5G承載萬(wàn)物互聯(lián)愿景？NB-IoT/eMTC才是未來(lái)幾年承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)大連接任務(wù)的主體

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5G在商用后的一段時(shí)間內(nèi)并不是物聯(lián)網(wǎng)大連接的承載主體，而NB-IoT/eMTC才是承擔(dān)大連接任務(wù)的主體，并且也為運(yùn)營(yíng)商5G時(shí)代新的角色定位積累經(jīng)驗(yàn)。

過(guò)去幾年鋪天蓋地的5G宣傳中，5G為人們帶來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的創(chuàng)新愿景成為宣傳標(biāo)配，產(chǎn)業(yè)鏈各家機(jī)構(gòu)投入大量人力物力促使2019年提前1年成為5G商用的元年。不過(guò)，由于5G涉及前所未有的大量投資，商用節(jié)奏需要考慮投資回報(bào)，從目前的發(fā)展?fàn)顩r看，即使2019-2020年5G商用元年開(kāi)始，還不足以成為承載大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)接入的基礎(chǔ)設(shè)施，而未來(lái)幾年中，NB-IoT、eMTC等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)仍然是低功耗大連接的主力。

爆發(fā)式增長(zhǎng)背后需要爆發(fā)的收入

一個(gè)多月前巴塞羅那舉行的WMC基本成為5G的秀場(chǎng)，業(yè)界對(duì)此熱度不減。不過(guò)，一直以來(lái)，對(duì)于5G的發(fā)展存在著兩種不同的聲音，一方面認(rèn)為產(chǎn)業(yè)界需要盡快商用5G來(lái)滿足新的需求、形成新的商業(yè)模式，另一方面對(duì)于5G的高額投資卻不能帶來(lái)高額收益的擔(dān)憂，并不希望5G快速商用。

前不久，GSMA在北京召開(kāi)的峰會(huì)上，GSMA未來(lái)網(wǎng)絡(luò)專家提到：“雖然5G備受歡迎，但截至2025年，預(yù)計(jì)增長(zhǎng)范圍最大的仍是4G”。由于5G面臨著大量的應(yīng)用場(chǎng)景，不確定的是并非每個(gè)場(chǎng)景都有明確的商業(yè)模式，但確定的是5G投資密度會(huì)居高不下，因此兩者天平需要在一個(gè)均衡的狀態(tài)下，并非越快部署越好。

從未來(lái)連接數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)看，根據(jù)GSMA發(fā)布的《2018移動(dòng)經(jīng)濟(jì)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，截止2017年底，全球2G連接數(shù)仍然占據(jù)所有移動(dòng)連接最高份額，達(dá)到40%，3G連接數(shù)為31%，4G連接數(shù)為29%。鑒于5G經(jīng)濟(jì)回報(bào)的影響，雖然2020年前5G會(huì)開(kāi)始商用，但預(yù)計(jì)到2025年，全球5G連接數(shù)僅占所有移動(dòng)連接的14%，而4G成為份額最高的移動(dòng)連接形態(tài)，占據(jù)53%，2G快速萎縮至4%，3G為29%。

從5G的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展來(lái)看，2017年12月3GPP凍結(jié)了5G非獨(dú)立組網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著5G的一個(gè)重要里程碑，預(yù)計(jì)到2018年6月完成獨(dú)立組網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)，這些標(biāo)準(zhǔn)主要聚焦在增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）這一場(chǎng)景，以及部分低時(shí)延的場(chǎng)景，并不支持大規(guī)模機(jī)器連接（mMTC）的場(chǎng)景。在今年3月底召開(kāi)的3GPP RAN第79次會(huì)議上，3GPP確定了R15標(biāo)準(zhǔn)版本支持NR與NB-IoT/eMTC共存的增強(qiáng)與5G核心網(wǎng)對(duì)接，R16標(biāo)準(zhǔn)中5G NR mMTC應(yīng)用場(chǎng)景不會(huì)涉及低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，會(huì)繼續(xù)依靠NB-IoT/eMTC演進(jìn)。從中可以看出，作為4G LTE向5G過(guò)渡的NB-IoT/eMTC將在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)的任務(wù)，與5G eMBB、uRLLC長(zhǎng)期存在。

從設(shè)備廠商、運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行的5G實(shí)驗(yàn)、測(cè)試計(jì)劃也可以看出，目前主要聚焦于增強(qiáng)移動(dòng)寬帶的支持，逐漸開(kāi)始對(duì)高可靠低時(shí)延場(chǎng)景的支持，短期內(nèi)并沒(méi)有對(duì)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的支持。在這一場(chǎng)景率先商用基礎(chǔ)上，5G智能手機(jī)終端將快速商用。

今年年初，GSMA聯(lián)合中國(guó)信通院發(fā)布的《中國(guó)5G報(bào)告》指出，通過(guò)對(duì)中國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的調(diào)研表明，5G投資相比于4G將更加平緩和持久，大概將從2018年持續(xù)到2025年。初期商業(yè)部署很可能主要瞄準(zhǔn)城市地區(qū)，投資在小基站、新天線和主設(shè)備，以及使用光纖回傳進(jìn)行傳輸升級(jí)（高達(dá)10Gbps），以支持低于1ms的時(shí)延要求。后續(xù)5G覆蓋將擴(kuò)大到更廣的農(nóng)村地區(qū)，這可能需要新的站址和更多的資本支出，但實(shí)現(xiàn)更廣泛的覆蓋將進(jìn)一步考慮商業(yè)成本和標(biāo)準(zhǔn)支持，預(yù)計(jì)在2020年之前不會(huì)推動(dòng)這項(xiàng)工作，同時(shí)，2020年之前也不會(huì)出現(xiàn)5G資本支出占收入的比例達(dá)到與4G類似的25%或者更高水平的情況。

具體到國(guó)內(nèi)，GSMA和中國(guó)信通院認(rèn)為中國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)的部署非常迅速，需要滿足之前已經(jīng)發(fā)展起來(lái)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，但5G比4G網(wǎng)絡(luò)部署速度要慢，而且5G網(wǎng)絡(luò)初期主要作為熱點(diǎn)技術(shù)來(lái)部署，以補(bǔ)充現(xiàn)網(wǎng)容量，運(yùn)營(yíng)商表示將根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。因此，到2025年，預(yù)計(jì)中國(guó)5G的連接數(shù)為4.28億。

相對(duì)于其他市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)，由于GSMA代表全球數(shù)百家運(yùn)營(yíng)商的利益，對(duì)運(yùn)營(yíng)商的需求的市場(chǎng)計(jì)劃更加了解，因此筆者認(rèn)為其對(duì)于未來(lái)5G相關(guān)的預(yù)測(cè)可行度更高。目前，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)通過(guò)2G/3G/4G實(shí)現(xiàn)了超過(guò)3億物聯(lián)網(wǎng)連接，而2025年5G連接數(shù)僅為4.28億，可以看出，若將5G作為未來(lái)低功耗大連接物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，則直到2025年，5G還無(wú)法承擔(dān)低功耗大連接的任務(wù)。彼時(shí)5G連接主要是智能手機(jī)、AR/VR等需要高帶寬的設(shè)備以及車聯(lián)網(wǎng)等需要低時(shí)延的終端，而海量低功耗、大連接的設(shè)備還是需要NB-IoT/eMTC來(lái)承載，以及LoRa、Sigfox等非授權(quán)頻譜低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)來(lái)分流部分設(shè)備。

低功耗大連接需要現(xiàn)有LPWAN的驗(yàn)證

未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景將是一個(gè)多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)長(zhǎng)期共存的態(tài)勢(shì)，而大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）是5G新拓展的場(chǎng)景，具有小數(shù)據(jù)包、低功耗、海量連接等特點(diǎn)。這類終端分布范圍廣、數(shù)量眾多，不僅要求網(wǎng)絡(luò)具備超千億連接的支持能力，滿足每平方公里100萬(wàn)連接數(shù)密度指標(biāo)要求，而且還要保證終端的超低功耗和超低成本。這些場(chǎng)景需要新型多址技術(shù)、新型多載波技術(shù)以及D2D等復(fù)雜技術(shù)的支持才能完成，正如前文所述，該場(chǎng)景將在5G標(biāo)準(zhǔn)中eMBB、uRLLC之后最后完成的標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)，在筆者看來(lái)，相對(duì)于復(fù)雜的技術(shù)，前期通過(guò)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）進(jìn)行場(chǎng)景和商業(yè)模式的驗(yàn)證更為重要。

LPWAN前期的驗(yàn)證的意義重大，不僅僅在于對(duì)未來(lái)大規(guī)模機(jī)器通信（mMTC）場(chǎng)景的預(yù)演，也是對(duì)運(yùn)營(yíng)商新的角色的試水。眾所周知，此前運(yùn)營(yíng)商的角色更多是連接服務(wù)的提供者，而隨著流量爆發(fā)式增長(zhǎng)和提速降費(fèi)的壓力，純粹的連接收入開(kāi)始呈現(xiàn)增量不增收的窘境，未來(lái)5G作為管道的定位一定無(wú)法收回天價(jià)投資，未來(lái)的角色一定面臨轉(zhuǎn)型。

針對(duì)5G未來(lái)洞察，GSMA對(duì)來(lái)自全球運(yùn)營(yíng)商的750位高管進(jìn)行調(diào)研，其中一個(gè)重要的問(wèn)題是運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代所承擔(dān)的角色，調(diào)研結(jié)果如下圖所示：

其中，44%的運(yùn)營(yíng)商高管認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)5G時(shí)代承擔(dān)平臺(tái)供應(yīng)商的角色，需要探討一些B2B和B2B2C的商業(yè)模式；41%的運(yùn)營(yíng)商高管認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)5G時(shí)代承擔(dān)數(shù)字服務(wù)供應(yīng)商角色，包括B2C和B2B；只有10%的高管認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商在5G時(shí)代承擔(dān)純連接供應(yīng)商角色。

可以看出，85%以上的運(yùn)營(yíng)商高管對(duì)于未來(lái)的角色定位和5G之前完全不一樣，平臺(tái)、數(shù)字服務(wù)這些在此前2G/3G/4G時(shí)代的邊緣性角色，將要上升成為主導(dǎo)角色。針對(duì)這樣的巨大轉(zhuǎn)變，運(yùn)營(yíng)商目前已開(kāi)展的NB-IoT/eMTC等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)開(kāi)始承擔(dān)此類角色。運(yùn)營(yíng)商投入巨資建設(shè)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)，其為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的連接收入會(huì)越來(lái)越低，但所有運(yùn)營(yíng)商從一開(kāi)始并未將該服務(wù)定位為連接服務(wù)，而是更多集結(jié)產(chǎn)業(yè)生態(tài)力量，為垂直行業(yè)提供數(shù)據(jù)和平臺(tái)方面的服務(wù)。

我們看到目前已經(jīng)落地的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目，智慧水務(wù)、畜聯(lián)網(wǎng)、智慧燃?xì)?、智能家電、智慧停車等?yīng)用，從試點(diǎn)開(kāi)始就是一個(gè)端到端綜合性服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商以集成商、解決方案商、平臺(tái)供應(yīng)商等多樣化角色切入，已經(jīng)探索出一些連接之外的商業(yè)模式。

4G時(shí)代MBB場(chǎng)景的預(yù)演和試水，為5G時(shí)代eMBB場(chǎng)景積累了大量經(jīng)驗(yàn)，也激發(fā)了對(duì)高帶寬流量的需求。而5G mMTC場(chǎng)景之前并無(wú)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有一些已落地的確定性的需求，此時(shí)NB-IoT/eMTC等低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)成為mMTC的預(yù)演和試水，當(dāng)NB-IoT/eMTC應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，對(duì)于連接容量、功耗提出進(jìn)一步嚴(yán)苛需求時(shí)，5G mMTC的商用就是順?biāo)浦哿恕?/p>

不過(guò)，就目前來(lái)說(shuō)，5G在商用后的一段時(shí)間內(nèi)并不是物聯(lián)網(wǎng)大連接的承載主體，而NB-IoT/eMTC才是承擔(dān)大連接任務(wù)的主體，并且也為運(yùn)營(yíng)商5G時(shí)代新的角色定位積累經(jīng)驗(yàn)。