本文來自物聯(lián)網(wǎng)智庫。
模組是一個(gè)快速變化的市場(chǎng)，尤其是在5G時(shí)代，越來越多的玩家加入到市場(chǎng)的角逐當(dāng)中，模組廠商要推出技術(shù)含量更高的5G模組，就需要緊跟新標(biāo)準(zhǔn)新技術(shù)的演進(jìn)，通過超前的技術(shù)布局和巨額的研發(fā)投入，構(gòu)建差異化優(yōu)勢(shì)，從而滿足市場(chǎng)對(duì)5G物聯(lián)的需求。
當(dāng)前，我們正處于物聯(lián)網(wǎng)連接紅利的起始階段，大量的設(shè)備還未被聯(lián)網(wǎng)，5G連接的紅利也才剛剛開始。在這一過程中，模組作為連接上游高度標(biāo)準(zhǔn)化芯片與下游高度碎片化應(yīng)用的中間環(huán)節(jié)，無疑將會(huì)對(duì)5G物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到重要作用。
但與此同時(shí)，模組是一個(gè)快速變化的市場(chǎng)，尤其是在5G時(shí)代，越來越多的玩家加入到市場(chǎng)的角逐當(dāng)中，模組廠商要推出技術(shù)含量更高的5G模組，就需要緊跟新標(biāo)準(zhǔn)新技術(shù)的演進(jìn)，通過超前的技術(shù)布局和巨額的研發(fā)投入，構(gòu)建差異化優(yōu)勢(shì)，從而滿足市場(chǎng)對(duì)5G物聯(lián)的需求。
R17標(biāo)準(zhǔn)帶來更強(qiáng)5G新特性
就在上個(gè)月，于匈牙利布達(dá)佩斯召開的3GPP RAN第96次會(huì)議圓滿結(jié)束。會(huì)上，5G R17標(biāo)準(zhǔn)正式宣布凍結(jié)，標(biāo)志著5G第二個(gè)演進(jìn)版本標(biāo)準(zhǔn)正式完成。作為5G標(biāo)準(zhǔn)第一階段的最后一個(gè)版本，R17是5G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)過程中一個(gè)重要的里程碑。它的凍結(jié)為5G帶來了更強(qiáng)的技術(shù)性保障。
3GPP RAN第96次會(huì)議
從無線接入網(wǎng)的角度來看，R17標(biāo)準(zhǔn)主要包含了三大特征，即商用性能持續(xù)得到增強(qiáng)、場(chǎng)景化應(yīng)用能力得到提升，以及組網(wǎng)優(yōu)化探索出新的方向。具體來看：
在商用性能方面，R17汲取了5G規(guī)模商用實(shí)踐中的大量經(jīng)驗(yàn)和新要求，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用的閉環(huán)，包括對(duì)大規(guī)模天線技術(shù)進(jìn)行增強(qiáng)，對(duì)雙連接和多載波的激活/去激活，對(duì)移動(dòng)性管理進(jìn)行效率和時(shí)延的優(yōu)化，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及終端節(jié)能等方面的增強(qiáng)等。
在場(chǎng)景化應(yīng)用方面，R17針對(duì)5G應(yīng)用場(chǎng)景引入了“新終端”“新網(wǎng)絡(luò)”和“新功能”，比如RedCap（Reduced Capability）終端、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、高精度定位功能等，進(jìn)一步拓展了5G應(yīng)用場(chǎng)景的范圍，降低了5G應(yīng)用的門檻和可行性。另外R17也對(duì)直通鏈路、中繼等進(jìn)行了增強(qiáng)，加速了5G技術(shù)在實(shí)際場(chǎng)景中落地的可能。
在組網(wǎng)優(yōu)化方面，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)成本高、建模難的問題將隨著人工智能技術(shù)的引入而得到解決。比如3GPP RAN在R17的SON（自組織網(wǎng)絡(luò)）和MDT（最小化路測(cè)）中首次探索了5G和AI的融合，加速了自智網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。除此外，IAB、Smart Repeater等靈活拓?fù)浞矫嬉矊?shí)現(xiàn)了增強(qiáng)。
總的來說，相較于5G的前兩個(gè)版本，R17標(biāo)準(zhǔn)正朝著5G的最終目標(biāo)演進(jìn)，讓5G從R15的“有的用”和R16的“能夠用”變?yōu)镽17的“更好用”，這也將促使5G在創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景上有“更上一層樓”的可能。
標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)賦予5G更豐富應(yīng)用場(chǎng)景
此前，工信部等十部門印發(fā)的《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》明確指出，加快彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)短板弱項(xiàng)，加快輕量化5G芯片模組的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)一步提升終端模組性價(jià)比;實(shí)現(xiàn)5G物聯(lián)網(wǎng)終端用戶數(shù)年均增長(zhǎng)率超200%。這一方面需要不斷提升5G的商用可行性，另一方面則需要使5G能夠在更多行業(yè)中得到應(yīng)用和拓展，而R17正是為此而生。
5G RedCap
比如，R17中最受業(yè)界關(guān)注的5G新特性之一——RedCap。根據(jù)3GPP標(biāo)準(zhǔn)化文檔的描述，RedCap主要應(yīng)用于中高速物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，包括智能可穿戴設(shè)備、工業(yè)無線傳感器和視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)場(chǎng)景，其速率遠(yuǎn)低于eMBB，但高于NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)。
比如在智能制造工廠中，5G的超大帶寬和高可靠低時(shí)延特性可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的精準(zhǔn)控制，也能驅(qū)動(dòng)5G+AIoT創(chuàng)新應(yīng)用提升生產(chǎn)效率。但是，工廠內(nèi)仍存有大量的傳感器是既用不到如eMBB那般高性能網(wǎng)絡(luò)，卻又需要比NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網(wǎng)更高的網(wǎng)絡(luò)，典型的比如監(jiān)控?cái)z像頭、溫濕度傳感器、工業(yè)可穿戴設(shè)備等。
此時(shí)，針對(duì)5G打造的新型輕量級(jí)RedCap終端就能派上用場(chǎng)，它能滿足低成本、低功耗、中等數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)需求。更值得一提的是，預(yù)計(jì)RedCap模組成本相對(duì)eMBB可以降低5倍，規(guī)模商用的模組價(jià)格可以與Cat.4相當(dāng)，這將極大滿足業(yè)界對(duì)低成本5G連接的需求，拓展了5G商業(yè)應(yīng)用的空間。
除此之外，R17中某些新特性的增加或增強(qiáng)，也會(huì)使得5G在更多行業(yè)中得到拓展。比如新增的NB-IoT和eMTC支持非地面網(wǎng)絡(luò)（Non-Terrestrial Networks，NTN）的能力。這對(duì)于形成空天一體、海陸空立體式無線覆蓋，實(shí)現(xiàn)真正萬物可連接具有重要意義。未來，在廣闊無垠的海上運(yùn)輸，在深山野林的生態(tài)監(jiān)控，在偏遠(yuǎn)地區(qū)的資源管控……都將會(huì)借助5G物聯(lián)而輕松實(shí)現(xiàn)。
另外基于直通鏈路增強(qiáng)，R16中對(duì)C-V2X(蜂窩車聯(lián)網(wǎng))的PC5設(shè)計(jì)在R17中也有了更進(jìn)一步的增強(qiáng)，有助于真正實(shí)現(xiàn)車與人、道路、公共基礎(chǔ)設(shè)施之間短距離直連通信，讓車聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急/公共安全以及其它機(jī)器對(duì)機(jī)器等鄰近服務(wù)應(yīng)用有快速落地的可能。
當(dāng)然，雖然R17用更加專業(yè)、更加飽滿、更加優(yōu)質(zhì)的技術(shù)勾勒出了5G美好的商用應(yīng)用的藍(lán)圖，但具體到實(shí)際的落地過程中還有諸多挑戰(zhàn)等到解決。其中，模組作為5G落地的關(guān)鍵一環(huán)尤為重要。
廣和通超前布局助力行業(yè)跑出加速
眾所周知，模組并不是針對(duì)上游芯片的“二次加工”，其自身實(shí)際有著很高的技術(shù)壁壘。一款模組的誕生并非僅僅把基帶芯片、射頻芯片、存儲(chǔ)芯片、電容電阻等各類元器件集成到一塊電路板上，提供標(biāo)準(zhǔn)的接口。同時(shí)，模組廠商還需要在集成的過程中針對(duì)性的對(duì)模組產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，并使其能夠兼容各種新特性來滿足不同客戶的需求。
比如就上述中的RedCap新特性為例，RedCap和5G的關(guān)系雖然可以簡(jiǎn)單的以NB-IoT與4G的關(guān)系進(jìn)行類比，從技術(shù)特性上來看，都是相對(duì)于“正統(tǒng)”的裁剪和輕量化，但真的要做這樣一個(gè)“減法”卻并不簡(jiǎn)單。
5G R17標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)RedCap達(dá)成了低成本、大容量和高效共存、可選支持更多功能三大特性的共識(shí)，并在終端能力上，要求從帶寬、天線數(shù)目、雙工模式、調(diào)制方式、MIMO層數(shù)等方面降低終端復(fù)雜度，支持RedCap終端的早期識(shí)別，DRX增強(qiáng)，RRM測(cè)量放松等。這一過程本身就需要模組廠商通過反復(fù)設(shè)計(jì)和不斷調(diào)試來達(dá)到RedCap所要求的能力，最后如何推動(dòng)RedCap模組成本達(dá)到業(yè)界預(yù)計(jì)的相對(duì)eMBB降低5倍、規(guī)模商用的模組價(jià)格與Cat 4相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)，則是模組廠商和生態(tài)鏈需要共同面對(duì)的又一道難題。
而除此之外，R17還進(jìn)一步擴(kuò)展了新的頻段，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)速率、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、頻譜效率、移動(dòng)性、功耗、時(shí)延等技術(shù)指標(biāo)，這就需要模組廠商在5G模組研發(fā)的過程中，更加注重于技術(shù)積累、人員投入、新工具和新設(shè)備使用等。
不久前，市場(chǎng)研究公司Counterpoint發(fā)布的最新全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組追蹤報(bào)告中顯示，中國(guó)的三家模組廠商首次支撐起了全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組出貨量的半壁江山。其中，Counterpoint就針對(duì)排名前列的廣和通指出，廣和通正積極地重點(diǎn)部署基于5G AIoT的智能模組，以保持在高價(jià)值應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
比如就5G RedCap而言，廣和通其實(shí)早在去年就已經(jīng)提前著手進(jìn)行相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究，并積極將產(chǎn)品研發(fā)和5G R17標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)接。這也反映了廣和通緊隨5G標(biāo)準(zhǔn)，不斷推陳出新的能力。
廣和通5G模組家族圖
當(dāng)然，回顧廣和通5G產(chǎn)品的發(fā)布?xì)v程就能一窺其追隨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的腳步。2019年全球5G商用剛剛啟動(dòng)，行業(yè)發(fā)展正處于混沌未開之時(shí)，廣和通是全球首批發(fā)布5G模組的廠商之一，其發(fā)布的第一代工規(guī)級(jí)5G模組——FG 150/FM150系列，基于高通SDX55 5G調(diào)制解調(diào)器開發(fā)，從而幫助行業(yè)迅速打開了5G市場(chǎng)大門，并引領(lǐng)了5G的行業(yè)普及和應(yīng)用。
2020年中，5G R16標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)。在時(shí)隔不到半年的2021年初，廣和通在行業(yè)率先發(fā)布了符合3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)的5G模組——FG160/FM160系列，并在2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。其中，F(xiàn)M160-CN模組也是首款專為國(guó)內(nèi)定制的R16工規(guī)級(jí)模組。相較第一代5G模組產(chǎn)品，F(xiàn)G160/FM160系列支持了R16標(biāo)準(zhǔn)的5G增強(qiáng)特性，能夠更好的以超可靠性和低時(shí)延賦能5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等更多垂直行業(yè)場(chǎng)景。
因此，站在5G R17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)的當(dāng)下，有理由相信廣和通會(huì)繼續(xù)基于新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)、新特性，不斷在5G產(chǎn)品上突破、創(chuàng)新、迭代，也相信不久的未來，業(yè)界就能再次看到廣和通基于5G R17標(biāo)準(zhǔn)所開發(fā)的模組產(chǎn)品，比如應(yīng)用輕量版的RedCap模組，能夠滿足20MHz帶寬、150Mbps下行速率和50Mbps上行速率的要求等，從而帶動(dòng)5G模組價(jià)格進(jìn)一步降低。
