據(jù)軟銀的預計,未來5年物的連接將超越500億。百億計的物聯(lián)需求,對傳統(tǒng)的通信技術提出了更高的要求。在所有低功耗廣域網(wǎng)通信技術中,最具發(fā)展前景的通信網(wǎng)絡技術有LoRa、Sigfox、NB-IoT。其中NB-IoT設備待機時長達10年,能有效應對低功耗、廣域連接的需求。
萬物互聯(lián)趨勢催生LPWA發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)以M2M為基礎,借助云計算、大數(shù)據(jù)等技術構建萬物互聯(lián)的生態(tài)體系。物聯(lián)網(wǎng)時代的物物相連將會使百億以上物體連入網(wǎng)絡,據(jù)軟銀的預計,未來5年物的連接將超越500億,10年將超越1000億,2035年全球?qū)⒂?萬億的物聯(lián)網(wǎng)連接。
百億計的物聯(lián)需求,對傳統(tǒng)的通信技術(即近距離無線接入和移動蜂窩網(wǎng))提出了更高的要求,傳統(tǒng)移動蜂窩網(wǎng)絡的高使用成本和高功耗催生了專為物聯(lián)網(wǎng)連接設計的低功耗廣域連接技術 (Low Power Wide Area,LPWA),對應中低速率應用場景(傳輸速率<1 Mbps),擁有廣覆蓋、擴展性強等特征,更符合室外、大規(guī)模接入的物聯(lián)網(wǎng)應用。
事實上,目前用于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的通信技術正在全球范圍內(nèi)開發(fā),根據(jù)華為技術報告預計,到2020年整個物聯(lián)網(wǎng)90%連接屬于低功耗、廣域網(wǎng)領域。
NB-IoT是LPWA最具前景的技術之一
在所有低功耗廣域網(wǎng)通信技術(Low Power Wide Area,LPWA)中,最具發(fā)展前景的通信網(wǎng)絡技術有LoRa(超長距低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術,Long Range)、Sigfox(超窄帶技術)、NB-IoT(基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng),Narrow Band Internet of Things)。
在3GPP標準制定中,增加一個新技術的典型流程是先成立一個SI,通過研究項目得出技術報告,根據(jù)技術報告的研究成果,在同一個Release版本或下一個Release版本中成立一個相關的工作項目,通過工作項目輸出技術標準。NB-IoT的制定過程也是如此,在GERAN組“FS_IoT_LC”的研究項目中,主要有3項技術被提出,分別是:擴展覆蓋GSM技術EC-GSM(Extended Coverage-GSM),NBCIoT技術和NB-LTE技術。
其中NB-CIoT由華為、高通和Neul聯(lián)合提出(Neul為英國物聯(lián)網(wǎng)公司,在2014年9月被華為收購),NB-LTE由愛立信、中興、諾基亞等廠商聯(lián)合提出,最終在2015年9月的RAN#69次全會經(jīng)過激烈討論,最終協(xié)商統(tǒng)一為一種技術方案,即NB-IoT。
NB-IoT領銜LPWAN技術
NB-IoT基于LTE技術標準,通過優(yōu)化網(wǎng)絡協(xié)議、半雙工模式、優(yōu)化待機和喚醒機制等方式,并且相對GSM實現(xiàn)20dB增益,大幅提升網(wǎng)絡覆蓋能力,同時單扇區(qū)連接數(shù)達到10萬臺,分別是2G、4G網(wǎng)絡的100倍和20倍,并且設備待機時長達10年,有效應對低功耗、廣域連接的需求。
NB-IoT與eMTC在信道帶寬、數(shù)據(jù)速率、覆蓋能力等方面各有側(cè)重,業(yè)內(nèi)已達成共識,Rel.15演進方向中將不再新增系統(tǒng)帶寬高于200KHz的NB-IoT終端類型和低于1.4MHz的eMTC終端類型,進一步明確兩者將形成差異化的互補關系,而非競爭關系。
具體來看,NB-IoT網(wǎng)絡覆蓋能力強,目前主要應用于相對固定的場景,如遠程抄表類業(yè)務、公共設施監(jiān)控、智能停車等,成本和功耗也可以縮減至最低。eMTC的優(yōu)勢是速率較高、支持移動性、支持VoLTE語音,典型應用場景是物流、可穿戴設備等。