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(zhǔn)的幾代蜂窩技術(shù)標(biāo)記為每一代的一部分。2G-5G時(shí)代的蜂窩技術(shù)主要是手機(jī)驅(qū)動(dòng)用例需求的演變。

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)被認(rèn)為是一個(gè)新的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，因此ITU-R定義了要滿足該領(lǐng)域5G系列標(biāo)準(zhǔn)的要求。更具體地說(shuō)，要求在一平方公里內(nèi)支持100萬(wàn)個(gè)IoT節(jié)點(diǎn)。ETSI DECT2020 NR –無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)方法確實(shí)很容易滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。因此，ITU-R批準(zhǔn)了第一個(gè)包含在5G中的非蜂窩技術(shù)——ETSI DECT2020 NR。

在討論5G時(shí)，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(wú)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(huì)犧牲兼容性以產(chǎn)生重大影響。后端支持不同的蜂窩無(wú)線電接入代，并且這些不同的代在同一移動(dòng)電話手持設(shè)備中實(shí)現(xiàn)?；ゲ僮餍允峭ㄟ^(guò)在蜂窩運(yùn)營(yíng)商后端和手持設(shè)備中使用前幾代作為后備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

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

ITU-R做出了一項(xiàng)重大決定，將這種顛覆性的無(wú)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(xiàng)技術(shù)都有明確的作用和好處。這些技術(shù)在無(wú)線電接入層不能互操作。它們支持不同的用例。擁有5G的無(wú)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(lái)。

為什么選擇非蜂窩5G物聯(lián)網(wǎng)？

雖然完全可以通過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的5G蜂窩數(shù)據(jù)連接在有限的范圍內(nèi)連接IoT設(shè)備并中繼數(shù)據(jù)，但非蜂窩5G提供了很多新的機(jī)會(huì)，比如海量容量、靈活覆蓋和節(jié)點(diǎn)密度。蜂窩5G在IoT領(lǐng)域面臨挑戰(zhàn)。Jussi Numminen對(duì)此進(jìn)行了更廣泛的討論——請(qǐng)參閱博客：Wirepas。簡(jiǎn)而言之，基于蜂窩的IoT解決方案已經(jīng)帶來(lái)了以下挑戰(zhàn)：

蜂窩5G需要大量基礎(chǔ)設(shè)施、塔式站點(diǎn)和天線、物理SIM卡和設(shè)備。

需要訂閱才能運(yùn)行，并且蜂窩5G是為手機(jī)和消費(fèi)者用例構(gòu)建的。

非蜂窩5G物聯(lián)網(wǎng)是一種無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)添加的IoT節(jié)點(diǎn)都會(huì)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。甚至可以想象每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)“本地基站”。這些節(jié)點(diǎn)正在做出獨(dú)立決定，要么加入網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，要么通過(guò)路由其他節(jié)點(diǎn)的流量來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。這消除了對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需求和對(duì)一方來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)的需求。

我想在這里補(bǔ)充的最后一點(diǎn)是數(shù)據(jù)所有權(quán)。當(dāng)蜂窩運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施并運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這意味著您必須信任您的所有數(shù)據(jù)才能在運(yùn)營(yíng)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(shuí)可以訪問(wèn)您的數(shù)據(jù)。中間沒(méi)有中間人。雖然這并不適用于所有用例，但越來(lái)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(jī)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(wú)線電

用于5G物聯(lián)網(wǎng)(DECT2020 NR)的無(wú)線電技術(shù)是網(wǎng)狀無(wú)線電，我認(rèn)為這是該領(lǐng)域唯一具有現(xiàn)代無(wú)線電鏈路技術(shù)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)！在我過(guò)去在無(wú)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(wú)線電鏈路技術(shù)現(xiàn)代化步驟。是時(shí)候?qū)o(wú)線網(wǎng)狀無(wú)線電技術(shù)提升到同一水平了。雖然藍(lán)牙和亞千兆赫技術(shù)主要在相當(dāng)于2G的蜂窩技術(shù)上運(yùn)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(yàn)證的創(chuàng)新，比如OFDM（正交頻分調(diào)制）和HARQ（混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)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(wú)線電性能針對(duì)亞千兆赫茲和2.4藍(lán)牙無(wú)線電的快速概覽。簡(jiǎn)而言之，5G物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線電結(jié)合了亞千兆赫和藍(lán)牙無(wú)線電的最佳特性。5G物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線電可以以10倍的數(shù)據(jù)速率達(dá)到亞千兆赫茲的可比距離。與2.4GHz相比，通過(guò)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(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)速率和傳輸功率的能力，當(dāng)不需要完整的數(shù)據(jù)速率或鏈路距離時(shí)，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(gè)優(yōu)勢(shì)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(yùn)行能力，我們的系統(tǒng)可以在沒(méi)有占空比限制的情況下運(yùn)行。此外，隨著需求的增加和芯片組的發(fā)展，5G的批準(zhǔn)使可以使用的頻率范圍更廣。

總結(jié)

總而言之，我預(yù)測(cè)5G物聯(lián)網(wǎng)將由新的非蜂窩5G部分驅(qū)動(dòng)并最終定義，而不是蜂窩方面的增量改進(jìn)。非蜂窩5G是一種基于ETSI DECT2020 NR標(biāo)準(zhǔn)的全新、顛覆性且功能強(qiáng)大的無(wú)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(diǎn)能夠連接到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出蜂窩技術(shù)能力的范圍內(nèi)。5G標(biāo)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(duì)高密度IoT設(shè)備的一系列商定要求。它有一個(gè)專用頻段，可以在沒(méi)有占空比限制和干擾的情況下運(yùn)行。非蜂窩5G物聯(lián)網(wǎng)為經(jīng)濟(jì)地管理您自己的數(shù)據(jù)提供了新的機(jī)會(huì)。網(wǎng)狀技術(shù)使每個(gè)節(jié)點(diǎn)都成為擴(kuò)展覆蓋范圍的基站。