作为业内贸易组织和美洲5G与LTE的发声者,5G美洲今日发布LTE与5G技术助力物联网发展报告。该报告旨在研究3GPP全球标准机构所规定的关键无线技术,为物联网(IoT)创建强有力的生态系统,与LTE共建起潜力无限的全球移动宽带市场。
物理世界的各种物体正以史无前例的方式与人们、其他物体通过网络相互连接,为了描述其未来发展前景,人们创造了物联网(或者万联网)这个词汇。被LTE和未来的5G技术解决的物联网案例均有以下特征:大规模或者是极个别。当然,也有很多非极端的案例,其中许多都已经运行在当今的2G、3G和4G移动无线连接网络上了。
5G美洲主席Chris Pearson表示:“行业转型已经势在必行了,全球各地都已经开始了发展的步伐,包括互联网的持续爆炸式增长、对移动设备的大量利用以及迸发出的无数创新提议。我们对物联网的设想正在逐步成为现实,即任何受益于互联网的行业都会开始转型,物联网首当其冲。这种转型属于自然发展规律。”
该报告详解了3GPP的一些发展成果,包括增强型机器类型通信(eMTC)和窄带物联网(NB-IoT),这些技术都将为广泛的物联网案例提供绝佳平台。利用3GPP规定的LTE增强型技术,例如增强型机器类型通信(eMTC)、窄带物联网(NB-IoT)和动力管理机制,可以利用已经成型的全球生态系统和LTE规模经济。由于GSM是被最多部署的蜂窝技术,而世界范围内大部分机对机通信(M2M)移动互联都使用的是2G M2M,因此报告还强调了3GPP针对GSM网络的物联网创新,即增强覆盖GSM物联网(EC-GSM-IoT)。
物联网的主要目标,即降低设备复杂性和成本、扩展覆盖范围以支持室内和远程应用、实现灵活性部署、增加容量、延长电池寿命等,将通过蜂窝连接实现。未来物联网的关键发展方向包括:
安全。与现有LTE网络类似,增强型机器类型通信(eMTC)和窄带物联网(NB-IoT)支持最先进的3GPP安全性,同时具有认证,信令保护和数据加密等功能。
可扩展性。蜂窝网络可用于处理大量移动宽带流量,而来自大多数物联网应用的流量将相对较小并且容易被吸收。运营商能够从启动阶段为物联网应用提供连接,并在总体拥有成本(TCO)较低、额外投资有限时实现业务增长。在许可频谱中的操作还提供可预测和受控的干扰,使得使用频谱来支持大量设备的操作卓有成效。
多样性。蜂窝连接提供了多样性,可在单一网络中满足各种应用的不同需求。蜂窝网络可以解决大规模到极个别物联网案例中的一切需求。
连接要求。为了满足新兴大规模物联网段的新连接要求,3GPP在网络侧和设备侧采取了渐进的步骤。在3GPP第13版本中解决的关键改进领域是:设备成本、电池寿命、覆盖和对大量IoT连接的支持。
许可频谱。在许可频谱中的操作还提供可预测和受控的干扰,能够有效地使用频谱来支持大量设备。
成熟生态系统。蜂窝移动行业代表着一个庞大而成熟的生态系统,其中包括芯片组、设备和网络设备供应商、运营商、应用提供商和许多其他公司以及3GPP标准化论坛,为未来的发展提供广泛的行业支持。
本文中还特别做出了比较研究,针对两种未授权的物联网技术与3GPP指定的用于GSM与LTE物联网的技术,此外还探讨了5G未来的路径。
爱立信无线接入网络业务开发副总裁兼白皮书联合负责人Andreea Timberlake向我们透露出了工作组的结论:“3GPP无线技术有着强大的技术优势,该优势将继续提高LTE基础设施的能力以应对未来的大规模物联网市场,5G加入物联网市场将指日可待。
在第14、15及其后版本中,3GPP标准旨在解决所有业务瓶颈,实现5G和大规模IoT市场的愿景,数十亿设备和传感器遍布市场,现实世界将由这些数字设备所代表。而这一切都是以低成本的设备、足够长的电池寿命、无处不在的网络覆盖和创新型业务应用程序所驱动的。5G承诺,具体物联网的应用是有可能的,只要实时控制和自动化各种领域的动态过程,如车对车(V2V),车对基础设施(V2I),高速运动和过程控制。启用所需性能的关键在于低于毫秒的网络延迟和超高的可靠性。两者都是3GPP在定义5G、NR新型无线接口过程中的必经之路。而5G网络架构就旨在满足这两种物联网场景。
5G美洲通信部主管Vicki Livingston补充说:“总之,3GPP标准旨在将创新引入现有的4G网络,并将其纳入5G的初始过程,以便在短期内将更多的物联网服务推向市场,而不需要先大规模开展网络构建。”