMTC才是承擔(dān)大連接任務(wù)的主體,并且也為運(yùn)營(yíng)商5G時(shí)代新的角色定位積累經(jīng)驗(yàn)。



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