模組是一個(ge)快(kuai)速變化的(de)(de)市場(chang),尤其是在5G時代,越來越多的(de)(de)玩(wan)家加入到市場(chang)的(de)(de)角(jiao)逐當中,模組廠商(shang)要(yao)推(tui)出技術(shu)(shu)(shu)含量更高(gao)的(de)(de)5G模組,就需(xu)要(yao)緊跟(gen)新標準新技術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)演(yan)進(jin),通過(guo)超(chao)前的(de)(de)技術(shu)(shu)(shu)布(bu)局和巨額的(de)(de)研(yan)發投入,構建差異化優勢,從而滿足市場(chang)對5G物聯的(de)(de)需(xu)求。

當前,我們正處于物聯網連接紅利的起始階段,大量的設備還未被聯網,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準化芯片與下(xia)游高(gao)度碎片化應用的(de)(de)中間環節,無疑將(jiang)會對(dui)5G物聯網的(de)(de)發展起到(dao)重要(yao)作用。
但與此(ci)同時,模組(zu)(zu)是(shi)一個(ge)快(kuai)速變化的市(shi)場(chang),尤(you)其(qi)是(shi)在5G時代,越來越多(duo)的玩家(jia)加入(ru)到市(shi)場(chang)的角逐(zhu)當(dang)中,模組(zu)(zu)廠商(shang)要(yao)推出技(ji)術(shu)含量更高(gao)的5G模組(zu)(zu),就需(xu)要(yao)緊跟新(xin)標準(zhun)新(xin)技(ji)術(shu)的演進,通(tong)過超前(qian)的技(ji)術(shu)布局和巨(ju)額的研發投(tou)入(ru),構建差異化優勢,從(cong)而滿足市(shi)場(chang)對(dui)5G物聯(lian)的需(xu)求。
就在上個(ge)(ge)月(yue),于匈(xiong)牙利布達(da)佩斯召開的3GPP RAN第(di)96次會議圓滿結束(shu)。會上,5G R17標(biao)(biao)準正(zheng)式宣布凍結,標(biao)(biao)志著(zhu)5G第(di)二個(ge)(ge)演進版(ban)本標(biao)(biao)準正(zheng)式完成。作為5G標(biao)(biao)準第(di)一(yi)階段(duan)的最后一(yi)個(ge)(ge)版(ban)本,R17是5G標(biao)(biao)準演進過程中一(yi)個(ge)(ge)重要的里程碑(bei)。它(ta)的凍結為5G帶來了更(geng)強(qiang)的技術性保障。

3GPP RAN第96次會議
從(cong)無線接(jie)入(ru)網(wang)的角度來(lai)看(kan),R17標準主要包含了三大特征,即商用性能(neng)持續得(de)到(dao)增(zeng)強、場景化(hua)(hua)應用能(neng)力得(de)到(dao)提升,以(yi)及組網(wang)優(you)化(hua)(hua)探索出新的方向。具體來(lai)看(kan):
在商用性能方面,R17汲取了(le)5G規(gui)模商用(yong)實踐中的大(da)量經驗和(he)新要(yao)求,實現了(le)標準(zhun)與(yu)應用(yong)的閉(bi)環,包括對(dui)大(da)規(gui)模天(tian)線技(ji)術進行增強,對(dui)雙連接和(he)多載波的激(ji)活/去激(ji)活,對(dui)移動性管理進行效率和(he)時(shi)延(yan)的優(you)化,以及對(dui)網絡覆(fu)蓋以及終(zhong)端(duan)節能等(deng)方面的增強等(deng)。
在場景化應用方面,R17針對5G應用場景(jing)引(yin)入了“新(xin)終端”“新(xin)網(wang)絡(luo)”和“新(xin)功能”,比如RedCap(Reduced Capability)終端、衛(wei)星網(wang)絡(luo)、高(gao)精(jing)度定位功能等,進一步拓展了5G應用場景(jing)的范圍,降(jiang)低了5G應用的門檻和可行性。另外R17也對直(zhi)通鏈(lian)路、中繼等進行了增(zeng)強,加速了5G技術在實際場景(jing)中落地的可能。
在組網優化方面,傳統網絡建網成本高、建模難的問題將隨著人工智能技(ji)術的引(yin)入而得到解決。比如3GPP RAN在(zai)R17的SON(自組織網絡)和(he)MDT(最(zui)小化路(lu)測)中首(shou)次探索了5G和(he)AI的融合,加速了自智網絡的實現。除此(ci)外,IAB、Smart Repeater等靈活(huo)拓撲方面也實現了增強(qiang)。
總的(de)(de)(de)來(lai)說,相(xiang)較于5G的(de)(de)(de)前兩個版(ban)本,R17標(biao)準正朝著5G的(de)(de)(de)最終目標(biao)演進,讓5G從R15的(de)(de)(de)“有的(de)(de)(de)用(yong)(yong)”和(he)R16的(de)(de)(de)“能夠用(yong)(yong)”變(bian)為R17的(de)(de)(de)“更好用(yong)(yong)”,這(zhe)也將促(cu)使5G在創新應用(yong)(yong)場景(jing)上(shang)有“更上(shang)一層樓”的(de)(de)(de)可能。
此(ci)前,工(gong)信部等十部門印發(fa)的《5G應用“揚(yang)帆”行動(dong)計劃(2021-2023年)》明確指出,加快彌補產(chan)業(ye)短板弱項,加快輕量(liang)化(hua)5G芯片模(mo)組(zu)(zu)的研發(fa)及產(chan)業(ye)化(hua),進一步提升(sheng)終端模(mo)組(zu)(zu)性(xing)(xing)價比;實現(xian)5G物(wu)聯網(wang)終端用戶數年均增長率超200%。這一方(fang)面需要(yao)不斷(duan)提升(sheng)5G的商用可(ke)行性(xing)(xing),另一方(fang)面則需要(yao)使5G能夠(gou)在更多行業(ye)中得到應用和拓(tuo)展,而R17正是為此(ci)而生(sheng)。

5G RedCap
比如,R17中最受業界關注的5G新特性之一——RedCap。根據3GPP標準化文檔的描述,RedCap主要應用于中高速物聯網場景,包括智能可穿戴設備、工業無線傳感器和視頻監控等業務場景,其速率遠低于eMBB,但高于NB-IoT和eMTC這些低功耗廣域網絡。
比如(ru)在智能制(zhi)造工(gong)(gong)廠(chang)中(zhong),5G的(de)超(chao)大(da)帶寬(kuan)和(he)(he)高(gao)可靠低時延特性(xing)可以(yi)實現(xian)對工(gong)(gong)業機器人的(de)精準控制(zhi),也(ye)能驅動(dong)5G+AIoT創新應用(yong)(yong)提升(sheng)生產效率(lv)。但是,工(gong)(gong)廠(chang)內仍存有(you)大(da)量(liang)的(de)傳感器是既用(yong)(yong)不到如(ru)eMBB那般高(gao)性(xing)能網(wang)絡(luo),卻又需要比NB-IoT和(he)(he)eMTC這些低功耗廣域網(wang)更高(gao)的(de)網(wang)絡(luo),典(dian)型的(de)比如(ru)監控攝像頭、溫濕度傳感器、工(gong)(gong)業可穿戴設(she)備等。
此時,針對(dui)5G打造的新型輕量級RedCap終端就能派上用(yong)場(chang),它能滿足低(di)成(cheng)本、低(di)功耗、中等數據傳輸的物(wu)聯網需求(qiu)。更值得一(yi)提的是,預(yu)計RedCap模(mo)組成(cheng)本相(xiang)對(dui)eMBB可(ke)以(yi)降低(di)5倍(bei),規(gui)模(mo)商用(yong)的模(mo)組價格可(ke)以(yi)與Cat.4相(xiang)當,這將極大滿足業界對(dui)低(di)成(cheng)本5G連(lian)接的需求(qiu),拓展了(le)5G商業應用(yong)的空間。
除此之外(wai),R17中某些新(xin)特(te)性的(de)(de)增加或增強,也會(hui)使得5G在更多(duo)行業中得到拓展。比如新(xin)增的(de)(de)NB-IoT和eMTC支持非地面網絡(Non-Terrestrial Networks,NTN)的(de)(de)能力。這對(dui)于(yu)形(xing)成空天一體(ti)、海(hai)陸(lu)空立體(ti)式(shi)無(wu)線(xian)覆蓋,實現真正(zheng)萬物(wu)可連(lian)接具有(you)重要意(yi)義。未來,在廣闊無(wu)垠(yin)的(de)(de)海(hai)上運輸,在深山野林的(de)(de)生(sheng)態監控(kong),在偏遠(yuan)地區的(de)(de)資(zi)源管控(kong)……都將會(hui)借助(zhu)5G物(wu)聯(lian)而輕松實現。
另外基(ji)(ji)于(yu)直通鏈路增強(qiang),R16中(zhong)對C-V2X(蜂窩車聯(lian)網)的PC5設(she)計(ji)在R17中(zhong)也有了更進一步(bu)的增強(qiang),有助于(yu)真正實(shi)現車與人(ren)、道路、公共(gong)(gong)基(ji)(ji)礎設(she)施之間短距離直連(lian)通信,讓車聯(lian)網、應急(ji)/公共(gong)(gong)安全以及其它機器對機器等鄰(lin)近服務(wu)應用有快速落地(di)的可能。
當然,雖然R17用更加專業、更加飽滿、更加優質的技術勾勒出了5G美好的商用應用的藍圖,但具體到實際的落地過程中還有諸多挑戰等到解決。其中,模組作為5G落地的關鍵一環尤為重要。
眾(zhong)所(suo)周知(zhi),模(mo)組(zu)并(bing)不是針對上(shang)游芯(xin)片的“二次加工”,其(qi)自(zi)身實際有著很高的技術壁壘。一款模(mo)組(zu)的誕生并(bing)非僅僅把基帶芯(xin)片、射頻芯(xin)片、存儲芯(xin)片、電(dian)容電(dian)阻等(deng)各類元器件集(ji)成(cheng)到一塊電(dian)路板(ban)上(shang),提供標(biao)準(zhun)的接口。同時,模(mo)組(zu)廠商還(huan)需(xu)要(yao)在(zai)集(ji)成(cheng)的過程中針對性的對模(mo)組(zu)產品(pin)進行(xing)設計(ji),并(bing)使其(qi)能夠兼容各種新(xin)特(te)性來滿足不同客戶的需(xu)求。
比如就上述中(zhong)的(de)(de)(de)RedCap新(xin)特性為例,RedCap和(he)5G的(de)(de)(de)關系雖(sui)然可以簡單(dan)的(de)(de)(de)以NB-IoT與4G的(de)(de)(de)關系進行類比,從技(ji)術特性上來看(kan),都是(shi)相(xiang)對于“正統”的(de)(de)(de)裁剪和(he)輕量化,但真的(de)(de)(de)要做這樣(yang)一個“減法”卻并不簡單(dan)。
5G R17標準針對RedCap達成了低成本、大容量和高效(xiao)共(gong)(gong)存(cun)、可選(xuan)支持更多功能三大特性(xing)的共(gong)(gong)識(shi),并在終端(duan)能力(li)上,要(yao)求(qiu)從帶寬、天線數(shu)目、雙工模式(shi)、調制方(fang)式(shi)、MIMO層(ceng)數(shu)等(deng)方(fang)面降低終端(duan)復(fu)雜(za)度,支持RedCap終端(duan)的早期識(shi)別,DRX增強,RRM測(ce)量放松等(deng)。這(zhe)一過程本身就(jiu)需要(yao)模組廠(chang)商通過反復(fu)設計和不斷(duan)調試來(lai)達到RedCap所要(yao)求(qiu)的能力(li),最(zui)后如何推動RedCap模組成本達到業(ye)界預(yu)計的相對eMBB降低5倍、規模商用的模組價格與(yu)Cat 4相當的目標,則是模組廠(chang)商和生態鏈需要(yao)共(gong)(gong)同面對的又一道難題。
而除(chu)此(ci)之外,R17還進一步擴展了(le)新(xin)(xin)的頻段,增強了(le)業務速率、網絡覆蓋、頻譜效(xiao)率、移動性、功(gong)耗、時(shi)延等技術(shu)指標,這就需要模(mo)組(zu)廠商在5G模(mo)組(zu)研(yan)發(fa)的過程中,更加注重(zhong)于(yu)技術(shu)積累、人員投入(ru)、新(xin)(xin)工具和新(xin)(xin)設備(bei)使用(yong)等。
不久前(qian),市場研究(jiu)公司Counterpoint發(fa)布(bu)的最新全球(qiu)蜂窩物聯(lian)網模(mo)(mo)組(zu)追(zhui)蹤報告(gao)中(zhong)顯示,中(zhong)國的三(san)家(jia)模(mo)(mo)組(zu)廠(chang)商首次(ci)支撐起了(le)全球(qiu)蜂窩物聯(lian)網模(mo)(mo)組(zu)出貨(huo)量的半壁江山。其中(zhong),Counterpoint就針對(dui)排名前(qian)列的廣和通指出,廣和通正積極地重(zhong)點(dian)部署基于5G AIoT的智能模(mo)(mo)組(zu),以保持在高價值(zhi)應用(yong)領域的領先地位。
比(bi)如就5G RedCap而言,廣(guang)和(he)通(tong)其實早在去年(nian)就已經(jing)提(ti)前著手(shou)進(jin)行相關(guan)行業標(biao)準的研究(jiu),并積極將產品研發和(he)5G R17標(biao)準相對接。這也反映了廣(guang)和(he)通(tong)緊(jin)隨5G標(biao)準,不斷推陳出新的能力。

廣和(he)通5G模組家族圖
當然(ran),回顧廣(guang)和通(tong)5G產品的(de)(de)發布歷(li)程就能一窺其(qi)追隨行(xing)業(ye)(ye)標(biao)準的(de)(de)腳步(bu)。2019年(nian)全(quan)球(qiu)5G商用剛剛啟動,行(xing)業(ye)(ye)發展正處于混沌(dun)未開(kai)(kai)之時(shi),廣(guang)和通(tong)是全(quan)球(qiu)首批發布5G模組的(de)(de)廠商之一,其(qi)發布的(de)(de)第(di)一代工規級5G模組——FG 150/FM150系列(lie),基于高(gao)通(tong)SDX55 5G調制解(jie)調器開(kai)(kai)發,從而幫助行(xing)業(ye)(ye)迅速打開(kai)(kai)了5G市場大門,并引(yin)領了5G的(de)(de)行(xing)業(ye)(ye)普及和應(ying)用。
2020年中,5G R16標準凍結。在時隔不到半年的2021年初,廣和通在行業率先發布了符合3GPP R16標準的5G模組——FG160/FM160系列,并在2022年實現量產。其中,FM160-CN模組也是首款專為國內定制的R16工規級模組。相較第一代5G模組產品,FG160/FM160系列支持了R16標準的5G增強特性,能夠更好的以超可靠性和低時延賦能5G工業互聯網、車聯網、智慧城市等更多垂(chui)直行(xing)業場(chang)景。
因此,站(zhan)在(zai)5G R17標準凍結的(de)(de)當下,有理由相信廣和通(tong)會繼續基于新(xin)(xin)標準、新(xin)(xin)技(ji)術、新(xin)(xin)特性,不(bu)斷在(zai)5G產(chan)品上突破(po)、創(chuang)新(xin)(xin)、迭代,也相信不(bu)久的(de)(de)未來,業界就能(neng)再(zai)次看到廣和通(tong)基于5G R17標準所(suo)開發的(de)(de)模組(zu)產(chan)品,比(bi)如應用輕(qing)量版的(de)(de)RedCap模組(zu),能(neng)夠滿足20MHz帶寬、150Mbps下行速率和50Mbps上行速率的(de)(de)要求等,從而(er)帶動(dong)5G模組(zu)價格進一(yi)步(bu)降低(di)。