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左腿是无线电频谱的市场化运作,右腿是华为物联网建网方法论,物联网要大步向前迈!

(来源:物联网智库,作者:iot101君 2016.11.28)

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就在前两天,一连发生了两件对通信行业、物联网领域都会产生深刻影响的大事,iot101君一定得给大家说道说道。

首先是25日,由中央军委主席习近平、国务院总理李克强签署命令,公布修订后的《中华人民共和国无线电管理条例》,自2016年12月1日起施行。划重点的时间到了——其第十七条规定地面公众移动通信使用频率等商用无线电频率的使用许可,可以依照有关法律、行政法规的规定采取招标、拍卖的方式。

另外一件,就是在2016年(第七届)全球移动宽带论坛(2016 Global Mobile Broadband Forum)上,华为常务董事、产品与解决方案总裁丁耘发布了物联网建网方法论Things Coverage。

前者使得珍贵的无线电频谱资源从行政授予变成了市场化运作,让更多民营企业和机构有了参与机会;后者则为怎么构建物联网网络这个问题提供了方法论。

左腿:无线电频谱的市场化运作

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无线电管理条例的发布将对通信、广播电视、卫星、民航、航运、交通等各行各业产生意义深远的影响,但iot101君重点只关注和物联网领域密切相关的第十七条,个人觉得这也是最有实质性变化的一条。

第十七条 地面公众移动通信使用频率等商用无线电频率的使用许可,可以依照有关法律、行政法规的规定采取招标、拍卖的方式。

无线电管理机构采取招标、拍卖的方式确定中标人、买受人后,应当作出许可的决定,并依法向中标人、买受人颁发无线电频率使用许可证。

在人与人通信的时代,国家(我国)无线电管理机构对无线电频率的划分、分配和指配采用行政许可方式。

这种方式主要存在两方面的问题:一是一些无线电用户占用了某些传播特性好、穿透性强的优质无线电频谱资源,却因自身原因长期将其闲置,致使无线电管理部门由于种种原因无法将其回收再利用,同时也影响了无线电管理机构对某些频谱资源的重新规划配置。这既导致了无线电新技术新应用面临频谱资源紧缺的尴尬局面;又在客观上增加了既有频段的拥挤程度,甚至增加了无线电干扰产生的可能性。二是申请授权的方式使得除了大运营商和一些特殊行业部门以外的其他机构和民营企业根本没有使用私有频段建网的机会。

从今往后,无线电管理机构将采取招标、拍卖的方式颁发无线电频率使用许可证。实际上是一种以市场为基础的无线电频谱资源配置手段,既能提高无线频谱资源的使用效率,也能让更多玩家有机会入局。

在物联网时代,很多企业都有面向某个垂直应用领域构建局域网的需求,典型的比如LoRa。以前,大家对LoRa的最大的诟病就是该技术是基于非授权频谱,存在干扰和安全性等问题。

在新版管理条例实施以后,是否可以猜想有些大型行业用户将通过市场化手段拿到授权频段,来解决网络干扰和安全性的弊端。当然,还得考虑到频谱资源的成本非常之高,在外国拍卖一次就得好几百亿美元。如果嫌直接竞拍太贵,是否直接能从市场上的某些企业那里租用闲置频段?

这个问题很复杂,水很深,因篇幅有限,就不在此做进一步的探讨了。

右腿:物联网建网方法论

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如果说新版无线电管理条例是物联网领域企业建网的前提,那么华为的Things Coverage 则是如何建网的方法论。

与以往服务于人的移动宽带网络不同,物联网纷繁复杂的业务和千差万别的需求也给网络建设带来了全新的挑战。因此,运营商亟需新的网络规划方法论,才能匹配物联网诉求,保障物联体验、实现物联价值。

Things Coverage是业界首次用统一的语言来衡量物联体验,更是首个面向物的网络规划理论体系,在为包括运营商、用户等多个维度在内的整个物联网生态提供明确量化指标和方向指引的同时,帮助运营商最快速建网、最大化物联网网络价值。

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图:华为Things Coverage建网白皮书

iot101君阅读了白皮书全文后,觉得有以下几个点值得关注。

一是报告中定义了物联网体验的衡量标准

因为物(Things)本身是不会说话的,在其缺乏主观综合性反馈的前提下,如何判断一个物联网项目体验究竟好不好?所以华为给出了自己对物联网体验的定义标准,提出了物的ABCDE五维体验定义,即可靠性(Availability)、带宽(Bandwidth)、覆盖(Coverage)、时延敏感度(Delay Sensitivity)、能耗(Energy Efficiency)。

通过五维体验评估,可以定义例如智能抄表、车联网、工业控制等典型物联网的体验。

例如,智能抄表业务的水表因其极高的深度覆盖要求在Coverage需求得分为最高值5分,同时又以10年之久的电池使用寿命在Energy Efficiency项获得5分,但对时延要求不高;而车联网对于周边车辆信息十分敏感,时延要求就达到5分,而对电池寿命并不需要关注,3分就已足够;再说工业控制,因其极高的可靠性和时延要求,在这两项需求均达到5分,但是对功耗并不敏感。

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图:物的五维体验

二是网络规划从以网络为中心转变为以应用为中心

以往的MBB网络在意的是究竟覆盖了多少人口,这没有问题,因为人和人之间都是同质化的个体。不会因为你是个高个儿,你离天空更近,你的通信网络就得和别人不同。

而物联网有大量碎片化的场景,每种场景对通信的需求不同,也就对网络的需求不同。因此,以应用为中心构建网络,才能真正解决万物互联的痛点。

三是建网规划流程和关键技术

在业务开通前,Things Coverage对多种物联场景进行准确的无线特性建模,并给出栅格级的覆盖、电池寿命等关键维度放号地图,从而指导运营商基于现有的MBB网络,协同、快速部署多种物联网业务,有效降低TCO;业务开通后,实时监控水表数据上报率、电池消耗状况。

展望:物联网建网的牌照问题

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频谱资源有了,建网的方法论有了,做一张物联网网络还需要考虑牌照问题。

就拿物联网领域最火的低功耗广域网络来说,无论是NB-IoT,还是LoRa,未来都会接入大量的To B和To C端设备,一旦面向公众,电信业务经营许可证就必不可少。

很早以前,iot101君就和智库专家们一起讨论过LPWAN业务属性的定位问题,

最后得出的结论是,低功耗广域网络应该属于其中“A25-1”分类业务,即“第二类基础电信业务”中的“无线接入设施服务业务”。

为什么将其定位为“无线接入设施服务业务”?我们不妨看看此类业务的定义:“以无线方式提供的网络接入设施服务业务,在此特指为终端用户提供的无线接入设施服务业务。无线接入设施服务的网络位置为网络业务节点接口(SNI)或用户网络接口(UNI)之间部分,传输媒质全部或部分采用空中传播的无线方式。无线接入设施服务业务的经营者应建设位于SNI到UNI之间的无线接入网络设施,可以开展无线接入网络设施的网络元素出租或出售业务。”

显然,低功耗广域网络与此有很强的对应关系:网络运营商一般会部署LPWAN基站/网关,通过星形架构与终端实现接入,这正是建设了位于SNI到UNI之间的无线接入网络设施;终端和基站之间通过该接入网实现数据传输,而基站与服务器端一般通过已有的3G/4G无线网络或光线传输,即主要提供接入服务。

既然经营的是第二类基础电信业务,电信业务经营许可证就必不可少了。三大运营商不愁这个问题,中小企业和民营企业可得好好想一想。

当然,也有可能通过建立行业专网的方式来规避这个问题,但这就另说了,未雨绸缪总归是好事儿嘛!