5G新演進之海量物聯網
Rel-15 物聯網
3Gpp(Rel-15)現有2個物聯網標準。
一是基于LTE簡化設計產生的eMTC,另一是完全重新設計的NB-IoT。兩個標準各有側重,面向不同應用。
eMTC支持移動性,語音,中速率,延遲100ms量級。主要應用為可穿戴,POS機,調度,廣告牌等有一定速率和延遲要求的場景。
NB-IoT對移動性支持較弱,不支持語音,低速率,延遲秒級,優點是更深度覆蓋,超低成本,超低功耗,大量連接。主要應用為計量抄表,環境監測,智能鎖等低速率和低交互頻率場景。
eMTC與NB-IoT關鍵指標對比
Rel-16 物聯網
3Gpp Rel-16在前期將繼續使用4G IoT (eMTC和NB-IoT), 采用頻帶內部署方式。繼續使用現有標準的目的是為了充分利用4G IoT的資產和大量投入,同時也為5G IoT新標準制定留出時間。
能在帶內部署的原因是NR子載波間隔為15KHz乘以2的整次冪,正好也是4G IoT的整數倍,因此兩種波形可以很好的正交/帶內共存,不會互相干擾。
另外,4G IoT無線網部分對核心網不敏感,可以連接到5G核心網使用。
5G eMBB頻帶內部署 eMTC和NB-IoT
Rel-16+ 物聯網
3Gpp正在討論更先進的物理層新技術,用于Rel-16后期及后續版本的IoT。這些技術包括:
(1) NOMA - 非正交多址接入
不同用戶的時頻域資源非正交
(2) Grant-free Uplink - 免調度上行
(3) Mesh-networking - 網狀網/多跳網
Mesh網絡
新技術的目標是更高的性能和效率,例如:每平方公里百萬連接(NOMA),更深度覆蓋(Mesh),更低功耗等等(Grant-free UL)。
新技術從討論到落地成為標準,是一個長期過程,在此前 4G IoT將大量使用。物聯網的領域涉及各種場景,需求必然多樣化。5G IoT新技術不會完全替換4G IoT,短期內后者不會像2G那樣被整體退網。
總之,4G將長期存在,加之物聯網設備較長的替換周期,5G IoT 較大可能在某些場景的成為***技術,填補特定需求空白,并與 4G IoT長期共存。