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物联网以及许可频谱技术值得期待的四个原因

NB-IoT

已出现多种无线技术,可支持大量物联网应用,这些应用注定会迎来爆炸式增长。虽然它们之间存在许多差异,但它们可以大致分为两个独立组:在非许可频谱中运行的专有解决方案和在许可频谱中运行的解决方案。

在这里,我们来快速了解一下这些信息,并了解值得等待许可频谱标准的一些关键原因。

专有技术

第一批进入市场的低功率广域 (LPWAN) 技术包括 Sigfox 和 LoRa 的专有标准。同名法国公司开发的 Sigfox 使用非许可频谱(工业、科学和医疗 (ISM) 无线电频段),用于传输物联网所需的少量数据,每天可传输多达 140 条 12 字节的信息,在农村地区的传输距离约为 30 公里,城市地区的传输距离为 3-10 公里。视线范围内室外物体的距离可超过 1,000 公里。

同样,LoRa (由 Semtech 开发并由行业联盟提供支持)承诺能够通过安全通信为基础设施和个人设备提供物联网设备的国家网络。Lora 还可以以 0.3-50kbps 的数据速率进行远距离传输。(为每个终端设备分别设置数据速率,以最大限度地延长电池寿命和网络容量。)

这些 LPWAN 技术相对于许可频谱解决方案的一个优势是上市早。然而,一些人将其与如今“高度细分”的 4G 蜂窝标准 WiMax 相提并论。

正如诺基亚网络技术营销主管 Stefan Kindt 在他的博客“Sigfax/LoRa 是新的 WiMAX 吗?”中所说,WiMax 比 HSPA 和 LTE 享有多种优势。它得到了由 400 个成员组成的 WiMax 论坛的大力支持。正如 Kindt 所说,它拥有“一个强大的以互联网为中心和以设备为中心的生态系统”,并且在 2008 年推出,相比 HSPA+ (2009) 和 LTE (2010) 具有时间优势。

“我们现在看到了有关 Sigfox、LoRa 和其他低功耗广域 (LPWA) 物联网 (IoT) 接入技术的类似讨论。3GPP 版本12 Cat.0 技术以及省电模式的可用性是向前迈出的一大步,[但] 关键步骤将是 3GPP 版本13 技术的可用性。早起的鸟儿对刺激生态系统和推动竞争很有好处。但是从长远看,现有移动网络的 3GPP 进化路径将赢得竞争。”

许可频谱标准

窄带物联网 (NB-IoT) 另一方面可以在带内部署,并使用正常 LTE 载波内的资源块以及防护带内的资源块。此外,它还可以“独立”用于在专用频谱中实现部署。

2015 年 9 月,3GPP 宣布将其作为其版本 13 的一部分,并说该标准具有“非常广泛的行业支持”。该标准可通过固件更改在现有基础设施上实施,与 3G 和 LTE 频谱部署兼容,以及高效处理物联网应用所需的少量不频繁的双向数据通信。

虽然 LoRa 和 Sigfox 是首次推出,但 NB-IoT 技术已在标准化前部署中推出,终端成本仅为几美元,并且使用简单的电池持续多年,支持无需本地基础设施的即插即用系统。

许可与专有 – 为什么 3GPP 标准值得等待

服务质量

其原因是干扰。如果您在受管制的许可频谱中运行,则可以保证哪些服务将在给定的频率和频段中运行。对于非许可提议,由于其他网络将在相同的未许可频率上运行,因此更难保证此 QoS。

传输功率更高

在许可频段中运行的网络的传输功率或占空比没有与非许可网络相同的限制。因此,您可以部署较少数量的较高半径单元,因此您也可以访问较难到达位置的设备,例如位于地下和检修孔盖下方的公用事业仪表。与 139 相比,NB-IoT 采用的调制方案和窄带宽有助于实现最大耦合损耗 (MCL) 164 dB 。通过 GSM 实现 4 dB。

成本

价位可能(几乎普遍)更容易在开放标准中保持,因此作为一个许可标准,NB-IoT 将带来纯粹的规模经济和更低的材料明细表。因此,价位更易于实现和维护。此外,由于您可以使用现有的蜂窝网络基础设施,因此部署成本更低。

固件升级

工作周期(包括基站)缺乏限制以及由此产生的下行链路容量(启用双向通信和消息确认)也允许设备通过空中固件升级 (FOTA) 更新。

一个典型的应用场景是公用事业仪表,其部署不需要访问数年(可能是几十年)。虽然发射功率很低,在此期间不需要更换电池,但有时您可能需要升级固件。鉴于这些设备的数量将非常多,因此使用 FOTA 的能力至关重要。