?什么是非蜂窩 5G？

我想大多數(shù)讀者都熟悉蜂窩代的首字母縮寫詞 2G、3G、4G 和 5G。這些將由蜂窩社區(qū)定義并經(jīng) ITU-R 批準的幾代蜂窩技術(shù)標記為每一代的一部分。 2G-5G 時代的蜂窩技術(shù)主要是手機驅(qū)動用例需求的演變。

物聯(lián)網(wǎng)被認為是一個新的增長機會，因此 ITU-R 定義了要滿足該領(lǐng)域 5G 系列標準的要求。更具體地說，要求在一平方公里內(nèi)支持100萬個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點。 ETSI DECT2020 NR – 無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)方法確實很容易滿足這些標準。因此，ITU-R 批準了第一個包含在 5G 中的非蜂窩技術(shù)——ETSI DECT2020 NR。

在討論 5G 時，有些人可能期望蜂窩和非蜂窩技術(shù)之間的完全互操作性。了解 2G、3G、4G 和 5G 在無線電接口上也不能互操作是至關(guān)重要的。每向前邁出重要一步，都會犧牲兼容性以產(chǎn)生重大影響。后端支持不同的蜂窩無線電接入代，并且這些不同的代在同一移動電話手持設(shè)備中實現(xiàn)。互操作性是通過在蜂窩運營商后端和手持設(shè)備中使用前幾代作為后備來實現(xiàn)的。

同樣，第一個非蜂窩 5G 是一個重大的顛覆。蜂窩和非蜂窩 5G 無線電接口不可互操作。相反，它們都可以在同一個單元中實現(xiàn)，并且數(shù)據(jù)在應(yīng)用層上從一個網(wǎng)絡(luò)中繼到另一個網(wǎng)絡(luò)和/或在后端組合。例如，通過蜂窩 5G 和非蜂窩 5G 無線電網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)收集到后端的情況。另一個共同使用的例子是當非蜂窩 5G 流量通過 5G 蜂窩網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)關(guān)路由到后端時。

ITU-R 做出了一項重大決定，將這種顛覆性的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為 5G 的一部分。重要的是要了解 5G 系列中的每項技術(shù)都有明確的作用和好處。這些技術(shù)在無線電接入層不能互操作。它們支持不同的用例。擁有 5G 的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)部分是 5G 中最大的新差異化因素……在我看來。

為什么選擇非蜂窩 5G 物聯(lián)網(wǎng)？

雖然完全可以通過移動運營商的 5G 蜂窩數(shù)據(jù)連接在有限的范圍內(nèi)連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并中繼數(shù)據(jù)，但非蜂窩 5G 提供了許多新的機會，例如海量容量、靈活覆蓋和節(jié)點密度。蜂窩 5G 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域面臨挑戰(zhàn)。 Jussi Numminen 對此進行了更廣泛的討論——請參閱博客：Wirepas。簡而言之，基于蜂窩的物聯(lián)網(wǎng)解決方案已經(jīng)帶來了以下挑戰(zhàn)：

• 蜂窩 5G 需要大量基礎(chǔ)設(shè)施、塔式站點和天線、物理 SIM 卡和設(shè)備。
• 需要訂閱才能運行，并且蜂窩 5G 是為手機和消費者用例構(gòu)建的。

非蜂窩 5G 物聯(lián)網(wǎng)是一種無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中每個添加的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點都會擴展網(wǎng)絡(luò)。甚至可以想象每個節(jié)點都是一個“本地基站”。這些節(jié)點正在做出獨立決定，要么加入網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，要么通過路由其他節(jié)點的流量來擴展網(wǎng)絡(luò)。這消除了對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需求和對一方來管理網(wǎng)絡(luò)的需求。

我想在這里補充的最后一點是數(shù)據(jù)所有權(quán)。當蜂窩運營商構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施并運營網(wǎng)絡(luò)時，這意味著您必須信任您的所有數(shù)據(jù)才能在運營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳遞。使用非蜂窩 5G 可以避免這種情況。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是自主管理的，您可以擁有和控制誰可以訪問您的數(shù)據(jù)。中間沒有中間人。雖然這并不適用于所有用例，但越來越多的情況下，數(shù)據(jù)很敏感，需要保留在封閉的私有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，并且“不要離開建筑物”。最近的全球危機在發(fā)電站等戰(zhàn)略傳感器位置更加重視這種類型的考慮。

5G物聯(lián)網(wǎng)無線電

用于 5G 物聯(lián)網(wǎng) (DECT2020 NR) 的無線電技術(shù)是網(wǎng)狀無線電，我認為這是該領(lǐng)域唯一具有現(xiàn)代無線電鏈路技術(shù)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)！在我過去在無線領(lǐng)域的工作經(jīng)歷中，我看到在蜂窩和 Wi-Fi 領(lǐng)域已經(jīng)采取了類似的無線電鏈路技術(shù)現(xiàn)代化步驟。是時候?qū)o線網(wǎng)狀無線電技術(shù)提升到同一水平了。雖然藍牙和亞千兆赫技術(shù)主要在相當于 2G 的蜂窩技術(shù)上運行，但 5G 物聯(lián)網(wǎng)是使用 4G 和 5G 蜂窩技術(shù)已經(jīng)采用的技術(shù)構(gòu)建的。非蜂窩 5G 采用了在蜂窩（和 Wi-Fi）領(lǐng)域得到驗證的創(chuàng)新，例如 OFDM（正交頻分調(diào)制）和 HARQ（混合自動重復請求）。

那么采用這些最新技術(shù)的影響是什么？下圖顯示了 5G 物聯(lián)網(wǎng)無線電性能針對亞千兆赫茲和 2.4 藍牙無線電的快速概覽。簡而言之，5G 物聯(lián)網(wǎng)無線電結(jié)合了亞千兆赫和藍牙無線電的最佳特性。 5G 物聯(lián)網(wǎng)無線電可以以 10 倍的數(shù)據(jù)速率達到亞千兆赫茲的可比距離。與 2.4GHz 相比，通過自適應(yīng)調(diào)制和編碼，可以在相同的數(shù)據(jù)速率下享受兩倍的范圍，或者在與 2.4GHz 相同的數(shù)據(jù)速率下享受三倍的范圍！憑借動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)速率和傳輸功率的能力，當不需要完整的數(shù)據(jù)速率或鏈路距離時，可以提高鏈路性能以降低功耗。

與其他現(xiàn)有網(wǎng)狀服務(wù)相比，最后一個優(yōu)勢是 DECT2020 NR 的特定技術(shù)專用頻段。特定技術(shù)的頻率提供了最佳的運行能力，我們的系統(tǒng)可以在沒有占空比限制的情況下運行。此外，隨著需求的增加和芯片組的發(fā)展，5G 的批準使可以使用的頻率范圍更廣。

總結(jié)

總而言之，我預測 5G 物聯(lián)網(wǎng)將由新的非蜂窩 5G 部分驅(qū)動并最終定義，而不是蜂窩方面的增量改進。非蜂窩 5G 是一種基于 ETSI DECT2020 NR 標準的全新、顛覆性且功能強大的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)解決方案。這將使全新的用例出現(xiàn)，并使更多的節(jié)點能夠連接到遠遠超出蜂窩技術(shù)能力的范圍內(nèi)。

5G 標簽意味著它是全球 5G 家族的一部分，并經(jīng)行業(yè)社區(qū)證明可以滿足對高密度物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的一系列商定要求。它有一個專用頻段，可以在沒有占空比限制和干擾的情況下運行。非蜂窩 5G 物聯(lián)網(wǎng)為經(jīng)濟地管理您自己的數(shù)據(jù)提供了新的機會。網(wǎng)狀技術(shù)使每個節(jié)點都成為擴展覆蓋范圍的基站。