eMTC特性介绍

eMTC特性介绍,第1张

物联网(IoT,Internet of Things)是未来信息技术发展的重要组成部分,其主要特点是将物品通过通信技术与网络连接,从而实现人机互连,物物互连的智能化网络。协议3GPP R13针对此类物联网业务的特点,基于LTE进行演进,设计了专门用于物联网的eMTC(Enhanced Machine Type Communication)技术。eMTC的特点是 广覆盖(相对于LTE 15dB的覆盖增强)、低成本、低功耗、支持海量连接

eMTC适用于穿戴市场的儿童跟踪、健康监测、行车卫士、智能物流、智能电梯、电子广告牌等业务。eMTC的优势体现在以下几点:

eMTC UE支持的最大带宽是14MHz,也就是对应最大6RB的带宽,最大上行/下行TBS都是1000,天线数为1,最大上行发射功率为20dBm(可选)。

由于eMTC UE的基带和射频带宽为14MHz,3GPP定义了不重叠的6个PRB为一个窄带(Narrowband,简称NB),将系统带宽划分为若干个NB,eMTC UE的调度受NB限制,不能跨NB调度。

为了兼顾eMTC UE的覆盖深度和容量性能,3GPP协议引入了覆盖增强等级(Coverage Enhancement,简称CE)。空闲态划分了4个不同的覆盖等级(CE Level0~3),空闲态eMTC UE可以根据实际测量的RSRP来选取不同的覆盖等级。对于连接态,则划分了CE Mode A和CE Mode B两个覆盖模式,空闲态的覆盖等级和连接态的覆盖模式之间有对应的映射关系,通过不同的覆盖等级的差异化管理可以大大节省开销。

所谓重复传输技术,是指在连续子帧的相同资源块中调度相同的数据,在接收端可以通过HARQ合并获得合并技术,可以减少重传次数,提升边缘覆盖性能。eMTC主要就是通过重复传输来提升覆盖的。

总的来说,NB-IoT对终端的基带处理做了大量简化,因此成本更低;eMTC在数据速率和移动性上与NB-IoT相比更有优势,二者适用于不同的应用场景。

5G套餐用户持5G终端,登录5G网络:下行峰值速率500Mbps及以上,最高下载速率能达到1Gbps;最高上行速率约为100Mbps。

在高通的实测中,与LTE终端相比,浏览下载的速度由4G用户的均值56Mbps提升到了5G用户的均值超过490Mbps,达到了将近900%的增益,相应速度提速了近7倍;浏览下载的延迟均值由116毫秒下降至17毫秒,下载速度也得到了大幅提升,超过90%的用户在5G网络中能够达到100Mbps的下载速度,相比在LTE的连接中,下载速度为8Mbps;

扩展资料:


网络特点

1、峰值速率需要达到Gbit/s的标准,以满足高清视频,虚拟现实等大数据量传输。

2、空中接口时延水平需要在1ms左右,满足自动驾驶,远程医疗等实时应用。

3、超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信。

4、频谱效率要比LTE提升10倍以上。

5、连续广域覆盖和高移动性下,用户体验速率达到100Mbit/s。

6、流量密度和连接数密度大幅度提高。

相对于4G网络,它的优势有以下四方面。
1、广覆盖,相比于同频段GSM有着20db的覆盖增益。
技术特点:功率谱密度提升,重复次数和编码增益。
2、低功耗。十年电池寿命。
技术特点:简化协议,芯片功耗低。功放效率高。发射/接收时间短。
3、大链接。相对于lte有着100倍链接数。
技术特点:频谱效率高,小数据包,低激活比。
4、低成本。一个模组成本约5刀,方便实现大规模部署。
技术特点:简化射频硬件,简化协议,减小基带复杂的。

您是想问物联网接入能力的分级是什么吗?物联网接入能力的分级是:
1、终端层,又叫感知层,主要是各类传感器终端,用于采集物理世界的种种信息,并转换为数字信息,传感器是这一层的焦点技术;
2、传输层,又叫管道层,主要是指物联网的各类连接技术,如NB-IOT,LoRa,WIFI等,一般可以按照带宽分为宽带传输和窄带传输,也能够按照传输距离分为远距离和近距离;
3、平台层,即物联网平台,向下提供安全可靠的设备接入能力,支持海量设备上云,下上提供云端API,建立设备数据与应用的快速对接通道。
4、应用层,基于物联网平台而建立的业务系统,如能源管理,消防监控,智慧园区等,是物联网真正为用户产生价值,解决用户焦点需求的环节。

Wi-Fi最大的优点是连接快速持久稳定,它是解决IoT设备端连接的首选方案,唯一需要考虑的是智能设备对于Wi-Fi的覆盖范围的依赖导致智能设备的活动范围比较小,缺点是不适合随身携带或户外场景

1、3765C考勤机是一款典型的通过Wi-Fi与云平台连接通讯设备,但是手机与其连接借助的是Bluetooth通讯

蓝牙最大的优点是不依赖于外部网络,便携,低功耗,只要有手机和相应的智能设备,就能够保持稳定的连接,走到哪连到哪,所以大部分运动的智能设备和户外使用的设备都会优先考虑Bluetooth。它的主要不足有:
1不能直接连接云端
2传输速度比较慢,只能用于数据量较小的传输
3组网能力比较弱(距离近(大概10米)、蓝牙的组网一个central只能连接7个外设)

13650签到机采用的蓝牙通讯:校验设备、设置各种参数,签到机的发现采用的Beacon协议(而Beacon协议也是蓝牙协议的扩展):智能手环与手机之间的通讯是蓝牙通讯

Wi-Fi的不足是智能设备移动范围小,蓝牙的短板是设备不能直接连云端和组网能力弱。而WWAN既可以移动,也可以随时联网,看上去好像完全弥补了Wi-Fi和Bluetooth的不足,实际上它也两个主要的短板
1在使用的过程中可能会产生比较高的费用
2网络状况不稳定,常常遇到无网或弱网的环境

智能设备车载Wi-Fi

前面介绍了主流的三种无线技术占到了所有IoT使用场景的95% ,剩下的是一些特殊场景用到的无线技术选型

ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全
例如在全屋智能场景中,家中已存在大量IoT设备,如果使用Wi-Fi方案,每个设备配网会非常麻烦,并且Wi-Fi每次做移动,修改密码,智能设备都要一一作出调整。如果使用蓝牙方案,以目前BLE42标准,蓝牙的组网一个central连接7个外设,但是蓝牙的组网能力弱也满足不了需求,所以在全屋智能场景中,经常会使用ZigBee+Wi-Fi的二合一网关。ZigBee和蓝牙一样都是近距离低功耗的通讯技术,但他对比蓝牙有个最大的优势就是强大的组网能力,在全屋智能场景中,IoT设备多达十几个,蓝牙的配网模式满足不了需求,所以一般会使用搭配ZigBee和Wi-Fi的二合一网关,通过ZigBee连接IoT设备,通过Wi-Fi将数据同步到云端

智能家居场景

智能家居的通信一般使用Wi-Fi,蓝牙,Zigbee。而我们的手机,平板可以通过蓝牙和Wi-Fi接入进行数传通信。电脑可以通过Wi-Fi
此方案中,蓝牙和Wifi都可以作为设备的接入点,即使身边没有专业的Zigbee控制器,也可以通过蓝牙,Wifi这些常用的设备接入,最终通过串口控制另一个可接入模块和Zigbee的主设备

例如飞行器的使用场景,飞行器一般都在没有Wi-Fi的环境使用,所以Wi-Fi不满足,飞行器常常有较远的飞行距离,所以Bluetooth和ZigBee不满足,另外飞行器常常在海边、山上等GPRS无线信号或者弱网的环境使用,所以WWAN也不合适,从上述来看单一的无线通讯模块都不能很好的解决飞行器的通讯需求,所以飞行器需要用的是多种无线模块的组合使用,通过Bluetooth让遥控器和手机连接,通过Sub1GHZ处理长距离时飞行器和遥控器之间的通讯,通过其他波长处理中距离或短距离飞行中的数据通信,这种组合技能满足手机 *** 控,又能在中距离有高质量的图像数据,在远距离还能继续控制

NB-IoT,Narrow BandInternet of Things,窄带物联网,是一种专为“万物互联”打造的蜂窝网络连接技术,万物互联网络的一个重要分支。顾名思义,NB-IoT 所占用的带宽很窄,只需约 180KHz,而且使用License 频段,可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式,与现有网络共存,并且能够直接部署在GSM、UMTS 或 LTE 网络,即2/3/4G的网络上,实现现有网络的复用,降低部署成本,实现平滑升级
移动网络作为全球覆盖范围最大的网络,其接入能力可谓得天独厚,基于蜂窝网络的 NB-IoT 连接技术的前景更加被看好,已经逐渐作为开启万物互联时代的钥匙,而被商用到物联网行业中

2014年,华为与沃达丰共同提出 NB-M2M

2015年5月,华为和高通共同宣布了一种融合的解决方案,即上行采用 FDMA 多址方式,下行采用 OFDM 多址方式,命名为 NB-CIoT(Narrow Band Cellular IoT)

2015年8月10日,在 GERAN SI阶段最后一次会议,爱立信联合几家公司提出了 NB-LTE(Narrow Band LTE)的概念

2015年9月,3GPP在2015年9月的 RAN 全会达成一致,NB-CIoT 和 NB-LTE 两个技术方案进行融合形成了 NB-IoT WID。NB-CIoT 演进到了 NB-IoT(Narrow Band IoT),确立 NB-IoT 为窄带蜂窝物联网的唯一标准

2016年4月,伦敦 M2M 大会上华为宣布与沃达丰成立 NB-IoT 开放实验室

2016年4月,NB-IoT 物理层标准在 3GPP R13 冻结

2016年6月,NB-IoT核心标准正式在3GPP R13冻结

2017年一季度,根据《国家新一代信息技术产业规划》,把 NB-IoT 网络定为信息通信业“十三五”的重点工程之一

2017年4月1日,海尔、中国电信、华为三方签署战略合作协议,共同研发基于新一代 NB-loT 技术的物联网智慧生活方案

2017年4月25日,全球移动通信设备供应商协会发布数据,目前全球仅有4张 NB-IoT 商用网络。但同时又指出,至少有13个国家的18家运营商规划部署或正在测试40张 NB-IoT 网络

2017年5月,软银与爱立信合作,将在日本全面部署 Cat-M1 和 NB-IoT 网络,以期率先在日本国内推出商用蜂窝物联网业务

2017年5月,中国联通上海宣布5月底完成上海市 NB-IoT 商用部署。上海联通在2016年上半年,建设了全球首个 pre NB-IoT 大规模连续覆盖区域—上海国际旅游度假区,并携手华为共同发布 NB-IoT 技术的智能停车解决方案

2017年5月,华为 NB-IoT 芯片 Boudica 120在6月底大规模发货

从2018年开始全面推进国家范围内的 NB-IoT 商用部署。其实在我们生活当中已经推行了很长一段时间了。试用商反馈也是一片良好,垂直使用场景也是数不胜数

NB-IoT目前的应用

综上所述,NB-IoT 就像一个可以保障 5G 大范围完美落地的安全气垫。建设基于 NB-IoT 技术的物联网垂直行业应用将趋于更加简单,分工更加明晰。在 5G 大家庭里,它是一个温润如水的大哥。有山的背膀和水的包容力。是 5G 家里稳定又踏实的“经济适用男”。是家里第一个冲向前线的人,并且为了实现家庭的大目标尽可能完善自己。飞速发展的 5G 时代里,它是勇攀高峰的保险绳

对前面无线通讯技术的做个总结,优缺点以及适用于哪些领域一目了然

对于未来的Bluetooth50以及NB-IoT都是需要我们密切关注的技术,Bluetooth50相比42,在组网和传输距离上有了很大的提升,连接范围扩大了4倍,速度提高了2倍,无连接数据广播能力提高了8倍,Bluetooth50对于ZigBee的冲击影响可想而知
而NB-IoT目前的提出就是针对IoT的使用场景,其中最大的特色是覆盖面广,价格便宜。NB-IoT现在联盟的力量很强大,大部分芯片商,通讯商,电信运营商都参与其中,都在积极的推进NB-IoT的公共网络建设,未来潜力非常值得关注

IoT技术选型及模型设计的思考

什么是NB-IoT

通信世界消息(CWW)物联网是“中国制造2025”的核心组成部分,而NB-IoT是目前物联网众多标准技术当中最热门、最被看好的一项技术。窄带物联网(NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

全球范围内的运营商都在寻找新的应用模式,物联网的迅猛发展给通信产业带来新的生机。与传统的蜂窝通信不同,物联网要求有海量的连接数、低的终端成本、低的终端功耗和超强的覆盖能力。物联网通信能否成功发展的一个关键因素是标准化。这些年来,不同行业和标准组织都制定了一系列物联网通信方面的标准,大的就有LTE

R12和R13的低成本终端Category0及eMTC,小的更是难以计数。但从至今的部署情况来看,无论从终端成本、终端能耗和穿透覆盖等方面,这些技术标准都难以与免授权频谱的LoRA,
Sigfox等技术相竞争。

NB-IoT的出现一下子带来了希望。NB-IoT从2015年9月在3GPP

RAN立项以后,得到全球大多数的运营商、系统设备商、终端厂商的关注和响应。R13的NB-IoT协议于2016年6月冻结,这标志着一个具有巨大商业前景的、世界范围统一的物联网通信标准已经产生,为今后物联网的发展提供了广大的先机。

三位作者针对中国的NB-IoT、乃至物联网的产业链发展会起到积极的作用创作的《窄带物联网:标准与关键技术》对LTE
R13
NB-IoT的整体协议做了比较详尽和全面系统的描述,涉及网络架构、物理层的各类信道、空口控制面、空口用户面、关键过程、射频指标和后续演进。不仅讲述协议中涉及的关键技术,而且对重要的、但未被采纳的候选技术也进行了对比,呈现部分标准化的过程。书中还配有大量的性能分析。


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原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/13293296.html

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