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借助 4G LTE,立即开始 5G 之旅

Get started with 5G - u-blox

5G 全面实施还需要几年的时间。您不需要等到那时再享受未来互联行业的好处。

尽管围绕下一代移动技术 5G 的讨论热火朝天,但在标准完全实施之前,推迟对工业物联网 (IIoT) 的投资似乎是一个好主意。毕竟,为什么要在科技革命如火如荼之时把钱投入到正在发展中技术呢?但有一个问题:4G LTE 远未过时,而是仍在不断发展。GSMA 表示,它将在未来几年中继续扩大商业版图,并在 5G 网络扎根的过程中更长期地占据市场主导地位,作为 5G 网络的补充甚至为其提供支持。

在关于 5G 的各种声音中,一个容易忽略的问题是,在未来几年乃至未来十年中,4G LTE 将仍然是工业物联网解决方案最有力的竞争者。在本博客中,我们将阐述原因。但首先,我们将了解 5G 是什么、不是什么及其预计会以怎样的方式推广实行。最后,应该清楚的是,5G 不是单一的“东西”,其并非要取代 4G LTE,而是要作为它的补充。

游戏规则的改变者 - 终于来了

毫无疑问,5G 具有变革意义。技术背后引发热烈讨论是很自然的,它确实有可能实现从根本上改变技术在社会中的作用的远大目标,最终形成“所有事物的互联网”。而这一目标的实现要依赖众多公认的具有颠覆性的创新技术。

  • 5G 将增加新频谱频段,包括低于 1 GHz 和 mmWave (>24 Ghz) 的频谱频段,以扩大容量。
  • 它在 mmWave 频段中为每个运营商提供高达 1 GHz 的信道带宽,可实现超高宽带速度。
  • 它引入新无线电接口 (5G NR),其功能足以满足各种需求。
  • 它将需要新核心网络,包括小单元网络切片网络虚拟化边缘计算等等,以满足需求并根据行业特定要求定制性能。

正如我们在前面的博客文章中所概述的那样,5G 的规格适用于一系列与工业应用场景相关的新应用场景,从新一代人机接口到自动化制造,再到无处不在的感应和云连接。在 5G 的三大基本要素之间找到适当平衡便可实现各种应用场景:

  • 增强型移动宽带 (eMBB) 将提供超过 10 千兆位/秒的数据传输速率,同时将容量增加三个数量级。
  • 超可靠低延迟通信 (URLLC) 将以在亚毫秒延迟时高达 99.9999% 的惊人可靠性为目标。
  • 最后,海量机器类通信 (mMTC) 将进一步拓宽当今低功耗广域 (LPWA) 网络的发展前景,以低成本、低功耗提供零星数据。

分阶段推出

在性能增强和创新潜力方面,这是一个值得期待的方案。但是,在全球范围内全面推出 5G 需要时间,这一过程将由几个因素决定。首先,移动网络运营商都有自己的推出时间表和优先级,具体取决于他们在各自市场中看到的业务需求,以及他们是否愿意并有能力拿出实施 5G 所需的大量投资。接着,3GPP 不会一次性发布所有行业的 5G 规格。相反,每个新版本都会为这项技术添加更多功能。

3GPP 版本 15、16 和更高版本

3GPP 版本 15 主要是为了实现 eMBB 及其高速数据传输(主要针对消费市场的功能)。它分为三个子版本。第一个子版本侧重于技术的非独立 (NSA) 实施,已于 2017 年年底投入使用。主要的 MNO 随后将该技术引入城市地区的关键市场。5G NSA 建立在现有 4G LTE 网络基础上。

第二个子版本涉及 5G 的独立 (SA) 实施,于 2018 年年中完成,随后是最后一个子版本,在 2019 年初关联了一些技术增强功能。由于 MNO 仍在忙于推出 5G NSA,我们可能需要几年时间才能看到独立版本的商业推广。

即将发布的 16 版本将于 2020 年上半年交付,最终将更接近解决对互联行业影响最大的两大痛点:URLLC 和最终的 mMTC 。URLLC 尤其需要专用网络实施。这项工作将在计划于 2021 年 9 月发布的版本 17 中继续进行,其完整范围将在 2019 年底得到确认,5G-ACIA 等小组将努力为专用 IIoT 应用情景提供宝贵意见。

低功耗广域网的平稳过渡

这对于依赖低功耗广域网 (LPWA) 连接的传统工业物联网应用场景意味着什么?示例可能包括远程监控机器和资产以及连接智能仪表。如今,这些应用场景已涵盖在 NB-IoTLTE-M 中,在 3GPP 版本 13 至 16 中定义和更新,现在才开始在实际部署中增加。TWEET为了确保当今 LPWA 解决方案的使用寿命,3GPP 联盟正在努力确保从 4G LTE 到 5G 技术的顺利迁移路径。

因此,

  • LTE 网络将在未来十年或更长时间内继续服务大众
  • LTE 物联网将继续发展进入 5G 时代,通过进一步提高功耗、性能、设备尺寸、功能和成本,让您的投资永不过时。
  • 5G 网络将向后兼容当今的 LTE 物联网设备,这意味着即使 5G 成为主流,LTE 物联网也将继续运行。
  • 5G 物联网芯片组和设备可能支持“传统”LTE 物联网模式,使它们能够与当今的 4G 物联网网络和未来的 5G 物联网网络配合使用。

最后,在 LPWA 应用场景方面,NB-IoT 和 LTE-M 将继续成为许多互联行业应用场景(远程监控、预测性维护、智能计量)的首选技术,进入 5G 时代。5G 技术的未来发布将带来新的可能性,支持超出 4G LTE 范围的应用和应用场景。