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5G時代，面向各行業(yè)私有部署的專網(wǎng)已成為一種典型業(yè)態(tài)，針對專網(wǎng)的各類技術(shù)和標準有了更廣闊的用武之地。
近期，歐洲電信標準化協(xié)會（ETIS）推出的DECT-2020 NR標準獲得了國際電信聯(lián)盟（ITU）的認可，并作為5G標準的一部分納入IMT-2020技術(shù)推薦，這是全球首個非蜂窩的5G技術(shù)標準，為行業(yè)部署5G專網(wǎng)提供一套完整的標準。
5G時代，面向各行業(yè)私有部署的專網(wǎng)已成為一種典型業(yè)態(tài)，針對專網(wǎng)的各類技術(shù)和標準有了更廣闊的用武之地。
非蜂窩5G技術(shù)：重點滿足uRLLC和mMTC場景
DECT全稱為（Digital Enhanced Cordless Telecommunications，數(shù)字增強型無線通信），于1987年在歐洲問世，幾乎與公共移動通信一樣有著30多年的發(fā)展歷史。該標準工作頻段為1880—1900MHz，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的語音質(zhì)量和安全性，最初目的是在住宅、商業(yè)和公共環(huán)境中實現(xiàn)靈活的數(shù)字無線通信，至今在全球已在超過10億臺短距離通信設(shè)備中實施。
隨著時間的推移以及公共移動通信的發(fā)展，DECT也在不斷演進，除了語音通信外，也能夠支持互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信以及物聯(lián)網(wǎng)通信。如2013年ETSI有專家提出了低功耗版本，當時該技術(shù)瞄準智能家居應(yīng)用，在海外多個國家，DECT就用到一些家庭能源管理自動化的場景中，但與Zigbee、Z-WAVE等相比還無法形成替代。
DECT-2020 NR是ETSI在2020年10月發(fā)布的最新版本DECT標準，可以在本地網(wǎng)絡(luò)、公有云或介于兩者之間的其他任何形式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中部署。
根據(jù)ETSI發(fā)布的技術(shù)規(guī)范，DECT-2020 NR應(yīng)用的主要場景包括：高可靠的點對點以及點對對點鏈路配置；基于星型網(wǎng)絡(luò)拓撲本地無線接入支持uRLLC場景、基于Mesh自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲本地接入支持mMTC場景。
可以看出，DECT-2020 NR更多面向的是5G物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用。其中，MESH組網(wǎng)是該版“非蜂窩5G標準”的最大亮點，借助網(wǎng)狀通信的優(yōu)勢，實現(xiàn)了海量連接，滿足ITU提出的5G mMTC的指標。
芬蘭多位無線通信專家在IEEE通信雜志發(fā)表的一篇文章顯示，在相同延遲和丟包率要求下，與納入5G的NB-IoT、LTE-M技術(shù)相比，DECT-2020 NR連接節(jié)點密度更高。
DECT-2020 NR的自組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
ETSI專家指出：在非蜂窩5G網(wǎng)絡(luò)中，每個設(shè)備都是一個節(jié)點，且每個設(shè)備都可以是一個路由器，就好像每個設(shè)備都是一個基站。設(shè)備會自動找到最佳路線，自動將新設(shè)備添加到網(wǎng)絡(luò)路由中，如果一臺設(shè)備出現(xiàn)故障，這些設(shè)備將自行重新路由，這意味著可靠的通信消除了單點故障。傳輸功率小的去中心化的網(wǎng)絡(luò)意味著更少的能源消耗，芬蘭一所大學(xué)研究顯示，與具有相同傳輸效率的傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓撲相比，該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的能量效率提高了大約60%。
除已建立的1900MHz DECT頻段外，DECT-2020 NR物理層還適用于6 GHz以下的17個頻段。動態(tài)信道選擇意味著DECT-2020 NR不需要頻率規(guī)劃，前端的復(fù)雜性相對較低。此外，DECT-2020 NR規(guī)范中也提出了與3GPP 5G標準的兼容方式，尤其是支持接入3GPP 5G核心網(wǎng)中，如通過N3IWF（Non-3GPP InterWorking Function）接入5G核心網(wǎng)中。這種靈活性也為行業(yè)專網(wǎng)部署提供了便利性。
向120億美元專網(wǎng)市場進軍
DECT-2020 NR為希望自主部署獨立私有5G網(wǎng)絡(luò)的全球各行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)提供了一個新的選擇。目前，全球5G專網(wǎng)的競賽序幕已經(jīng)開啟，專網(wǎng)市場規(guī)模會遠遠大于4G時代，各行業(yè)在這一領(lǐng)域也會投入真金白銀。
市場研究機構(gòu)Juniper Research最近發(fā)布報告顯示，5G各種增強能力正在推動企業(yè)對私有專用網(wǎng)絡(luò)的熱情和認知，到2023年，全球?qū)＞W(wǎng)硬件和服務(wù)的年度支出將達到近120億美元，比2021年預(yù)計的55億美元增長116%。其中，5G在專網(wǎng)這方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，2023年部署的專網(wǎng)使用的基站中，5G基站占比超過60%。
當然，部署5G專網(wǎng)，其中一個最大的壁壘是能夠獲取合法的無線電頻率資源。由于全球各國對于無線電頻率的管理政策差異很大，導(dǎo)致5G專網(wǎng)在全球發(fā)展非常不平衡。眾所周知，德國率先針對5G專網(wǎng)出臺專門的無線電頻率支持政策，開放非常廉價和便捷的專網(wǎng)頻率申請，大量工業(yè)企業(yè)已獲得了5G專網(wǎng)頻率的授權(quán)；美國通過CBRS頻段，形成5G專網(wǎng)頻率的授權(quán)政策；日本、韓國、英國等國也有不同形式的政策出臺。
Juniper Research認為，全球范圍內(nèi)的5G專用網(wǎng)絡(luò)部署不均衡狀態(tài)非常明顯，最大的市場是那些頻率分配最開放或最靈活的市場。德國和美國在這方面形成領(lǐng)先，這兩個國家將在2023年占據(jù)全球?qū)＞W(wǎng)支出的30%份額，隨著其他國家發(fā)布專網(wǎng)使用頻譜，這一比例可能會有所下降。
在行業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)和能源相關(guān)企業(yè)將成為專網(wǎng)投資的核心用戶，到2023年其占據(jù)的投資市場份額接近60%。不過，Juniper Research也指出，盡管傳統(tǒng)運營商在公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)主導(dǎo)地位，但它們有可能錯過大部分專網(wǎng)市場。而如愛立信、諾基亞等通信設(shè)備廠商則可以為大型行業(yè)用戶直接提供專網(wǎng)設(shè)備，獲取專網(wǎng)投資的部分收益。
因此，在未來全球5G專網(wǎng)市場上，將形成大量新型的“運營商”群體，這些運營商主要針對垂直行業(yè)用戶提供網(wǎng)絡(luò)運營服務(wù)。其中，部分行業(yè)客戶可能自己組建一支具有通信網(wǎng)絡(luò)運營能力的隊伍，專門為自身的專網(wǎng)服務(wù)，也可能將這一運營服務(wù)外包給第三方服務(wù)商。
鑒于專網(wǎng)將成為5G時代的一個新業(yè)態(tài)，多個標準化組織和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在持續(xù)推動專網(wǎng)的技術(shù)、產(chǎn)品商用落地。3GPP也吸收了多個組織和成員的研究成果，如5G-ACIA多定義的私有網(wǎng)絡(luò)場景，推動NPN（非公共網(wǎng)絡(luò)）標準的制定和演進。
當前，中國5G正處于快速建設(shè)期，對于5G專網(wǎng)，目前還未推出5G專網(wǎng)頻率政策，無法實現(xiàn)完全獨立的5G專網(wǎng)落地，而更多集中于“公網(wǎng)專用”的模式。今年7月，十部委聯(lián)合發(fā)布了《5G應(yīng)用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》，在其中“加強5G頻率資源保障”措施中，明確提出：開展5G工業(yè)專用頻率需求以及其他無線電系統(tǒng)兼容性研究，研究制定適合我國的5G工業(yè)專用頻率使用許可模式和管理規(guī)則。
獨立的5G專網(wǎng)的問世似乎還需要一定的時間，而各大運營商積極推出公網(wǎng)專網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品，開啟了中國特色的5G專網(wǎng)發(fā)展道路，涵蓋了從網(wǎng)絡(luò)切片到獨立專網(wǎng)的模式，其中獨立專網(wǎng)實際上是租用運營商頻率的方式實現(xiàn)的。目前，5G專網(wǎng)在國內(nèi)落地不斷加速，以中國移動為例，2020年中國移動發(fā)布了5G專網(wǎng)產(chǎn)品體系，包括“優(yōu)享、專享、尊享”三種模式，一年以來，已在各行業(yè)建成5G專網(wǎng)商用項目超過1500個。近期，中國移動發(fā)布5G專網(wǎng)產(chǎn)品體系2.0，在1.0體系的基礎(chǔ)上，新體系聚焦工廠、礦山等18個細分行業(yè)。
隨著5G商用的加速，針對5G專網(wǎng)將形成百家爭鳴的態(tài)勢。本次ETSI發(fā)布全球首個非蜂窩5G標準，就是在標準層面為5G專網(wǎng)生態(tài)添磚加瓦，未來必將在一些行業(yè)實現(xiàn)落地，也催生一批豐富的5G專網(wǎng)創(chuàng)新群體。
作者：趙小飛
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