Bsport体育基于4G LTE的两大物联网技术资料下载电表以及关键的物联网(IoT)应用如在商用LTE网络上的进行无人机控制的能力. 许多行业观察者都将大规模物联网(Massive IoT:mIoT)应用称为即将推出的5G移动网络的杀手级应用。但是,这并不意味着许多先进的物联网应用场景,包括以无人机为基础的服务将需要等到5G被标准化和商用化之后才能够成为现实。即使在现在基于现有的
和技术许多先进的物联网应用也在不断涌现,例如花了数月时间使用商用LTE网络来控制无人机(UAV:unmanned aerial vehicles)。 为了支持大规模地连接的设备,3GPP在Release 13协议规范中推出了包括窄带IoT(NB-IoT)和eMTC(增强机型
)等支持大规模物联网应用的协议标准,以及在更早的协议版本中更常见基于LTE连接的LTE-M协议标准Bsport,如图1所示。 图1 旨在增强对大规模MTC应用支持的3GPP LTE协议的逐步演进步骤 第一个3GPP 5G NR协议版本提供支持eMBB(增强型移动宽带)和URLLC(超可靠,低延迟通信)应用的技术,这些技术解决高性能物联网(IoT)的应用场景。然而Bsport,它不会针对低复杂度的IoT应用(也称为大规模机器通信或者mMTC(Massive MTC))。 那么我们如何才能实现连接大型IoT的5G愿景?要清楚的是,术语“大规模物联网”是指数十亿的物联网设备,包括事物和机器,寿命10年及以上,即使在最偏远的地方也需要无处不在的连接,例如深埋在地下的
。 为了实现大规模(按照3GPP定义,每平方公里至少有1百万个设备)Bsport体育,移动网络必须更有效地支持通常不会频繁通信的最简单的设备,并且具有超能效,因此可以提供极长的例如10年以上的电池寿命。听起来很有挑战性,但是我们不必等待5G到来才开始连接大量的物联网。 如图1所示,3GPP已经在版本13(Release 13)中引入了两套互补的窄带LTE 物联网(IoT)技术:eMTC(增强机型通信)和NB-IoT(物联网)。两者都针对较低的复杂性和功率,更高的覆盖范围和更高的器件密度进行了优化,同时能够与其他LTE服务(如常规的移动宽带)无缝共存。 eMTC(增强机型通信)和NB-IoT(物联网)共同拓展了LTE的技术组合,以支持更广泛的低功耗IoT应用场景。 2.蜂窝物联网技术全面开花 今天基于事物互联网即物联网(IoT)的应用遍布在我们的日常生活中,如共享单车,连接的恒温器,摄像机和其他
的资源使用情况的详细了解、部署等。 但是,随着物联网继续推动新的更多的垂直行业向数字化转型时,在某个时刻物联网的连接数必将变得十分巨大起来, 3GPP将每平方公里拥有100万台及以上的连接设备称为“大规模(Massive)”,所以届时传感器将遍及全球,其中许多是相对简单的设备,不一定需要采用支持超高容量和非常低延迟的5G技术,对于这些物联网应用LTE-M和NB-IoT就是最佳的选择。 LTE-M和NB-IoT是互补的Bsport体育app下载,因为它们的协议规范的不同能力来支持广泛的存在差异的应用场景。LTE-M使用1.4MHz LTE
带宽能够提供1 Mbps的峰值下行链路和上行链路速度,NB-IoT支持使用180kHz信道带宽,支持50 Kbps下行链路和上行链路的峰值速率。“LTE-M”能够支持VoLTE等基本功能,并为范围广泛的物联网(IoT)应用场景(包括资产跟踪器和可穿戴设备)提供全面的移动性支持。而另一方面,NB-IoT可以物联网设备缩小到极端的简单,并且可以提供更深的覆盖范围,支持像电表和传感器这样的物联网设备。 图2 互补的eMTC和NB-IoT解决了大量的物联网应用场景 我们真的需要eMTC和NB-IoT来连接大量的物联网(IoT)设备吗?答案是肯定的,因为互为补充的eMTC和NB-IoT是为不同类型的物联网应用场景而设计的。 eMTC可以使用1.4 MHz的带宽提供高达1 Mbps的吞吐量,并支持基本功能,例如VoLTE和完全移动性,适用于广泛的IoT用例,包括资产跟踪器和可穿戴
。而另一方面,对于低吞吐量,延迟容忍的应用Bsport体育app下载,例如测量仪表和传感器等,NB-IoT可以缩小到极端简单Bsport体育。 它使数据速率仅为10 kbps等级,信号带宽为200 kHzBsport体育,并且可提供更高的覆盖范围。此外,NB-IoT可以部署在现有的LTE频带内,在两个常规LTE载波之间的保护带中,或者以独立模式部署,并且同时为重新使用已经建设好的GSM(2G / GP
)频谱提供了一个简单的迁移路径。 图3 下行链路中NB-IoT独立部署,在LTE带内以及LTE保护带内部署的示例图示。 3GPP除Release 13协议版本之外,还有一个丰富的LTE 物联网(IoT)技术的演进路线图,这将为进一步的改进提供更多的支持,以满足未来的巨量的物联网(IoT)连接需求。例如,Release 14将会为eMTC和NB-IoT带来新的功能,例如单小区组播,实现易于实现空口中(over-the-
r:OTA)对固件升级,以及增强设备定位功能以进行资产定位跟踪。此外,还有两个正在进行的Release 15版本的协议工作项目在进一步增强eMTC和NB-IoT功能,包括唤醒接收机以及TDD支持NB-IoT等新的功能。 图4 3GPP 协议Release13及更高版本中的LTE 物联网(IoT)演进图 应该清楚的是,LTE IoT今天开始连接大量的物联网设备,eMTC和NB-IoT将会在未来几年内不断发展 - 利用LTE网络的规模Bsport体育,寿命和全球覆盖(甚至也可以无缝地实现从2G演进过来)。最终将形成一个5G NR支持的大型物联网(IoT)解决方案。 一些面向未来应用的先进设计技术将包括NOMA(非正交多址:non-
cess),利用RSMA(资源分配多址访问;resources speared multiple access)实现无需授权的传输 - 在需要的情况下设备可以在不需要许可的情况下发送数据,以及网状网络技术(mesh networking )这将扩展LTE网络的设备到设备的通信功能。 另一个激动人心的方面是扩展到无牌频谱(unlicensed spectrum)。 MulteFire联盟(MulteFire Alliance :)正在试图让LTE IoT可以在无许可频谱中运行,以扩展并超越由MulteFire 1.0所支持的移动宽带和高性能IoT功能。利用窄带LTE IoT技术将为专用LTE网络(private LTE)带来新的机遇,并可以实现LPWA(低功率广域)的应用场景。 为了加强对极具市场前景的LTE物联网技术的控制,高通正在提供支持eMTC设备类别Cat-M1,NB-IoT设备类别Cat-NB1和E-GPRS等的商用多模解决方案Bsport体育。高通的MDM9206是一款灵活的单SKU(Stock Keeping Unit(库存量单位))解决方案,可通过单一
几周前,高通与Mobike(摩拜单车)和中国移动进行的联合实地测试 - 测试中将利用高通的的LTE IoT多模式解决方案。 图6 高通,中国移动和Mobike(摩拜单车)测试LTE IoT多模芯片 该测试将使用中国移动的2G / 4G多模网络和Mobike(摩拜单车)的智能锁,以及由高通的调制解调器支持的IoT应用;LTE调制解调器支持的LTE连接和集成的GNSS位置定位功能旨在帮助Mobike客户准确识别可用的自行车,加快智能锁的解锁过程并协助实时管理共享自行车。 此外,高通的全球多模式LTE调制解调器与该公司的低功耗
解决方案一起计划在智能Mobike Preferred Location(sMPL)平台中使用,以支持亚米级别的定位,从而帮助Mobike(摩拜单车)实时监控其自行车的位置和整体 状态,包括来自不同地区的自行车数量,位置和交通信息。 该平台还旨在为摩拜单车的工作人员提供自行车的交付,调度,操作和维护等的精确说明。 全球的移动运营商也开始推出支持Cat-M1和Cat-NB1设备的商用LTE IoT网络。我们看到20多家移动运营商已经公开宣布了部署LTE IoT的承诺,更多的eMTC和/或NB-IoT技术正在进行商业化准备。 虽然5G将增强对物联网(IoT)的支持,但现有的LTE已经能够支持多种物联网应用 图7 截至2017年6月,运营商承诺部署LTE IoT - LTE IoT 在全球发展势头强劲 据悉,工信部近日发文要求加快NB-IoT在国内落地,到今年年底建成基站规模40万个,到2020年建成基站规模150万个。 随着全联接时代到来,传统的电力Bsport体育、交通、能源、化工、制造等行业都在积极探寻自身的转型升级之路。作为由电信力量主导的物联网标准,NB-IoT技术在深度覆盖、超大链接、超低功耗、超低成本等方面均有突出优势,已成为推动物联网产业进程的重要抓手。 根据工信部下发的通知,建设NB-IoT基础设施、发展基于NB-IoT技术的应用,有助于推进网络强国和制造强国建设、促进“大众创业、万众创新”和“互联网 ”发展。 工信部要求,加快完成国内NB-IoT设备、模组等技术要求和测试方法标准制定;加快e
/软SIM在NB-IoT网络中的应用方案研究。要求加快推进网络部署Bsport体育app下载,到2017年末Bsport,实现NB-IoT网络覆盖直辖市、省会城市等主要城市,基站规模达到40万个;到2020年,NB-IoT网络实现全国普遍覆盖,面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖,基站规模达到150万个。 同时,要求推广NB-IoT在细分领域的应用,逐步形成规模应用体系,2017年实现基于NB-IoT的