當前位置:網站首頁>帶你了解NB-IoT標准演進

帶你了解NB-IoT標准演進

2021-08-19 15:28:04 華為雲

摘要:本文將帶大家詳細了解NB-IoT標准演進與產業發展。

本文分享自華為雲社區《一文帶你了解NB-IoT標准演進與產業發展》,作者:萬萬萬。

我們都知道,物聯網的場景和手機、電腦在使用的傳統互聯網是不太一樣的。那麼,就無線通信場景而言,物聯網有什麼樣的特點呢?首先,感知層的物聯網設備在進行數據收發的時候,那些數據包是比較小的,並且收發的頻率也是比較低的,有的時候每天只需要發送不到十個數據。其次,為了提高物聯網設備的使用壽命,這些設備對能源的消耗是比較小的,所以這也要求設備在通信的時候功耗也是要比較低的。

總結起來,就是無源、小包、偶發的通信需求。基於這樣的場景需求,就要求通信網絡必須要是功耗低,覆蓋廣的,也就是LowPowerWideArea的場景。

在LPWA場景當中,當下最熱門的一項技術莫過於NB-IoT通信技術。它被廣泛使用於現如今的公共事業、城市管理當中,所以了解NB-IoT的技術細節以及解决方案對學習物聯網就顯得很重要了。

本文將帶大家詳細了解NB-IoT標准演進與產業發展。

NB-IoT標准演進

NB-IoT技術標准最早是由華為和沃達豐主導提出來的,之後又吸引了高通和愛立信等一些廠家。從一開始的NB-M2M經過不斷的演進和研究,在2015年的時候演進為NB-IoT,在2016的時候,NB-IoT的標准就正式被凍結了。當然,NB-IoT的標准依然在持續的演進當中,在17年的R14當中就新增了許多特性,到了R14版本,NB-IoT具有了更高的速率,同時也支持站點定比特和多播業務了。在2020年7月9日最新召開的會議上,NB-IoT這項技術已經被正式接納為5G的一部分了。

這一事件對於NB-IoT來說有一個什麼樣的好處呢?當NB-IoT這項技術被歸為5G的標准之後,也就是說,即使是通過NB-IoT接入網絡的物聯網設備,最終也可以連接5G核心網,享受5G的邊緣計算、網絡切片等一些服務。所以,這一事件對於NB-IoT來說是非常非常重要的。但是由於現階段的NB-IoT並不支持接入5G網絡,所以該技術在後續仍需要經過不斷的演化和技術的演進才能進入5G網絡當中。

運營商LPWA技術選擇

圖1全球運營商LPWA技術選擇分布

從上圖可知,全球大多數的運營商在進行LPWA技術選擇的時候都是先選擇去部署一張NB-IoT的網絡,之後再去部署一張eMTC的網絡。其原因在於運營商都是傾向於先去部署一張他們本來沒有的網絡,因為之前沒有像NB-IoT這樣的網絡去支持低功耗廣域網的場景,並且也從來沒有專門為了設備去設計一張網絡供物聯網終端設備來使用。

之前所使用的運營商網絡其實都是給人來使用的,為了方便人們的通信,所擁有的語音通信以及越來越高的傳輸速率等等。但是NB-IoT不一樣,這張網絡速率是非常慢的,人類去使用的話體驗肯定是非常差的,但是這張網絡對於底層的設備來說是非常合適的。原因之一是因為覆蓋範圍非常廣,另一個原因是能耗低,速率低等。至於eMTC這張網絡,它的速率相對於NB-IoT是要高的,並且還支持語音通信,所以它與用戶現在正在使用的2G網絡是比較相近的。所以在2G網絡退網之後,運營商就可以選擇使用eMTC去代替2G網絡來進行使用,這就是大部分運營商選擇先部署NB-IoT網絡再部署eMTC網絡的原因。

運營商NB-IoT技術頻譜選擇

對於運營商來說,除了有選擇技術的問題之外,另一個就是頻譜選擇的問題,因為這是一個避不開的問題。如果要滿足低功率廣域網的場景的話,網絡的頻段要够低,因為它既要滿足廣覆蓋,還要滿足網絡的穿透性。大部分感知層的物聯網設備,像氣錶、水錶等,它們是被放在廚房的櫃子裏的,相當於是被層層遮蔽的,如果網絡穿透力不够的話是沒有辦法跟設備進行連接的。

圖2全球運營商NB-IoT頻譜選擇

同時,頻段越低穿透性越强,頻段越高穿透性越弱。所以由圖2可以看到,對於運營商來講,他們相當於把最合適的一部分頻段都拿出來了。所以大部分的運營商都是在700到900M這一部分也就是SubG頻段來進行部署。當然,也有少數的部分像中國聯通他有一部分是放在1800M。所以在上文中提到的,NB-IoT網絡主要是部署在SubG頻段的,而不是說全部都是在SubG頻段原因就在於此。

另外,由於NB-IoT的網絡是基於4GLTE的網絡的。所以運營商會在4G的基站中選擇一部分基站去做軟件昇級來作為NB-IoT的基站。但是中國聯通不一樣,因為中國聯通的4G基站就是基於3G基站昇級得到的。所以就相當於它可以直接使用3G1800MHz的基站昇級得到NB-IoT的基站,所以聯通經過基站平滑昇級之後,就直接在1800M使用NB-IoT網絡,節省了很大的成本。這也就是為什麼中國聯通可以在1800MHz部署NB-IoT網絡。

NB-IoT產業發展

除了網絡技術,基站和頻段之外,如果想要使用這個網絡也得有支持設備與基站連接的芯片。所以華為早在R13就推出了Boudica120芯片,由於它推出的比較早,所以芯片的功能並不是特別强,只支持SubG頻段,並且也不支持移動性這些在R14才演進的特性。所以基於R14的一些新特性,華為又推出了Boudica150芯片來滿足新特性的使用。

圖3NB-IoT產業生態

圖3為NB-IoT技術的應用情况,其實NB-IoT所涉及的領域是比較多的。像水錶、氣錶、路燈、智能停車等等應用當中都有涉及。

點擊關注,第一時間了解華為雲新鮮技術~

版權聲明
本文為[華為雲]所創,轉載請帶上原文鏈接,感謝
https://cht.chowdera.com/2021/08/20210819152804359H.html

猜你喜歡

隨機推薦