by Pete Bartolik 2nd July 2020

本文的主要內(nèi)容：

在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(MNO)領(lǐng)域，5G正逐漸成為第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，以最終主導(dǎo)無(wú)線電話、移動(dòng)寬帶等。5G NR技術(shù)價(jià)格過(guò)高，并不不適合所有應(yīng)用。雖然毫米波5G NR在許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中都具有超能力，但低功率WAN(LPWAN)可以支持一系列產(chǎn)生低數(shù)據(jù)流量和電池電量有限的設(shè)備。

隨著公共運(yùn)營(yíng)商將其新基礎(chǔ)架構(gòu)擴(kuò)展到更多地區(qū)，5G無(wú)線世界的鼓聲越來(lái)越高。但是，公共運(yùn)營(yíng)商5G不應(yīng)掩蓋企業(yè)可以用來(lái)使物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和網(wǎng)絡(luò)邊緣運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)一致的眾多網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)。

在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(MNO)擴(kuò)大的營(yíng)銷領(lǐng)域中，5G是第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，正在逐步主導(dǎo)無(wú)線電話，移動(dòng)寬帶，甚至可能替代最后一英里光纖和同軸寬帶。

5G將基于第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)5G新無(wú)線電(5G NR)標(biāo)準(zhǔn)。但是，一些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)推出了“標(biāo)準(zhǔn)前”或過(guò)渡性“ 4G +”階段的早期實(shí)施。

與所謂的獨(dú)立于LTE網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行的5G相比，此類方法的缺點(diǎn)包括運(yùn)營(yíng)成本增加和性能下降。獨(dú)立的5G需要大量的基礎(chǔ)架構(gòu)擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)5G標(biāo)準(zhǔn)所承諾的超可靠的低延遲通信，并且可能需要大量的時(shí)間和投資才能完全實(shí)現(xiàn)。

在物聯(lián)網(wǎng)連接和網(wǎng)絡(luò)邊緣的世界中，5G NR部署對(duì)于提供高帶寬、低延遲通信以支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型應(yīng)用(例如自動(dòng)駕駛汽車操作、視頻監(jiān)控以及優(yōu)化城市交通流量)作為增強(qiáng)的移動(dòng)寬帶可能至關(guān)重要。但對(duì)于某些場(chǎng)景或物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可能就大材小用了，并不是最佳方案。

諸如AT&T和Verizon之類的MNO已部署了5G NR技術(shù)的毫米波頻譜，該技術(shù)使用的高頻無(wú)線電波的范圍比前幾代蜂窩無(wú)線技術(shù)的范圍更短。這就需要額外的基站來(lái)匹配較早技術(shù)的信號(hào)滲透。但是，建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施以提供近似于全民覆蓋的內(nèi)容將需要數(shù)年時(shí)間。高頻信號(hào)可能會(huì)被墻壁、樹木和其他障礙物阻擋，從而限制了它們?cè)诠S和其他密集環(huán)境中使用的能力。

5G并不適合所有應(yīng)用

對(duì)于許多應(yīng)用而言，5G NR技術(shù)價(jià)格過(guò)高且不合適。例如，在給定成本和電池功率需求的情況下，將5G調(diào)制解調(diào)器與低成本的包裹跟蹤傳感器集成在一起將是一件毫無(wú)意義的事情。

“5G不適用于連接傳感器;“價(jià)格昂貴，調(diào)制解調(diào)器無(wú)法使用，并且存在資費(fèi)問(wèn)題。” Doyle Research首席分析師Lee Doyle說(shuō)。它更適用于移動(dòng)應(yīng)用，例如警車中的IoT設(shè)備，或者可能是IoT網(wǎng)關(guān)或路由器的廣域網(wǎng)(WAN)鏈接，可聚合來(lái)自通過(guò)Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)連接的傳感器的流量或其他短距離無(wú)線選項(xiàng)，例如藍(lán)牙和Zigbee。

隨著企業(yè)遷移到基于IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的下一代無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi 6，他們將能夠利用更快的帶寬并能夠以更低的功耗需求支持其他設(shè)備。這將適合許多在固定空間內(nèi)固定或移動(dòng)受限的設(shè)備。

對(duì)于許多熟悉較早的Wi-Fi設(shè)備的組織而言，這條路徑提供了與MNO的獨(dú)立性，并避免了部署私有5G網(wǎng)絡(luò)所涉及的復(fù)雜性?；蛘?，它們可以連接到利用5G和其他WAN連接選項(xiàng)的軟件定義的WAN(SD-WAN)。 Wi-Fi 6E標(biāo)準(zhǔn)將WLAN應(yīng)用擴(kuò)展到6 GHz無(wú)線頻段，并支持適用于大容量數(shù)據(jù)應(yīng)用的附加和較寬的信道，例如來(lái)自多個(gè)設(shè)備的視頻流。

用于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接的低功耗WAN

雖然毫米波5G NR在許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中都具有超能力，但低功率WAN(LPWAN)可以支持一系列產(chǎn)生低數(shù)據(jù)流量和電池電量有限的設(shè)備。LPWAN技術(shù)可用于蜂窩服務(wù)MNO的許可頻譜，也可用于企業(yè)可以控制自己或通過(guò)集成商控制的非許可頻譜。

窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)是用于許可頻譜蜂窩LPWAN技術(shù)的3GPP標(biāo)準(zhǔn)，它不需要數(shù)據(jù)聚合網(wǎng)關(guān)，但可以允許諸如傳感器的設(shè)備直接與中央服務(wù)器通信。與5G NR相比，NB-IoT可支持大量低吞吐量設(shè)備，具有穿透地下的能力并改善了室內(nèi)覆蓋范圍。

另一個(gè)獲得許可的頻譜蜂窩LPWAN選項(xiàng)是LTE-M，它支持比NB-IoT更低延遲的更高帶寬和移動(dòng)設(shè)備。兩者都旨在使組織能夠利用比5G NR更低的成本數(shù)據(jù)速率，并可以在4G LTE運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)運(yùn)行。兩者都與5G NR共存并不斷發(fā)展，因此符合3GPP的更廣泛的5G規(guī)范。

不想依賴MNO的組織可以利用未經(jīng)許可的頻譜LPWAN選項(xiàng)來(lái)更好地自定義和控制IoT無(wú)線基礎(chǔ)架構(gòu)。LoRaWAN是由LoRa聯(lián)盟開發(fā)和維護(hù)的遠(yuǎn)程LPWAN規(guī)范;盡管LoRa設(shè)備基于開放標(biāo)準(zhǔn)，但它們依賴Semtech芯片技術(shù)。更具專有性的替代方法是Sigfox，由同名公司開發(fā)，專注于通過(guò)專用全球網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行低成本、低功耗連接。

IHS Markit負(fù)責(zé)連接和物聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)首席分析師李·拉特利夫(Lee Ratliff)預(yù)測(cè)，這四種最杰出的LPWAN技術(shù)在當(dāng)今市場(chǎng)上表現(xiàn)相對(duì)較好，但最終將在市場(chǎng)份額和技術(shù)能力方面產(chǎn)生沖突。他說(shuō)：“這些技術(shù)之間確實(shí)沒(méi)有太多競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樗鼈兌荚谧约旱男”娛袌?chǎng)中成長(zhǎng)。我們確實(shí)希望，它們將變得更具競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>

拉特里夫說(shuō)，NB-IoT和LoRaWAN很有可能會(huì)并駕齊驅(qū)，因?yàn)閺募夹g(shù)角度來(lái)看它們非常相似。他還指出，LoRa技術(shù)的大約一半現(xiàn)在已在公共網(wǎng)絡(luò)中使用。

“隨著這些標(biāo)準(zhǔn)變得更具競(jìng)爭(zhēng)力，它們往往會(huì)相互借鑒，因此，如果LoRa因其具有處理私有網(wǎng)絡(luò)的能力而成為一個(gè)巨大的威脅，那么NB-IoT很可能會(huì)增加處理私有網(wǎng)絡(luò)的能力。”拉特里夫解釋道。

他補(bǔ)充說(shuō)，目前，Sigfox是低成本的領(lǐng)導(dǎo)者，但LoRa和NB-IoT可能會(huì)享受規(guī)模經(jīng)濟(jì)，這將使它們?cè)诙▋r(jià)方面更具競(jìng)爭(zhēng)力。

公民寬帶

美國(guó)公民寬帶無(wú)線電服務(wù)(CBRS)的推出為美國(guó)的無(wú)線WAN和無(wú)線LAN決策增加了新的活力。 CBRS被聯(lián)邦通信委員會(huì)(Federal Communications Commission)稱為“創(chuàng)新寬帶”，為MNO、有線電視運(yùn)營(yíng)商、場(chǎng)館所有者和企業(yè)擴(kuò)展現(xiàn)有無(wú)線服務(wù)或部署新選項(xiàng)提供了可能性。

FCC確定CBRS頻譜可以在三個(gè)使用層之間共享：擁有不受限制訪問(wèn)權(quán)限的現(xiàn)有用戶，具有優(yōu)先訪問(wèn)權(quán)限的新許可層和具有較低優(yōu)先級(jí)的未許可用戶。計(jì)劃于7月下旬舉行的拍賣會(huì)在美國(guó)每個(gè)縣級(jí)訪問(wèn)區(qū)域分配最多七個(gè)優(yōu)先訪問(wèn)許可(PAL)，這可能會(huì)帶來(lái)新型的服務(wù)和提供商。

借助CBRS，MNO可以擴(kuò)展其公共4G和5G服務(wù)以與IoT網(wǎng)絡(luò)連接，企業(yè)可以用私有4G和5G網(wǎng)絡(luò)代替或補(bǔ)充Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，并且各種服務(wù)提供商可以通過(guò)CBRS提供最后一英里的服務(wù)。

“ CBRS與技術(shù)無(wú)關(guān)，因此您可以做任何想做的事，甚至可以使用專有技術(shù)，”分析師和咨詢公司Senza Fili的創(chuàng)始人兼總裁Monica Paolini說(shuō)。在繁華的大都市地區(qū)，一些企業(yè)可能希望獲得許可的CBRS避免被未許可的用戶擠走，但是在干擾或競(jìng)爭(zhēng)與他人競(jìng)爭(zhēng)的可能性較小的地區(qū)，更希望使用未許可的CBRS。

互補(bǔ)

這里提到的每個(gè)技術(shù)選項(xiàng)都旨在提供下一代連接。在某種程度上，它們都屬于或補(bǔ)充了5G的更廣泛定義，并且每個(gè)屬性都具有比其他應(yīng)用更適合特定應(yīng)用的屬性?！八膬?yōu)點(diǎn)是您可以靈活地選擇最適合自己的產(chǎn)品，” Paolini建議。 “無(wú)論您想做什么，都需要無(wú)線連接，有一種解決方案可以讓您做到?！?/p>