當前,我們正處于物聯(lián)網連接紅利的起始階段,大量的設備還未被聯(lián)網,5G連接的紅利也才剛剛開始。在這一過程中,模組作為連接上游高度標準化芯片與下游高度碎片化應用的中間環(huán)節(jié),無疑將會對5G物聯(lián)網的發(fā)展起到重要作用。
與此同時,模組是一個快速變化的市場,尤其是在5G時代,越來越多的玩家加入到市場的角逐當中,模組廠商要推出技術含量更高的5G模組,就需要緊跟新標準新技術的演進,通過超前的技術布局和研發(fā)投入,構建差異化優(yōu)勢,從而滿足市場對5G物聯(lián)的需求。
R17標準帶來更強5G新特性
就在6月,于匈牙利布達佩斯召開的3GPP RAN第96次會議圓滿結束。會上,5G R17標準正式宣布凍結,標志著5G第二個演進版本標準正式完成。作為5G標準第一階段的最后一個版本,R17是5G標準演進過程中一個重要的里程碑。它的凍結為5G帶來了更強的技術性保障。
3GPP RAN第96次會議
從無線接入網的角度來看,R17標準主要包含了三大特征,即商用性能持續(xù)得到增強、場景化應用能力得到提升,以及組網優(yōu)化探索出新的方向。具體來看:
在商用性能方面,R17汲取了5G規(guī)模商用實踐中的大量經驗和新要求,實現了標準與應用的閉環(huán),包括對大規(guī)模天線技術進行增強,對雙連接和多載波的激活/去激活,對移動性管理進行效率和時延的優(yōu)化,以及對網絡覆蓋以及終端節(jié)能等方面的增強等。
在場景化應用方面,R17針對5G應用場景引入了“新終端”“新網絡”和“新功能”,比如RedCap(Reduced Capability)終端、衛(wèi)星網絡、高精度定位功能等,進一步拓展了5G應用場景的范圍,降低了5G應用的門檻和可行性。另外R17也對直通鏈路、中繼等進行了增強,加速了5G技術在實際場景中落地的可能。
在組網優(yōu)化方面,傳統(tǒng)網絡建網成本高、建模難的問題將隨著人工智能技術的引入而得到解決。比如3GPP RAN在R17的SON(自組織網絡)和MDT(最小化路測)中首次探索了5G和AI的融合,加速了自智網絡的實現。除此外,IAB、Smart Repeater等靈活拓撲方面也實現了增強。
總的來說,相較于5G的前兩個版本,R17標準正朝著5G的最終目標演進,讓5G從R15的“有的用”和R16的“能夠用”變?yōu)镽17的“更好用”,這也將促使5G在創(chuàng)新應用場景上有“更上一層樓”的可能。
標準凍結賦予5G更豐富應用場景
此前,工信部等十部門印發(fā)的《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》明確指出,加快彌補產業(yè)短板弱項,加快輕量化5G芯片模組的研發(fā)及產業(yè)化,進一步提升終端模組性價比;實現5G物聯(lián)網終端用戶數年均增長率超200%。這一方面需要不斷提升5G的商用可行性,另一方面則需要使5G能夠在更多行業(yè)中得到應用和拓展,而R17正是為此而生。
5G RedCap
比如,R17中最受業(yè)界關注的5G新特性之一——RedCap。根據3GPP標準化文檔的描述,RedCap主要應用于中高速物聯(lián)網場景,包括智能可穿戴設備、工業(yè)無線傳感器和視頻監(jiān)控等業(yè)務場景,其速率遠低于eMBB,但高于NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網絡。
比如在智能制造工廠中,5G的超大帶寬和高可靠低時延特性可以實現對工業(yè)機器人的精準控制,也能驅動5G+AIoT創(chuàng)新應用提升生產效率。但是,工廠內仍存有大量的傳感器是既用不到如eMBB那般高性能網絡,卻又需要比NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網更高的網絡,典型的比如監(jiān)控攝像頭、溫濕度傳感器、工業(yè)可穿戴設備等。
此時,針對5G打造的新型輕量級RedCap終端就能派上用場,它能滿足低成本、低功耗、中等數據傳輸的物聯(lián)網需求。更值得一提的是,預計RedCap模組成本相對eMBB可以降低5倍,規(guī)模商用的模組價格可以與Cat.4相當,這將極大滿足業(yè)界對低成本5G連接的需求,拓展了5G商業(yè)應用的空間。
除此之外,R17中某些新特性的增加或增強,也會使得5G在更多行業(yè)中得到拓展。比如新增的NB-IoT和eMTC支持非地面網絡(Non-Terrestrial Networks,NTN)的能力。這對于形成空天一體、海陸空立體式無線覆蓋,實現真正萬物可連接具有重要意義。未來,在廣闊無垠的海上運輸,在深山野林的生態(tài)監(jiān)控,在偏遠地區(qū)的資源管控……都將會借助5G物聯(lián)而輕松實現。
另外基于直通鏈路增強,R16中對C-V2X(蜂窩車聯(lián)網)的PC5設計在R17中也有了更進一步的增強,有助于真正實現車與人、道路、公共基礎設施之間短距離直連通信,讓車聯(lián)網、應急/公共安全以及其它機器對機器等鄰近服務應用有快速落地的可能。
當然,雖然R17用更加專業(yè)、更加飽滿、更加優(yōu)質的技術勾勒出了5G美好的商用應用的藍圖,但具體到實際的落地過程中還有諸多挑戰(zhàn)等到解決。其中,模組作為5G落地的關鍵一環(huán)尤為重要。
廣和通超前布局助力行業(yè)跑出加速
眾所周知,模組并不是針對上游芯片的“二次加工”,其自身實際有著很高的技術壁壘。一款模組的誕生并非僅僅把基帶芯片、射頻芯片、存儲芯片、電容電阻等各類元器件集成到一塊電路板上,提供標準的接口。同時,模組廠商還需要在集成的過程中針對性的對模組產品進行設計,并使其能夠兼容各種新特性來滿足不同客戶的需求。
比如就上述中的RedCap新特性為例,RedCap和5G的關系雖然可以簡單的以NB-IoT與4G的關系進行類比,從技術特性上來看,都是相對于“正統(tǒng)”的裁剪和輕量化,但真的要做這樣一個“減法”卻并不簡單。
5G R17標準針對RedCap達成了低成本、大容量和高效共存、可選支持更多功能三大特性的共識,并在終端能力上,要求從帶寬、天線數目、雙工模式、調制方式、MIMO層數等方面降低終端復雜度,支持RedCap終端的早期識別,DRX增強,RRM測量放松等。這一過程本身就需要模組廠商通過反復設計和不斷調試來達到RedCap所要求的能力,最后如何推動RedCap模組成本達到業(yè)界預計的相對eMBB降低5倍、規(guī)模商用的模組價格與Cat 4相當的目標,則是模組廠商和生態(tài)鏈需要共同面對的又一道難題。
而除此之外,R17還進一步擴展了新的頻段,增強了業(yè)務速率、網絡覆蓋、頻譜效率、移動性、功耗、時延等技術指標,這就需要模組廠商在5G模組研發(fā)的過程中,更加注重于技術積累、人員投入、新工具和新設備使用等。
不久前,市場研究公司Counterpoint發(fā)布的最新全球蜂窩物聯(lián)網模組追蹤報告中顯示,中國的三家模組廠商首次支撐起了全球蜂窩物聯(lián)網模組出貨量的半壁江山。其中,Counterpoint就針對排名前列的廣和通指出,廣和通正積極地重點部署基于5G AIoT的智能模組,以保持在高價值應用領域的領先地位。
比如就5G RedCap而言,廣和通其實早在去年就已經提前著手進行相關行業(yè)標準的研究,并積極將產品研發(fā)和5G R17標準相對接。這也反映了廣和通緊隨5G標準,不斷推陳出新的能力。
當然,回顧廣和通5G產品的發(fā)布歷程就能一窺其追隨行業(yè)標準的腳步。2019年全球5G商用剛剛啟動,行業(yè)發(fā)展正處于混沌未開之時,廣和通是全球首批發(fā)布5G模組的廠商之一,其發(fā)布的第一代工規(guī)級5G模組——FG 150/FM150系列,基于高通SDX55 5G調制解調器開發(fā),從而幫助行業(yè)迅速打開了5G市場大門,并引領了5G的行業(yè)普及和應用。
2020年中,5G R16標準凍結。在時隔不到半年的2021年初,廣和通在行業(yè)率先發(fā)布了符合3GPP R16標準的5G模組——FG160/FM160系列,并在2022年實現量產。其中,FM160-CN模組也是首款專為國內定制的R16工規(guī)級模組。相較第一代5G模組產品,FG160/FM160系列支持了R16標準的5G增強特性,能夠更好的以超可靠性和低時延賦能5G工業(yè)互聯(lián)網、車聯(lián)網、智慧城市等更多垂直行業(yè)場景。
因此,站在5G R17標準凍結的當下,有理由相信廣和通會繼續(xù)基于新標準、新技術、新特性,不斷在5G產品上突破、創(chuàng)新、迭代,也相信不久的未來,業(yè)界就能再次看到廣和通基于5G R17標準所開發(fā)的模組產品,比如應用輕量版的RedCap模組,能夠滿足20MHz帶寬、150Mbps下行速率和50Mbps上行速率的要求等,從而帶動5G模組價格進一步降低與規(guī)模化發(fā)展。
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原文標題:5G R17標準已凍結,模組廠商如何助力5G物聯(lián)網跑出加速度?
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