物聯(lián)網(wǎng)制造商何時應(yīng)采用5G新無線電(NR)標(biāo)準(zhǔn)?答案是：這取決于設(shè)備的技術(shù)要求。讓我們來看看當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)制造商，需要了解哪些與產(chǎn)品開發(fā)時間表相關(guān)的5GNR標(biāo)準(zhǔn)。

5G NR標(biāo)準(zhǔn)概述

關(guān)于NR，首先要了解的是它不會很快取代現(xiàn)有的機(jī)器類型通信(MTC)蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。大規(guī)模MTC(mMTC)連接在5G上運(yùn)行良好，目前，整個5G mMTC空間都在LTE-M和NB-IoT上運(yùn)行。

換句話說，5G不是NR的替代名稱。在mMTC領(lǐng)域，5G基于LTE-M和NB-IoT波形。這些大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)支持低數(shù)據(jù)速率，NB-IoT通常以約100千kbps的速率傳輸數(shù)據(jù);并且LTE-M傳送數(shù)百kbps、大約1000kbps或1Mbps。

對于此范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)速率，我們預(yù)計至少到2030年，甚至可能更長的時間內(nèi)，LTE-M和NB-IoT都支持MTC要求。那么NR標(biāo)準(zhǔn)有什么意義呢?

從本質(zhì)上講，根據(jù)最初的設(shè)計和目的，NR波形和參數(shù)集支持更高的數(shù)據(jù)速率，以數(shù)十或數(shù)百M(fèi)bps為單位進(jìn)行測量。這些極高的速率支持大量物聯(lián)網(wǎng)用例，包括智能手表、耳機(jī)、遠(yuǎn)程信息處理、智能家居設(shè)備，甚至是移動路由器、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和其他物聯(lián)網(wǎng)聚合器等高數(shù)據(jù)設(shè)備。

本質(zhì)上，根據(jù)最初的設(shè)計和目的，NR波形和參數(shù)集支持更高的數(shù)據(jù)速率，以數(shù)十或數(shù)百M(fèi)bps測量。

下面討論的5G NR標(biāo)準(zhǔn)由第三代合作伙伴計劃(3GPP)開發(fā)和維護(hù)，特別是其專門用于無線電接入網(wǎng)絡(luò)的工作委員會。截至本文撰寫之時，3GPP一直在為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)制定兩個NR標(biāo)準(zhǔn)：

NR降低能力(RedCap)：NRRedCap是一種用于無線電接入的5GNR標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)數(shù)據(jù)速率為幾百M(fèi)bps。這與LTE第4類和第6類標(biāo)準(zhǔn)目前覆蓋的數(shù)據(jù)范圍大致相同，因此我們可以預(yù)計RedCap將取代目前通過LTE第4或第6類連接的設(shè)備。

NR增強(qiáng)縮減能力(eRedCap)：雖然3GPP的Release18仍在開發(fā)中，但其最初的定義引入了一種NR標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)適用于當(dāng)前的LTECat1/Cat1bis數(shù)據(jù)速率范圍。增強(qiáng)型RedCap或eRedCap支持使用幾Mbps的用例，例如，許多具有音頻或視頻功能的消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

根據(jù)設(shè)備的用例，RedCap或eRedCap可能會在5G網(wǎng)絡(luò)上提供比當(dāng)前LTE標(biāo)準(zhǔn)更強(qiáng)的性能，而且它自然是經(jīng)得起未來考驗的，何時切換到NR的問題應(yīng)該完全取決于使用情況和開發(fā)時間表。

5G NR物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)案例

在決定何時開始實施RedCap技術(shù)之前，我們必須查看產(chǎn)品的業(yè)務(wù)案例。換句話說，產(chǎn)品是做什么的?以三家假設(shè)的企業(yè)為例：

1、A企業(yè)

A企業(yè)為全球市場生產(chǎn)電池供電的智能電表。該產(chǎn)品的使用壽命由電池壽命決定，電池壽命約為20年。由于數(shù)據(jù)要求和政府客戶非常低，5GNR的優(yōu)勢可能還沒有超過當(dāng)前的成本或部署限制。該企業(yè)最好堅持使用覆蓋其所有本地市場的雙模LTE-M和NB-IoT解決方案。

2、B企業(yè)

B企業(yè)生產(chǎn)智能家居面板，并在多個國家銷售。這些產(chǎn)品最重要的連接因素是可靠性，但企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層還希望通過單個SKU簡化庫存，并使其單位成本保持低于目前的水平。

就網(wǎng)絡(luò)可用性而言，一些國家只提供LTE-M;其他公司只提供NB-IoT;有些同時提供這兩種服務(wù)。由于NB-IoT無法支持至少需要LTE-M速度的智能家居面板所需的數(shù)據(jù)速率，因此該企業(yè)可能還沒有為5G NR做好準(zhǔn)備，這既是因為成本，也是因為全球網(wǎng)絡(luò)可用性。在未來10年左右，他們最好使用全球可用的Cat1或Cat1bis。

3、C企業(yè)

C企業(yè)生產(chǎn)消費(fèi)電子產(chǎn)品。他們的品牌形象是技術(shù)前沿和面向未來的，企業(yè)沒有太多的成本或時間限制。這是5G RedCap或eRedCap的理想用例(取決于實際數(shù)據(jù)速率需求)，因為它利用了5G帶來的興奮，但前提是5G產(chǎn)品可以在2026年或更晚發(fā)布。

說到2026年，那可能是我們開始看到5GNR過渡變得司空見慣的一年。讓我們更多地談?wù)勵A(yù)計的時間表，但需要注意的是，沒有人知道技術(shù)會以多快的速度發(fā)展。這些只是我們最好的猜測。

5G過渡時間表：有根據(jù)的猜測

根據(jù)3GPP報告和2023年的當(dāng)前蜂窩環(huán)境，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)似乎很可能在2026年或2027年開始大規(guī)模向5GNR標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。RedCap應(yīng)該在一年前變得司空見慣，所以開始尋找競爭對手在2025年或2026年實施RedCap。

這并不能阻止在2023年或2024年在有限的地區(qū)進(jìn)行早期部署，而且單價很高，仍將阻止大規(guī)模采用。

隨著技術(shù)格局的變化，我們不必致力于RedCap或eRedCap。大多數(shù)5GNR標(biāo)準(zhǔn)的早期采用者將首先在其產(chǎn)品中包括雙模連接。

例如，具有iSIM連接功能的芯片組可能會支持Cat1或Cat1bis以及NReRedCap。這樣，無論設(shè)備移動到哪里，設(shè)備都可以選擇提供最佳性能的連接標(biāo)準(zhǔn)。這種靈活性彌合了舊網(wǎng)絡(luò)與新范式之間的差距，這確實是個好消息。

展望更遠(yuǎn)的未來，人們可以預(yù)期eRedCap將進(jìn)一步發(fā)展成為我們稱之為feRedCap(進(jìn)一步增強(qiáng)的RedCap)的東西，這將是一種相當(dāng)于現(xiàn)有LTE-M和NB-IoT的NR。

這可以在5G或即將到來的6G背景下完成，取代為4G設(shè)計的現(xiàn)有波形和參數(shù)集，并確保在不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)中的壽命。我們在本白皮書中解釋了如何為大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)獲得成本和功率優(yōu)化的專用5GNR解決方案。