Новая технология 5G IoT не заменит полностью 4G IoT, и последняя не будет полностью выведена из сети, как 2G, в краткосрочной перспективе. Это долгосрочный процесс, когда новые технологии становятся стандартами от обсуждения до внедрения. До этого 4G IoT будет широко использоваться. Сфера Интернета вещей включает в себя различные сценарии, и потребности неизбежно разнообразны.
Rel-15 Интернет вещей
В настоящее время 3Gpp (Rel-15) имеет 2 стандарта IoT.
Один из них - eMTC, основанный на упрощенном дизайне LTE, а другой - полностью переработанный NB-IoT. Каждый из этих двух стандартов имеет свою направленность и ориентирован на разные приложения.
eMTC поддерживает мобильность, голос, среднюю скорость и задержку 100 мс. Основные области применения - носимые устройства, кассовые аппараты, диспетчерские службы, рекламные щиты и другие сценарии с определенными требованиями к скорости и задержке.
NB-IoT слабо поддерживает мобильность, не поддерживает голос, имеет низкую скорость и задержку в несколько секунд. Его преимущества - более глубокое покрытие, сверхнизкая стоимость, сверхнизкое энергопотребление и большое количество подключений. Основные области применения - считывание показаний счетчиков, мониторинг окружающей среды, "умные" замки и другие сценарии с низкой скоростью и низкой частотой взаимодействия.
Сравнение ключевых показателей между eMTC и NB-IoT
Rel-16 Интернет вещей
3Gpp Rel-16 будет продолжать использовать 4G IoT (eMTC и NB-IoT) на ранней стадии, используя внутриполосное развертывание. Цель продолжения использования существующих стандартов заключается в том, чтобы полностью использовать активы и значительные инвестиции в 4G IoT, оставляя при этом время для разработки новых стандартов 5G IoT.
Причина, по которой она может быть развернута в этом диапазоне, заключается в том, что интервал между поднесущими NR составляет 15 КГц, умноженных на интегральную мощность 2, что в точности кратно 4G IoT. Таким образом, эти две формы волны могут сосуществовать в ортогональном/внутриполосном диапазоне, не мешая друг другу.
Кроме того, часть беспроводной сети 4G IoT не чувствительна к основной сети и может быть подключена к основной сети 5G для использования.
Развертывание eMTC и NB-IoT в частотном диапазоне 5G eMBB
Rel-16 Интернет вещей
3Gpp обсуждает более продвинутые новые технологии физического уровня для IoT в последующих версиях Rel-16 и последующих версиях. К таким технологиям относятся:
(1) NOMA - неортогональный множественный доступ
Ресурсы временной и частотной области различных пользователей являются неортогональными
(2) Безвозмездная восходящая линия - восходящая линия без планирования
(3) Mesh-networking - ячеистая сеть/многоходовая сеть
Ячеистая сеть
Целью новых технологий является повышение производительности и эффективности, например: миллион соединений на квадратный километр (NOMA), более глубокое покрытие (Mesh), более низкое энергопотребление и т. д. (Grant-free UL).
Одним словом, 4G будет существовать еще долго, а в сочетании с длительным циклом замены устройств IoT, 5G IoT, вероятно, станет технологией выбора в определенных сценариях, заполнит пробелы в конкретных потребностях и будет сосуществовать с 4G IoT в течение длительного времени.