NB-IoT正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)布日期:2021-11-09
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國際電信聯(lián)盟（ITU）召開的ITU-R WP5D會(huì)議于7月9日圓滿結(jié)束，本次會(huì)議對國際移動(dòng)通信系統(tǒng)（IMT）做出重大決議：3GPP技術(shù)正式被接受為ITU IMT-2020 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體來說：通過的3GPP技術(shù)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(gè)5G技術(shù)提交是等同的，因此融合成3GPP技術(shù)，一起通過了。
在這其中，一個(gè)重要亮點(diǎn)是NB-IoT和NR一起正式成為5G標(biāo)準(zhǔn)，這是全球科技產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重大歷史時(shí)刻！猶記得2019年7月17日，中國代表團(tuán)向ITU推薦了這兩種技術(shù)，而3GPP也將NB-IoT作為5G技術(shù)推薦給ITU。如今標(biāo)準(zhǔn)塵埃落定，體現(xiàn)了NB-IoT作為5G技術(shù)得到了廣泛的認(rèn)同。
2015年，ITU正式發(fā)布了5G的愿景需求，明確了5G必須支持增強(qiáng)移動(dòng)通信（eMBB）、低時(shí)延高可靠（uRLLC）和海量物聯(lián)網(wǎng)連接（mMTC）三大場景，3GPP的標(biāo)準(zhǔn)專家們隨后展開了5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究，來滿足ITU對下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提出的需求。2019年3月，R15標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，全面支持eMBB場景；近日，3GPP宣布5G R16標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，其中核心亮點(diǎn)為uRLLC的增強(qiáng)功能；如今，NB-IoT正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)，成為mMTC場景核心技術(shù)。至此，5G三大場景核心支持標(biāo)準(zhǔn)已準(zhǔn)備就緒，為5G加速商用奠定基礎(chǔ)。
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NB-IoT正式成為5G標(biāo)準(zhǔn)，無疑對整個(gè)產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，我們可以從以下4個(gè)方面進(jìn)行分析。
一，NB-IoT滿足了ITU對5G提出的愿景和KPI的嚴(yán)苛要求，納入5G家族實(shí)至名歸
2016年6月，3GPP凍結(jié)了NB-IoT首 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，首 個(gè)專用于物聯(lián)網(wǎng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)問世。隨著3GPP對5G標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)，5G標(biāo)準(zhǔn)全球大一統(tǒng)的格局已經(jīng)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(jù)3GPP此前標(biāo)準(zhǔn)化工作的計(jì)劃，R16版本將會(huì)實(shí)現(xiàn)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(wǎng)第79次全會(huì)上，針對R16的提案中，全會(huì)明確了R16版本5G NR中不會(huì)對低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的用例進(jìn)行研究和標(biāo)準(zhǔn)化，低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)用例會(huì)繼續(xù)依靠NB-IoT和eMTC的演進(jìn)。NB-IoT和eMTC一起承擔(dān)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(jìn)行評估研究基礎(chǔ)上的達(dá)成的共識。5G mMTC的核心要求是連接密度達(dá)到每平方公里100萬設(shè)備連接，多個(gè)公司和組織提交的報(bào)告顯示：NB-IoT能夠達(dá)到ITU這一要求。因此，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)角度來看，NB-IoT確實(shí)滿足了ITU對5G提出的愿景和KPI嚴(yán)苛要求，本次ITU決定將其正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)是水到渠成的。
二，NB-IoT作為正式5G標(biāo)準(zhǔn)的確立，給業(yè)界注入更強(qiáng)信心
在筆者看來，NB-IoT正式成為5G標(biāo)準(zhǔn)核心組成部分，相當(dāng)于給物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈吃下一顆“定心丸”，因?yàn)榧{入5G標(biāo)準(zhǔn)一方面意味著更長的生命周期，另一方面意味著全球統(tǒng)一的技術(shù)演進(jìn)，這些都將大大降低企業(yè)商業(yè)化風(fēng)險(xiǎn)。
首先，更長的技術(shù)生命周期保證業(yè)界投資回報(bào)周期
5G商用剛剛開啟。預(yù)計(jì)在未來10-20年的時(shí)間里，5G將是全球移動(dòng)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(shù)是同步的，將在未來10-20年作為5G mMTC為海量物聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
中國移動(dòng)已經(jīng)明確，“2020年底，停止新增2G物聯(lián)”，原來依靠2G接入的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開始向NB-IoT和Cat 1遷移。
對于產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)來說，更長的周期使得NB-IoT領(lǐng)域的固定投資會(huì)得到保障。舉例來說，運(yùn)營商對NB-IoT網(wǎng)絡(luò)投資實(shí)際上也構(gòu)成5G投資的一部分，是面向未來的長期投資，運(yùn)營商會(huì)持續(xù)運(yùn)營這張網(wǎng)絡(luò)超過10年，長時(shí)間周期的運(yùn)營能確保其投資回報(bào)。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)也可以規(guī)劃長周期的產(chǎn)品、系統(tǒng)和方案路線圖。
從行業(yè)用戶角度來看，低速率、海量物聯(lián)網(wǎng)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(yùn)行5-10年甚至更長時(shí)間。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠家都清楚，相比更換通信模塊的差旅和人力費(fèi)用，通信模塊本身成本其實(shí)非常低。如果因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)停止服務(wù)需要挨個(gè)更換通信模塊，將給企業(yè)造成巨大的負(fù)擔(dān)。因此，物聯(lián)網(wǎng)用戶天然對于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施長周期服務(wù)具有剛性需求。當(dāng)前2G網(wǎng)絡(luò)減頻退網(wǎng)背景下，物聯(lián)網(wǎng)用戶選擇2G連接會(huì)存在很大風(fēng)險(xiǎn)，而NB-IoT正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)，其網(wǎng)絡(luò)超過10年周期的運(yùn)營，為用戶打消這方面顧慮，保障其物聯(lián)網(wǎng)終端長周期連接。
其次，統(tǒng)一技術(shù)演進(jìn)保證物聯(lián)網(wǎng)新的需求
目前，5G R16版本標(biāo)準(zhǔn)已凍結(jié)，但5G標(biāo)準(zhǔn)仍然會(huì)持續(xù)演進(jìn)，來滿足市場對移動(dòng)通信不斷增長的需求。作為5G標(biāo)準(zhǔn)核心組成部分，NB-IoT也在持續(xù)演進(jìn)，并也納入到5G整體演進(jìn)的大框架中，與5G其他標(biāo)準(zhǔn)形成協(xié)同。
對于產(chǎn)業(yè)界來說，標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一演進(jìn)意義重大。相比NB R13/R14/R15標(biāo)準(zhǔn)，NB R16標(biāo)準(zhǔn)在空口上非常穩(wěn)定，即兼顧了技術(shù)演進(jìn)，從而確保了與之前版本產(chǎn)品的兼容，符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的一貫要求。從而實(shí)現(xiàn)了NB-IoT空口標(biāo)準(zhǔn)新的階段能夠兼容之前的版本，縱向來看NB-IoT與5G其他標(biāo)準(zhǔn)各司其職，共同覆蓋大部分通信連接場景，一套5G標(biāo)準(zhǔn)滿足用戶多樣化復(fù)雜連接需求，同時(shí)不會(huì)形成重復(fù)工作。這意味著業(yè)界在產(chǎn)品開發(fā)路線制定中，無需擔(dān)心標(biāo)準(zhǔn)的不兼容，同一運(yùn)營商滿足多樣化連接需求。
例如，在5G R16標(biāo)準(zhǔn)整體演進(jìn)中，已考慮了NB-IoT作為5G組成部分充分融入的內(nèi)容，如NB-IoT與5G NR共存、NB-IoT接入5G核心網(wǎng)，而在滿足物聯(lián)網(wǎng)需求方面，進(jìn)一步降低終端功耗、提升頻譜效率，并增強(qiáng)互操作性。
移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到5G時(shí)代形成全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的局面，NB-IoT正式納入5G標(biāo)準(zhǔn)也充分體現(xiàn)了5G很強(qiáng)的包容性。這種全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的背后，也是產(chǎn)業(yè)界降低復(fù)雜度和成本需求驅(qū)動(dòng)的。對于低功耗、低速率、海量連接場景，納入5G家族的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、明確演進(jìn)路徑無疑也支持用戶產(chǎn)品和應(yīng)用清晰的演進(jìn)路徑，在一定程度上給予用戶信心。
三，NB-IoT產(chǎn)業(yè)生態(tài)的探索將成為5G生態(tài)建設(shè)的有益借鑒
早在NB-IoT首 版本標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)之前，業(yè)界就開始了NB-IoT生態(tài)建設(shè)之旅。與傳統(tǒng)的通信業(yè)不同，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅涉及ICT產(chǎn)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)，更需要各垂直行業(yè)的參與，因此產(chǎn)業(yè)生態(tài)的探索就是在更廣泛的層面開展起來。
開放實(shí)驗(yàn)室在NB-IoT發(fā)展初期起到了關(guān)鍵作用。例如，2016年，華為、沃達(dá)豐等宣布成立全球首 個(gè)NB-IoT開放實(shí)驗(yàn)室，為應(yīng)用開發(fā)者、終端、模塊和芯片制造商提供預(yù)集成測試環(huán)境，產(chǎn)業(yè)生態(tài)企業(yè)可以借此開展網(wǎng)絡(luò)解決方案驗(yàn)證、新應(yīng)用創(chuàng)新、終端集成及產(chǎn)品認(rèn)證等工作。隨后，全球多地NB-IoT開放實(shí)驗(yàn)室紛紛建立，很多早期從事NB-IoT產(chǎn)品和方案開發(fā)的廠商不止一次表示開放實(shí)驗(yàn)室在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期大大降低了其開發(fā)的難度和成本。
與垂直行業(yè)深度融合、共同開展工作也是NB-IoT生態(tài)探索實(shí)踐的重要工作。一個(gè)典型的案例就是，在過去幾年里，運(yùn)營商、通信設(shè)備商、終端數(shù)與不同垂直行業(yè)協(xié)會(huì)、聯(lián)盟以及龍頭企業(yè)共同推出多個(gè)基于行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，將NB-IoT相關(guān)能力融入各個(gè)行業(yè)自身標(biāo)準(zhǔn)中。例如，中國城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)發(fā)布的《基于NB-IoT技術(shù)的智能燃?xì)獬硐到y(tǒng)》、住建部發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)水表》等以及家電、消防等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加速了NB-IoT在這些行業(yè)的應(yīng)用。
經(jīng)過幾年的努力，目前NB-IoT產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)已初見成效。如，國內(nèi)NB-IoT芯片領(lǐng)域已形成龍頭企業(yè)+中小企業(yè)多供應(yīng)商格局，數(shù)十家主流模組廠商都有NB-IoT產(chǎn)品，目前NB-IoT模組成本相對2G已形成優(yōu)勢，而應(yīng)用行業(yè)早已突破初期的公用事業(yè)，在大量行業(yè)落地。
由于NB-IoT納入5G家族，NB-IoT產(chǎn)業(yè)生態(tài)也將是5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)不可或缺的重要組成部分。而NB-IoT近幾年來產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建設(shè)，對未來5G大規(guī)落地和產(chǎn)業(yè)生態(tài)進(jìn)一步建設(shè)打下基礎(chǔ)。開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、共同推進(jìn)標(biāo)桿案例、聯(lián)合制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)白皮書發(fā)布等工作，也是當(dāng)前業(yè)界推動(dòng)5G在千行百業(yè)應(yīng)用中生態(tài)建設(shè)的重要內(nèi)容。
四，NB-IoT已成為5G的先行者，形成很多規(guī)模案例，為5G toB積累經(jīng)驗(yàn)
目前，國內(nèi)NB-IoT連接數(shù)已超過1億，NB-IoT已成為名副其實(shí)的5G先行者。當(dāng)然，先行者不僅僅在于其連接規(guī)模，更在于帶動(dòng)運(yùn)營商和行業(yè)，深入思考ICT對行業(yè)的改變。
在5G之前，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈各類企業(yè)更多面對消費(fèi)市場服務(wù)，雖然大量專門服務(wù)于企業(yè)和行業(yè)技術(shù)方案，但一方面滲透率低，另一方面并未深入到垂直行業(yè)和企業(yè)的核心生產(chǎn)經(jīng)營流程中。而5G更廣闊的市場是各垂直行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)需求，助力各垂直行業(yè)帶來數(shù)字化轉(zhuǎn)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(xù)服務(wù)于大量行業(yè)，提升、優(yōu)化甚至改變了一些行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。舉例來說，借助NB-IoT的應(yīng)用，燃?xì)庑袠I(yè)不僅僅實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，還基于此開始了燃?xì)獯髷?shù)據(jù)經(jīng)營，燃?xì)膺\(yùn)營商形成一些新的商業(yè)模式；白色家電基于NB-IoT，形成共享和分時(shí)租賃的一種新的產(chǎn)品形態(tài)和模式。
在這些實(shí)踐過程中，NB-IoT從業(yè)者必須滲透到大量垂直行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中，對垂直行業(yè)數(shù)字化需求有深入理解。當(dāng)前，5G商用加速，除了個(gè)人消費(fèi)市場外，5G從業(yè)者要深入到to B市場，勢必也要對行業(yè)數(shù)字化需求有深入理解，走到田間地頭、工廠車間與垂直行業(yè)從業(yè)者共同設(shè)計(jì)5G應(yīng)用方案，而NB-IoT此前積累的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，豐富了5G產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，也可以說是邁出了5G進(jìn)一步拓展to B市場的首步。
對于很多5G從業(yè)者來說，NB-IoT可能已成為其進(jìn)入垂直市場很好的“敲門磚”。舉例來說，若一家制造業(yè)企業(yè)此前部署了NB-IoT資產(chǎn)管理、能源管理方案，而當(dāng)前5G商用背景下可能對高清視頻監(jiān)控、機(jī)器視覺、工業(yè)自動(dòng)化無線替代等方面有需求，而此前NB-IoT的實(shí)踐，使5G從業(yè)者更容易理解該制造業(yè)用戶需求，也能快速為其落地相應(yīng)方案。
另外，除了to B市場，5G NB-IoT同樣可以給2C產(chǎn)業(yè)帶來品牌溢價(jià)，激發(fā)智慧家庭、個(gè)人穿戴等場景的宣傳和普及。
總結(jié)
國際電信聯(lián)盟做出決議，正式批準(zhǔn)NB-IoT為5G標(biāo)準(zhǔn)，NB-IoT作為5G mMTC場景核心支持標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足mMTC場景KPI要求，納入5G標(biāo)準(zhǔn)實(shí)至名歸。作為5G核心組成部分，NB-IoT在5G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)中形成明晰的演進(jìn)路徑，持續(xù)支持產(chǎn)業(yè)界需求，并以較長的技術(shù)生命周期，保障業(yè)界投資回報(bào)。而NB-IoT在過去幾年的生態(tài)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，使其成為5G先行者，未來都將納入和豐富5G大生態(tài)和5G產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，加速5G規(guī)?；逃?。在今年5G商用加速背景下，NB-IoT成為5G正式標(biāo)準(zhǔn)，必將對接下來10年中5G和物聯(lián)網(wǎng)格局產(chǎn)業(yè)深遠(yuǎn)影響。
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