澳门新葡亰平台官网军报谈5G四大核心技术:谁制定5G游戏规则,谁就能主导全球通信格局-千龙网·中国首都网

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资料图:图为外媒制作的5G宣传海图。(拖拽/保存图片可查看大图)

随着第一阶段国际标准即将面世,5G商用也将迎来更为利好的局面。受此影响,5G产业链上下游企业,特别是通信设备商将获得新一轮市场增长机遇。其中,射频等关键部件的设计与市场变化值得关注。

NB-IoT是电信行业当前的热点,二级市场投资者较为关注,大家对于NB-IoT是什么以及能做什么有很多的疑问,接下来解释下NB-IoT与物联网的关系,欢迎大家就相关问题和我们讨论。

(解放军报1月18日报道)4G的到来仿佛还在昨日,5G却已近在咫尺。根据国际电信标准化组织(以下简称3GPP)的规划,5G的大规模测试和部署,最早将于今年开始,明年实现5G的商用。作为新一代全球通信标准,5G将不同于传统的几代移动通信。它不仅是更高速率、更大带宽、更强能力的空中接口技术,更是面向业务应用和用户体验的智能网络。它的使命在于连接新行业、催生新服务,将传统产业数字化、云化、人工智能化,为新兴物联网、车联网、智慧城市等发展提供前提和基础,满足未来包含海量数据和广泛连接的各种业务的发展需要。

日前,国际移动通信标准化组织3GPP在韩国釜山召开了5G第一阶段标准制定的最后一场会议。据悉,6月在美国召开的全体会议上,3GPP将宣布5G第一阶段的确定标准。这意味着,5G商业化进程将进入到一个新的阶段。

  2016年6月16日,在韩国釜山召开的3GPP
RAN全会第72次会议顺利结束。NB-IoT(Narrow Band Internet of
Things,窄带蜂窝物联网)作为3GPP
R13一项重要课题,其对应的3GPP协议相关内容获得了RAN全会批准,正式宣告这项受无线产业广泛支持的NB-IoT标准核心协议历经2年多的研究终于经全部完成。

■5G时代呼之欲出

5G脚步声越来越近

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2018年6月14日,3GPP全会规范了5G标准独立组网功能。这意味着第一阶段的5G标准化工作已全部完成,5G发展的竞争从标准之争转向了产业之争。随着5G的商用化脚步越来越近,全球5G进入产业全面冲刺阶段。今年和明年都是5G争夺战的焦点。专家预计,5G将很快走出实验室,正式进入寻常百姓家,改变我们的生活。业内人士普遍认为,5G网络一旦正式商用,除了会使通信业进入新一轮发展期外,还将带动多个规模万亿级别的新兴产业。据美国高通公司(Qualcomm)报告预测,到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元的经济产出;预计从2020年至2035年间,5G对全球GDP增长的贡献将相当于与印度同等规模的经济体。

近年来,人工智能、物联网、云计算等前沿技术的发展,让“万物互联”成为可能。在此形势下,智能设备、物联网设备的应用愈发广泛,互联网与终端产品的互联性不断提升,移动通信技术逐渐渗透到社会、经济发展的方方面面。

  从2015年9月启动工作立项到2016年6月冻结标准,进度之快反反映出需求的迫切。按照规划,NB-IoT的3GPP标准核心部分将在2016年6月冻结,2016年9月将完成性能部分的标准制定,最后的一致性测试标准也将在2016年12月完成。全球运营商有了基于标准化的物联网专有协议,标准化工作的成功完成也标志着NB-IoT即将进入规模商用阶段。在5G商用前的窗口期和未来5G商用后的低成本、低速率市场,NB-IOT将有很大的应用空间,一些芯片和模组厂家已经计划在今年支持NB-IOT。

在行业资深专家杨剑勇看来,物联网作为全新的连接方式,在芯片、运营商和通信厂商的共同推动下,将实现千亿量的连接。以5G为支撑的大连接,将掀起新一轮移动变革,为我们带来一个万物互联感知的智能社会。从5G产业链来看,行业上游包含基站、天线、光缆、芯片、射频器件等通信设备商,中游是各大电信运营商,与普通用户联系最紧密也最直接的则是手机等各类终端设备商。在2018年亚洲最大移动通信设备展会——“世界移动通信大会·上海”上,把5G与机器人和住宅等实物结合起来的“5G+”展示随处可见。面对5G这个“大蛋糕”,各方已蓄势待发,5G所要“引爆”的新应用令人期待。

业内人士分析,人工智能、物联网等市场的兴起,相关设备的市场需求不断上升,推动了面向这一趋势的5G网络技术的诞生与发展。由于具备低时延、高速率、大容量的巨大优势,5G网络能够有效服务于智能技术的落地,推动移动通信产业的全新变革。

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从技术特征来看,5G不仅能够满足智能制造、自动驾驶、VR/AR等新兴产业的应用需求,也能为智能手机等传统行业带来新的机遇。
目前,我国正大力推进5G产业发展,并开始了5G的应用实验与商用测试。据《2018年中国5G产业与应用发展白皮书》(下称白皮书)预计,到2026年,中国5G产业的市场规模将达到1.15万亿元。白皮书显示,未来的5G产业链将分为基站系统、网络架构、终端设备和应用场景四大部分。

  1、什么是NB-IoT

产业链企业摩拳擦掌

  NB-IoT即窄带物联网 (Narrow Band -Internet of
Things),是物联网技术的一种,具有低成本、低功耗、广覆盖等特点,定位于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场,拥有广阔的应用前景。NB-IoT技术的六大主要应用场景恰恰是现有移动通信很难的支持的场景,包括位置跟踪、环境监测、智能泊车、远程抄表、农业和畜牧业这些场景。市场研究公司Machina预测,NB-IoT未来将覆盖25%的物联网连接。

面对5G时代的到来,产业链上下游的通信设备商、通信运营商以及终端设备商都十分期待,希望能够借助5G网络的商业化部署来开展新的业务,推动企业在市场新形势下取得持续发展。

  NB-IoT是3GPP
R13阶段LTE的一项重要增强技术,射频带宽可以低至0.18MHz。NB-IoT是NB-CIoT和NB-LTE两种标准的融合,平衡了各方利益,并适用于更广泛的部署场景。其中,华为、沃达丰、高通等公司支持NB-CIoT;爱立信、中兴、三星、英特尔、MTK等公司支持NB-LTE。NB-CIoT、NB-LTE与标准NB-IoT相比都有较大差异,终端无法平滑升级,一些非标基站甚至面临退网风险。

业内人士认为,5G网络的商用进程取决于通信运营商的资本开支。在4G向5G升级的重要档口,实际上通信运营商都在减少投入,并逐步压缩甚至淘汰2G、3G业务,因此对于上游的通信设备商而言现在是段难熬的时期。

  2、NB-IoT的四大优势

所以,针对5G的发展,包括基站、天线、光缆、芯片、射频器件等领域在内的通信设备商明显更为期待,也更为迫切。一旦5G商用全面铺开,那么这些设备商将迎来自4G之后的又一轮市场爆发,从而得以收割初期的巨大红利,缓解目前的增长困境。

  (1)广覆盖,NB-IoT的覆盖比传统GSM网络好20个DB。如果按照覆盖面积计算,一个基站可以提供10倍的面积覆盖;(2)海量联接,200KHz频率下面,借助NB-IoT一个基站可以提供10万个连接;(3)低功耗,NB-IoT通讯模组电池可以十年独立工作,而不不需要充电;(4)低成本,NB-IoT模组的成目标小于5美金。并且NB-IoT基于蜂窝网络,可直接部署于现有的GSM网络、UMTS网络或LTE网络,运营商部署成本较低、将实现向4.5G平滑升级。

射频市场将持续升温

  3 、门派之争:NB-IoT与LoRa

5G商用正加快推进,世界各国与各大通信企业都在积极布局,以赢得市场先机。但是对于5G的发展而言,非常关键的一个因素在于其国际标准的制定。目前,5G国际标准制定已经取得了初步进展,这无疑是利好消息。

  物联网通信技术从传输距离上区分可分为两类:

业内专家也表示,全球统一的5G标准至关重要。5G技术的开发与商用部署,需要不同国家和不同企业在设计与终端方面都遵循同一规范。当然,标准制定只是5G发展历程中的一个环节,要想把一款成熟的5G终端产品推向市场,还需要整个产业链的支撑。

  (1)短距离通信技术,代表技术有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等,典型的应用场景如智能家居;

未来的5G终端产品设计需要满足一些新的需求,例如为了达到信号收发最高的转换效率以及兼容4G网络,在射频与天线的设计上,显然要做出调整,而不能像此前的4G终端产品一样采用传统设计方式。

  (2)广域网通信技术,业界一般定义为LPWAN(低功耗广域网),典型的应用场景如智能抄表。LPWAN技术又可分为两类:(1)工作在非授权频段的技术,如Lora、Sigfox等,这类技术大多是非标、自定义实现;(2)工作在授权频段的技术,如GSM、CDMA、WCDMA等较成熟的2G/3G蜂窝通信技术,以及目前逐渐部署应用、支持不同category终端类型的LTE及其演进技术,这类技术基本都在3GPP(主要制定GSM、WCDMA、LTE及其演进技术的相关标准)或3GPP2(主要制定CDMA相关标准)等国际标准组织进行了标准定义。NB-IoT即是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术。

就最近屡登话题榜的5G手机来说,射频的设计就相当关键。以往,4G手机的制造成本主要集中在面板与芯片方面,但是5G手机的成本可能会转而集中于新的射频模块。毕竟要想满足5G网络应用条件,就得进一步整合增加的射频部件,这不仅将推动射频设计的优化,也将促进射频市场的升温。

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据相关数据预测,未来几年内,随着5G商用部署的加快,以及5G网络的应用特性影响,射频模块将迎来发展高潮,到2028年,射频产业将有望突破700亿元市场规模。此外,天线与基站领域也将获得明显发展,并取得不错的市场表现。

  LoRa技术特点:能够进行1-20km的长距离传输,城市中无线距离范围在1~2公里,郊区无线距离最高可达20km。节点数可达万级甚至百万级,一个网关可以连接多少个节点或终端设备。数据速率范围0.3~50kbps,较低的数据速率可以使电池寿命达到3-10年。

  从技术上进行对比,NB-IoT与LoRa很难看出哪个再技术上具备绝对的优势,两者之间最大的差别在于是否工作于授权频谱。由于存在干扰等问题,基于非授权频谱的产品仅用了几天便出现问题,授权与非授权频谱也成为了NB-IoT与LoRa技术未来发展的关键。LoRa企业级网络方案的加入,将大大拓展专网的市场范畴。

4、华为中兴NB-IoT标准的主要推动者

  NB-IoT窄带物联网是由华为发起并成为3GPP标准,其具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量的特性使得蜂窝物联网可以广泛应用在多种垂直行业。2015年11月,在华为联合主流运营商、设备厂商、芯片厂商和相关国际组织在内的21家产业巨头,成立了GSMA
NB-IoT
Forum产业联盟,旨在加速窄带物联网生态系统的发展。其中六家运营商成员还宣布,将联合华为在全球成立六个NB-IoT开放实验室,聚焦窄带物联网业务创新、行业发展、互操作性测试和产品兼容验证。

  在NB-IoT
WI评估标准化阶段,中兴通讯贡献位居第一阵营,掌握大量通信基础核心专利,并位居物联网领域专利榜第一名。中兴通讯携手中国移动在中国移动5G联合创新中心实验室,率先完成严格遵循NB-IoT标准协议的技术验证演示。

  华为已与全球多家运营商在中国、德国、西班牙、阿联酋等国共同完成了基于NB-IoT技术智能水表、智能停车、智能垃圾箱业务的功能验证。

  2015年2月世界移动大会期间,华为联合沃达丰展示了包含芯片在内的水表应用的端到端业务演示。

  2015年6月,华为联合上海联通开启智能停车应用的端到端外场测试。

  2015年11月,华为联合德国电信在德国完成基于智能停车的端到端外场测试。

  2015年12月,华为联合沃达丰及西班牙当地水务公司,在沃达丰西班牙商用网络上完成水务应用的端到端测试。

  2016年4月,华为联合阿联酋电信完成智能停车应用的业务应用测试。

  2016年4月,华为联合澳洲东南水务、及当地运营商VHA、Optus共同开启水网信息化改革。

  2016年5月,华为与中国电信、深圳水务集团共同签署战略合作协议,打造智慧水务。

  华为与中国联通、中国电信也均已开始商用测试和合作,由于NB-IoT标准化未完成,目前的试商用都是非标的方案,不过与最终冻结的标准NB-IoT业务效果相比,差异应该并不大。

  5、国内运营商物联网领域的三国演义

  物联网是新一代信息技术的重要应用,不仅能够改善人们的生活,还能给行业带来巨大的变革与创新,推动经济快速发展。据市场研究机构Gartner预测,到2020年全球物联网终端数量将达到260亿,销售收入将达到3000亿美元,带动经济总量将超过1.9万亿美元。在国内,物联网也成为“中国制造2025”战略规划的重要组成部分。

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  基于标准研究的进展,工业和信息化部今年4月中旬召开了NB-IoT工作推进会,提出共同培育NB-IoT产业链,并要求年底建设基于标准NB-IoT的规模外场。

  (1)中国联网非常重视窄带蜂窝物联网(NB-IoT)。中国联通计划今年在超过5个城市启动基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外场规模组网试验,以及6个以上业务应用示范,其中包括上海迪士尼等重点区域试商用。中国联通计划2016年底2017年初推进重点城市的NB-IoT商用部署,2018年则将开始全面推进国家范围内的商用部署。

  (2)中国移动与中兴通讯在3GPP
NB-IoT标准冻结待公开发布前率先完成技术验证演示,中国移动据悉也会在2017年开启商用化进程。

  (3)中国电信与华为在2016年6月签署了NB-IoT创新研究合作协议,标志着双方在物联网创新领域建立起全方位合作关系。

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  国内物联网市场发展情况,2015年底三家运营商物联网连接用户数接近一亿户,其中中国移动近7000万、中国联通约2000万、中国电信约1000万,市场份额分别为移动70%、联通约20%、电信约10%。根据中国科学院物联网研究发展中心的预计,2016年国内物联网行业整体收入将超过一万亿元。

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  投资建议:感知设备正嵌入汽车、商品、建筑、飞机、穿戴式健康监测仪器等物体内,未来物联网将成为整个世界是神经系统,人工智能和认知计算技术会将数以千万计的企业和数十亿人的生活更紧密地交织在一起。随着NB-IoT标准化的完成,NB-IoT将很可能被广泛应用在不同的垂直行业,并就此开启万物互连的新领域、新时代,构建全球最大的蜂窝物联网生态系统。2017年国内运营商NB-IoT规模化商用,如智能停车、智能抄表、智能井盖等领域应用前景广阔,有望推动物联网设备连接数爆炸式增长,物联网生态逐步成熟。产业链最先受益的是物联网芯片和模组相关公司,而后期广泛设备链接产生的数据是物联网的真正价值,通过对垂直细分行业数据的分析应用产生商业价值。继续重点推荐物联网平台领域稀缺标的宜通世纪,重点关注物联网芯片模组领先企业中兴物联(中兴通讯子公司,新三板挂牌),车联网关注盛路通信。

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