为5G NR做准备：物联网制造商需要了解的内容

为5G NR做准备：物联网制造商需要了解的内容

2023-04-06 14:18:32物联网 4G/5G 关于NR，首先要了解的是它不会很快取代现有的机器类型通信(MTC)蜂窝标准。大规模MTC(mMTC)连接在5G上运行良好，目前，整个5G mMTC空间都在LTE-M和NB-IoT上运行。

物联网制造商何时应采用5G新无线电(NR)标准?答案是：这取决于设备的技术要求。让我们来看看当今的物联网制造商，需要了解哪些与产品开发时间表相关的5GNR标准。

5G NR标准概述

关于NR，首先要了解的是它不会很快取代现有的机器类型通信(MTC)蜂窝标准。大规模MTC(mMTC)连接在5G上运行良好，目前，整个5G mMTC空间都在LTE-M和NB-IoT上运行。

换句话说，5G不是NR的替代名称。在mMTC领域，5G基于LTE-M和NB-IoT波形。这些大规模物联网标准支持低数据速率，NB-IoT通常以约100千kbps的速率传输数据;并且LTE-M传送数百kbps、大约1000kbps或1Mbps。

对于此范围内的数据速率，我们预计至少到2030年，甚至可能更长的时间内，LTE-M和NB-IoT都支持MTC要求。那么NR标准有什么意义呢?

从本质上讲，根据最初的设计和目的，NR波形和参数集支持更高的数据速率，以数十或数百Mbps为单位进行测量。这些极高的速率支持大量物联网用例，包括智能手表、耳机、远程信息处理、智能家居设备，甚至是移动路由器、物联网网关和其他物联网聚合器等高数据设备。

本质上，根据最初的设计和目的，NR波形和参数集支持更高的数据速率，以数十或数百Mbps测量。

下面讨论的5G NR标准由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发和维护，特别是其专门用于无线电接入网络的工作委员会。截至本文撰写之时，3GPP一直在为蜂窝物联网制定两个NR标准：

NR降低能力(RedCap)：NRRedCap是一种用于无线电接入的5GNR标准，目标数据速率为几百Mbps。这与LTE第4类和第6类标准目前覆盖的数据范围大致相同，因此我们可以预计RedCap将取代目前通过LTE第4或第6类连接的设备。

NR增强缩减能力(eRedCap)：虽然3GPP的Release18仍在开发中，但其最初的定义引入了一种NR标准，该标准适用于当前的LTECat1/Cat1bis数据速率范围。增强型RedCap或eRedCap支持使用几Mbps的用例，例如，许多具有音频或视频功能的消费者物联网设备。

根据设备的用例，RedCap或eRedCap可能会在5G网络上提供比当前LTE标准更强的性能，而且它自然是经得起未来考验的，何时切换到NR的问题应该完全取决于使用情况和开发时间表。

5G NR物联网商业案例

在决定何时开始实施RedCap技术之前，我们必须查看产品的业务案例。换句话说，产品是做什么的?以三家假设的企业为例：

1、A企业

A企业为全球市场生产电池供电的智能电表。该产品的使用寿命由电池寿命决定，电池寿命约为20年。由于数据要求和政府客户非常低，5GNR的优势可能还没有超过当前的成本或部署限制。该企业最好坚持使用覆盖其所有本地市场的双模LTE-M和NB-IoT解决方案。

2、B企业

B企业生产智能家居面板，并在多个国家销售。这些产品最重要的连接因素是可靠性，但企业领导层还希望通过单个SKU简化库存，并使其单位成本保持低于目前的水平。

就网络可用性而言，一些国家只提供LTE-M;其他公司只提供NB-IoT;有些同时提供这两种服务。由于NB-IoT无法支持至少需要LTE-M速度的智能家居面板所需的数据速率，因此该企业可能还没有为5G NR做好准备，这既是因为成本，也是因为全球网络可用性。在未来10年左右，他们最好使用全球可用的Cat1或Cat1bis。

3、C企业

C企业生产消费电子产品。他们的品牌形象是技术前沿和面向未来的，企业没有太多的成本或时间限制。这是5G RedCap或eRedCap的理想用例(取决于实际数据速率需求)，因为它利用了5G带来的兴奋，但前提是5G产品可以在2026年或更晚发布。

说到2026年，那可能是我们开始看到5GNR过渡变得司空见惯的一年。让我们更多地谈谈预计的时间表，但需要注意的是，没有人知道技术会以多快的速度发展。这些只是我们最好的猜测。

5G过渡时间表：有根据的猜测

根据3GPP报告和2023年的当前蜂窝环境，蜂窝物联网似乎很可能在2026年或2027年开始大规模向5GNR标准迈进。RedCap应该在一年前变得司空见惯，所以开始寻找竞争对手在2025年或2026年实施RedCap。

这并不能阻止在2023年或2024年在有限的地区进行早期部署，而且单价很高，仍将阻止大规模采用。

随着技术格局的变化，我们不必致力于RedCap或eRedCap。大多数5GNR标准的早期采用者将首先在其产品中包括双模连接。

例如，具有iSIM连接功能的芯片组可能会支持Cat1或Cat1bis以及NReRedCap。这样，无论设备移动到哪里，设备都可以选择提供最佳性能的连接标准。这种灵活性弥合了旧网络与新范式之间的差距，这确实是个好消息。

展望更远的未来，人们可以预期eRedCap将进一步发展成为我们称之为feRedCap(进一步增强的RedCap)的东西，这将是一种相当于现有LTE-M和NB-IoT的NR。

这可以在5G或即将到来的6G背景下完成，取代为4G设计的现有波形和参数集，并确保在不断发展的网络中的寿命。我们在本白皮书中解释了如何为大规模物联网获得成本和功率优化的专用5GNR解决方案。

责任编辑：姜华 来源：千家网 5G物联网