5G新演进之海量物联网

5G IoT新技术不会完全替换4G IoT,短期内后者不会像2G那样被整体退网。新技术从讨论到落地成为标准,是一个长期过程,在此前4G IoT将大量使用。物联网的领域涉及各种场景,需求必然多样化。

5G新演进之海量物联网

Rel-15 物联网

3Gpp(Rel-15)现有2个物联网标准。

一是基于LTE简化设计产生的eMTC,另一是完全重新设计的NB-IoT。两个标准各有侧重,面向不同应用。

eMTC支持移动性,语音,中速率,延迟100ms量级。主要应用为可穿戴,POS机,调度,广告牌等有一定速率和延迟要求的场景。

NB-IoT对移动性支持较弱,不支持语音,低速率,延迟秒级,优点是更深度覆盖,超低成本,超低功耗,大量连接。主要应用为计量抄表,环境监测,智能锁等低速率和低交互频率场景。

5G新演进之海量物联网

eMTC与NB-IoT关键指标对比

Rel-16 物联网

3Gpp Rel-16在前期将继续使用4G IoT (eMTC和NB-IoT), 采用频带内部署方式。继续使用现有标准的目的是为了充分利用4G IoT的资产和大量投入,同时也为5G IoT新标准制定留出时间。

能在带内部署的原因是NR子载波间隔为15KHz乘以2的整次幂,正好也是4G IoT的整数倍,因此两种波形可以很好的正交/带内共存,不会互相干扰。

另外,4G IoT无线网部分对核心网不敏感,可以连接到5G核心网使用。

5G新演进之海量物联网

5G eMBB频带内部署 eMTC和NB-IoT

Rel-16+ 物联网

3Gpp正在讨论更先进的物理层新技术,用于Rel-16后期及后续版本的IoT。这些技术包括:

(1) NOMA – 非正交多址接入

5G新演进之海量物联网

不同用户的时频域资源非正交

(2) Grant-free Uplink – 免调度上行

(3) Mesh-networking – 网状网/多跳网

5G新演进之海量物联网

Mesh网络

新技术的目标是更高的性能和效率,例如:每平方公里百万连接(NOMA),更深度覆盖(Mesh),更低功耗等等(Grant-free UL)。

总之,4G将长期存在,加之物联网设备较长的替换周期,5G IoT 较大可能在某些场景的成为首选技术,填补特定需求空白,并与 4G IoT长期共存。

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