全球首個(gè)非蜂窩5G標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)世，比NB-IoT、LTE-M的連接節(jié)點(diǎn)密度還高！
作者：趙小飛
物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù) 原創(chuàng)
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5G時(shí)代，面向各行業(yè)私有部署的專網(wǎng)已成為一種典型業(yè)態(tài)，針對(duì)專網(wǎng)的各類技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)有了更廣闊的用武之地。
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，這是全球首個(gè)非蜂窩的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為行業(yè)部署5G專網(wǎng)提供一套完整的標(biāo)準(zhǔn)。
5G時(shí)代，面向各行業(yè)私有部署的專網(wǎng)已成為一種典型業(yè)態(tài)，針對(duì)專網(wǎng)的各類技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)有了更廣闊的用武之地。
非蜂窩5G技術(shù)：重點(diǎn)滿足uRLLC和mMTC場(chǎng)景
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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(yǔ)音通信外，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(wú)法形成替代。
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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。
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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)。
芬蘭多位無(wú)線通信專家在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)
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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)湎啾龋撓到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的能量效率提高了大約60%。
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除已建立的1900MHz DECT頻段外，DECT-2020 NR物理層還適用于6 GHz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(guò)N3IWF（Non-3GPP InterWorking Function）接入5G核心網(wǎng)中。這種靈活性也為行業(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
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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(guò)60%。
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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(wú)線電頻率資源。由于全球各國(guó)對(duì)于無(wú)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(wú)線電頻率支持政策，開(kāi)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(guò)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(kāi)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。
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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(guò)，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(guò)大部分專網(wǎng)市場(chǎng)。而如愛(ài)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。
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因此，在未來(lái)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。
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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)。
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當(dāng)前，中國(guó)5G正處于快速建設(shè)期，對(duì)于5G專網(wǎng)，目前還未推出5G專網(wǎng)頻率政策，無(wú)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(kāi)展5G工業(yè)專用頻率需求以及其他無(wú)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。
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獨(dú)立的5G專網(wǎng)的問(wèn)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(kāi)啟了中國(guó)特色的5G專網(wǎng)發(fā)展道路，涵蓋了從網(wǎng)絡(luò)切片到獨(dú)立專網(wǎng)的模式，其中獨(dú)立專網(wǎng)實(shí)際上是租用運(yùn)營(yíng)商頻率的方式實(shí)現(xiàn)的。目前，5G專網(wǎng)在國(guó)內(nèi)落地不斷加速，以中國(guó)移動(dòng)為例，2020年中國(guó)移動(dòng)發(fā)布了5G專網(wǎng)產(chǎn)品體系，包括“優(yōu)享、專享、尊享”三種模式，一年以來(lái)，已在各行業(yè)建成5G專網(wǎng)商用項(xiàng)目超過(guò)1500個(gè)。近期，中國(guó)移動(dòng)發(fā)布5G專網(wǎng)產(chǎn)品體系2.0，在1.0體系的基礎(chǔ)上，新體系聚焦工廠、礦山等18個(gè)細(xì)分行業(yè)。
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隨著5G商用的加速，針對(duì)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(lái)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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