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    • 明確對標對象,“精簡版”5G并不是為了替代“豪華版”5G而生
    • RedCap相對于替代對象的優(yōu)勢有哪些?
    • 5G賦予的代際升級的技術優(yōu)勢能否轉化成商用的優(yōu)勢?
    • 尋找破局方向,聚焦RedCap原生場景來推動初期落地
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5G RedCap商用“雞肋”,如何讓其不再“食之無味”?

01/26 09:20
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作者:趙小飛,物聯(lián)網智庫 原創(chuàng)

導讀

RedCap目前受到熱捧,業(yè)界對其寄予提升5G物聯(lián)網終端規(guī)模應用的厚望,不過短期內RedCap并不能替代4G成為中高速率物聯(lián)網的主流,我們需要從差異化入手,尋找RedCap原生的應用,通過做大原生應用場景來逐漸驅動生態(tài)成熟。

在上周結束的第31屆中國國際信息通信展覽會上,正值5G商用牌照發(fā)放4周年,5G的各類進展成為本次展會最大的熱點。其中,面向物聯(lián)網創(chuàng)新的5G技術RedCap也同樣受到了熱捧,產業(yè)鏈大量企業(yè)支持,且預計今年年底或明年年初能夠實現(xiàn)商用。

不過,在筆者看來,吸取此前不同蜂窩物聯(lián)網技術商用的經驗教訓,對RedCap的商用不宜過于樂觀,商用初期,或許需要通過一些“非用RedCap不可”的場景來切入,逐漸帶動其他場景的應用和產業(yè)生態(tài)的成熟。對這一問題,筆者有幾點思考,希望能給業(yè)界提供參考。

明確對標對象,“精簡版”5G并不是為了替代“豪華版”5G而生

在大量介紹RedCap的資料和推文中,所提到的都是如何對現(xiàn)有5G芯片和終端的精簡,主要包括減少了頻譜帶寬至20MHz,減少MIMO層數(shù)以及放寬下行鏈路調制階數(shù),從而降低基帶復雜性,減少所需接收分支的最小數(shù)量并允許在所有頻段中進行半雙工操作,從而實現(xiàn)降低天線和射頻組件的材料成本,使5G終端復雜度和成本下降50%以上。

不過,我們應該明確,既然是“精簡版”5G芯片,那它的功能和場景就必然不是要與“豪華版”5G去對標的,也不可能是為了替代“豪華版”5G而生,即RedCap并不是為了替代5G eMBB、uRLLC而生的,因此過多的與現(xiàn)有5G終端和場景相比并沒有太大意義。

3GPP在對RedCap立項的時候,就明確了其場景和替代性技術,目前已在業(yè)界形成共識。在場景方面,3GPP開始定義了3類場景,即可穿戴設備、工業(yè)傳感器和視頻傳輸,在實踐中,由于RedCap對于中高速率物聯(lián)網的支持,也用于無人機、車聯(lián)網、智慧電力等場景。對于替代性技術來說,3GPP明確R17版本RedCap的性能應該低于eMBB和uRLLC,但高于Cat.1和Cat.1 bis,可以說是對現(xiàn)有LTE Cat.4形成替代;在R18版本標準中,3GPP提出增強版的eRedCap應該覆蓋LTE Cat.1和Cat.1 bis,但不應該與NB-IoT、Cat.M等低功耗廣域網形成重疊,這一提議最終形成共識,可以說未來R18版本的RedCap將會對4G LTE形成全面替代。

因此,發(fā)展RedCap的產業(yè)生態(tài),需要聚焦于Cat.4、Cat.1這些4G物聯(lián)網的場景,并對4G物聯(lián)網技術形成明顯優(yōu)勢,才能實現(xiàn)規(guī)?;膽?。

RedCap相對于替代對象的優(yōu)勢有哪些?

既然要形成替代,那必然要拿出能夠替代的“本事”來。作為5G系列技術,RedCap具備了5G原生技術的大量特點,體現(xiàn)出移動通信代際演進中的技術進步。

相對于依托4G LTE的物聯(lián)網技術,RedCap融合了網絡切片、定位、低時延、大容量等5G新的能力,而且網絡效率和安全性更好,具有明顯的代際升級特點,而且能夠實現(xiàn)5G統(tǒng)一空口的接入,在豐富物聯(lián)網的應用場景方面有其存在的意義。

例如,RedCap引入5G原生的BWP功能,靈活使用和配置頻譜,并與5G eMBB共存,實現(xiàn)大容量和高帶寬共存的優(yōu)勢;又如,RedCap支持5G LAN,對終端進行不同分組,打破物理距離限制,形成更安全的局域網絡,并對不同分組定義不同的網絡性能,實現(xiàn)簡化網絡組織和終端之間靈活訪問。

從去年后半年開始,產業(yè)界緊鑼密鼓地進行大量RedCap的端到端測試和預商用驗證,在這些測試和驗證過程中,由于具備5G原生能力,RedCap在一些方面表現(xiàn)出明顯高于4G的性能。例如,去年9月份上海電信完成的RedCap在車聯(lián)網應用的業(yè)務場景測試顯示,相比4G,相同條件下RedCap的廣度和深度覆蓋能力可以提升7dB,上行容量提升8倍;上海聯(lián)通在嘉定場外測試結果顯示,RedCap毫米級時延明顯優(yōu)于4G網絡。

可見,相對于4G,RedCap在5G代際升級中的優(yōu)勢還是非常明顯,形成了對4G物聯(lián)網的潛在替代。

5G賦予的代際升級的技術優(yōu)勢能否轉化成商用的優(yōu)勢?

RedCap商用是一個系統(tǒng)性的工程,商用化的顯著優(yōu)勢是在大量相關條件具備的情況下才能形成。RedCap依托5G原生能力,相對于4G形成的技術優(yōu)勢,能為商用甚至替代4G物聯(lián)網提供多大的貢獻?目前來看,短期內似乎并不明顯,因為規(guī)?;逃眠€需跨越多座“大山”,這些技術優(yōu)勢并不足以讓產業(yè)界義無反顧的擁抱RedCap。

筆者在此前多篇文章中指出,應該充分認識到RedCap商用過程的長期性特點,做好自身產品路線圖和節(jié)奏的規(guī)劃。其中相關因素包括:一是充分認識到5G網絡基礎設施建設升級節(jié)奏的長期性。因為目前4G基礎設施完善,4G基站數(shù)量超過600萬,對4G物聯(lián)網支持力度是空前的;另外,5G基站數(shù)量雖然超過270萬,但5G網絡建設速度開始放緩,RedCap應用規(guī)模和場景范圍受到了很大限制,尤其是基于公網的場景。二是充分認識到RedCap終端成本下降的長期性。終端硬件發(fā)展規(guī)律決定短期內成本下降有限,從之前的NB-IoT、Cat.1模組的發(fā)展歷史足以證明。

從終端側來看,今年年初高通推出X35的芯片,國內多家模組廠商也宣布推出RedCap模組,各主流的物聯(lián)網芯片廠商預計在1-2年內會紛紛推出RedCap芯片,屆時終端側會逐漸豐富起來。但是,目前已宣布推出的RedCap模組,大部分都是支持5G和4G的雙模模組,成本必然在4G模組之上;未來RedCap單模模組成為主流,可能形成對4G模組的成本優(yōu)勢,但首先需要5G網絡基礎設施成為主流。

從網絡側來看,初期商用時,現(xiàn)有的5G基站需要進一步升級以支持RedCap應用。雖然無需更換基站,僅需軟件升級即可實現(xiàn)對RedCap的支持,但由于初期應用場景和規(guī)模有限,帶來收入有限,這一升級的成本也是對運營商的一筆不小的投入,在當前基礎設施投資放緩的情況下是一個挑戰(zhàn)。

RedCap雖然相對4G有明顯的技術優(yōu)勢,但很顯然這些技術優(yōu)勢在物聯(lián)網應用中只是輕量級的優(yōu)化,并沒有帶來巨大的革命性變革,所以不足以讓用戶放棄對其他方面的要求而替代4G物聯(lián)網,因而短期內對商業(yè)化貢獻有限。如果強行推動RedCap替代4G物聯(lián)網的成熟場景,會讓人覺得RedCap有些“雞肋”,因而需要找到合適的破局點。

尋找破局方向,聚焦RedCap原生場景來推動初期落地

回顧物聯(lián)網發(fā)展歷史,此前的NB-IoT、Cat.1對2G/3G物聯(lián)網也形成了技術優(yōu)勢,但短期內并不能轉化為商業(yè)化優(yōu)勢,在2G/3G大規(guī)模退網的情況下,NB-IoT和Cat.1才實現(xiàn)了規(guī)?;纳逃?。換言之,相比NB-IoT、Cat.1的技術優(yōu)勢,2G/3G的退網才是促成NB-IoT和Cat.1大規(guī)模商用更重要的因素,用戶沒有了選擇,才會加速NB-IoT和Cat.1的采用。

那么,面對中速率物聯(lián)網場景,RedCap初期商用中如何破局?如果向4G物聯(lián)網成熟的場景“開戰(zhàn)”,4G物聯(lián)網相對低廉的成本和4G網絡長久的服役周期,預計會讓RedCap很難獲得突破。因此,RedCap需要探索讓用戶沒有其他選擇的場景,從一些“非用RedCap不可”的場景切入,即RedCap原生場景,來逐漸促進產業(yè)生態(tài)的成熟。筆者看來,可以從以下幾個方面來探索:

1、必須使用5G原生能力的場景

正如筆者在前文中所提及的,RedCap融合了網絡切片、定位、低時延、大容量等5G新的能力。在一些中高速物聯(lián)網的場景中,有部分場景對5G原生能力有顯著的需求,在這種情況下,不論是Cat.4還是Cat.1,均無法與RedCap比擬,這種5G原生能力優(yōu)勢就能轉化為商用的優(yōu)勢。

以定位為例,5G R16提出了定位功能,其利用5G MIMO多波束特性,定義了多種定位技術;R17定位的能力進一步升級,定位精度提升至厘米級,降低定位時延,滿足了很多工業(yè)物聯(lián)網的嚴苛需求。RedCap融合定位技術,通過5G中高速終端即可實現(xiàn)園區(qū)、倉庫、工廠資產和人員定位,覆蓋室內室外場景,這是4G物聯(lián)網無法做到的。今年4月份,智聯(lián)安發(fā)布了RedCap高精度低功耗定位芯片,能夠支持在工業(yè)互聯(lián)網場景下的亞米級定位,可以說是為相應場景提供5G原生能力。同時,RedCap融合定位技術相對于衛(wèi)星定位、UWB定位等均具有一定的優(yōu)勢,可以根據場景需求,與其他定位方式實現(xiàn)融合。

在產業(yè)數(shù)字化發(fā)展的大背景下,工業(yè)、物流、能源等各行業(yè)一定會涌現(xiàn)出大量的場景,對于網絡切片、定位、低時延、大容量等5G原生能力提出需求,業(yè)界應該對此進行深入挖掘,通過RedCap提供與4G物聯(lián)網差異化的服務。

2、5G網絡應用為主的場景:5G專網

正如2G/3G退網讓用戶選擇減少,只能更多采用NB-IoT、Cat.1一樣,是否存在5G網絡應用為主的場景,用戶對于4G的選擇有限,更多會選擇5G?或許目前在各行業(yè)大力部署的5G專網能為Redcap的應用提供友好的環(huán)境。

若采用5G公網推動RedCap的應用,面臨的是5G網絡覆蓋不足的天然條件,只能采用雙模終端,在沒有5G信號情況下回落到4G網絡,例如車聯(lián)網、智慧電力等需要大范圍移動的終端。在這種情況下,4G網絡深度和廣度覆蓋,以及成本優(yōu)勢,使RedCap相形見絀。

然而,在專網環(huán)境下卻是另一種情形。5G專網目前已成為很多行業(yè)的選擇,不論是虛擬專網、混合專網,還是獨立專網,對于用戶的覆蓋已不是問題。更為重要的是,5G專網提供給行業(yè)客戶一個安全、隔離的專用網絡環(huán)境,這個環(huán)境下采用統(tǒng)一的5G空口接入,涵蓋行業(yè)客戶各類場景。以工業(yè)場景為例,各類工業(yè)傳感器、物流倉儲等數(shù)據通過5G專網實現(xiàn)上下行交互。在這一環(huán)境下RedCap大有用武之地,實現(xiàn)工業(yè)場景中各類中高速物聯(lián)設備的連接,而4G物聯(lián)網技術此時無法發(fā)揮作用。

國內各家運營商積極推動5G專網的建設,其中虛擬專網最為典型。工信部數(shù)據顯示,截至目前,我國已累計建成5G行業(yè)虛擬專網超1.6萬個,覆蓋工業(yè)、港口、能源、醫(yī)療等多個領域,業(yè)界也在積極推動輕量化5G核心網、基站,推動5G行業(yè)虛擬專網數(shù)量持續(xù)增長,加上RedCap這一輕量級終端技術,相信未來5G專網將成為信息化轉型的重要數(shù)字底座。

去年8月,工信部印發(fā)了《5G全連接工廠建設指南》,提出推動萬家企業(yè)開展5G全連接工廠建設,建成1000個分類分級、特色鮮明的工廠,打造100個標桿工廠,推動5G融合應用縱深發(fā)展。5G全連接工廠的建設,就是一個RedCap廣泛應用的場所。今年5月,中國電信和華為在深圳完成了RedCap+工業(yè)5G定制網全國首商用驗證,成功實現(xiàn)了5G AGV、數(shù)據采集等場景RedCap的應用,可以說是RedCap原生場景的典型實踐。

3、面向超長周期的場景,提前規(guī)避4G退網的影響

當前4G是移動通信最主流的制式,網絡基礎設施最為完善,對于4G退網這一話題似乎還遙遙無期,因此當前應用Cat.1、Cat.4的物聯(lián)網場景還遠遠不用考慮4G退網帶來的影響。不過,也有部分物聯(lián)網場景需要超長周期、持續(xù)穩(wěn)定的網絡服務支持,尤其是針對一些環(huán)境惡劣、長期免維護的終端,其生命周期超過10年甚至近20年,這種場景在當前開始部署時,就需要充分考慮未來移動通信網絡代際升級帶來的影響,選擇5G技術能夠為其生命周期服務提供保障,因此RedCap是優(yōu)先選擇。不過,從目前來看,這一類場景相對較少。

結語

RedCap目前受到熱捧,業(yè)界對其寄予提升5G物聯(lián)網終端規(guī)模應用的厚望,并認為RedCap能夠有效降低5G應用的門檻,不過RedCap“精簡版”的5G,并不能降低“豪華版”5G的門檻,而是需要將大部分4G物聯(lián)網的場景遷移到5G平臺上。從商用角度來看,短期內RedCap并不能替代4G成為中高速率物聯(lián)網的主流,而且似乎形成一種“雞肋”式的尷尬境遇。這個問題不可回避,短期內的替代難度太大,我們首先需要從差異化角度入手,尋找RedCap原生的應用,通過做大原生應用場景來逐漸驅動生態(tài)成熟。

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