国际标准化组织3GPP定义了5G的三大场景。其中,eMBB指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,mMTC指大规模物联网业务,URLLC指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。 通过3GPP的三大场景定义我们可以看出,对于5G,世界通信业的普遍看法是它不仅应具备高速度,还应满足低时延这样更高的要求,尽管高速度依然是它的一个组成部分。从1G到4G,移动通信的核心是人与人之间的通信,个人的通信是移动通信的核心业务。但是5G的通信不仅仅是人的通信,而且是物联网、工业自动化、无人驾驶等业务被引入,通信从人与人之间通信,开始转向人与物的通信,直至机器与机器之间的通信。
5G的三大场景显然对通信提出了更高的要求,不仅要解决一直需要解决的速度问题,把更高的速率提供给用户;而且对功耗、时延等提出了更高的要求,一些方面已经完全超出了我们对传统通信的理解,把更多的应用能力整合到5G中。这就对通信技术提出了更高要求。
物联网无线通信技术主要分为两类:一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术;另一类是LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗广域网),即广域网通信技术。
LPWA又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT。
扩展资料:
物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。
这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
参考资料来源:百度百科-物联网
说起NB-IOT标准,其前身是LTE-M,2015年9月,国际电联正式对外公布了物联网标准,将LTE-M更名为NB-IOT(窄带物联网)LTE-M是3GPP组织在LTERelease13版本中推出的,其低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点符合低功耗物联网需求,而这一标准可理解为基于3GPP组织Release12版中制定的Cat0标准。其实,与之前的Cat1~Cat10相比,Release12版中Cat0的设计并非用以划归到衡量传统蜂窝网络,而是为了物联网而生。CatX说的就是UE-Category,分开来看,UE是用户设备(userequipment),Category英文是分类、类别的意思,所以很直观地,CatX这个值就是用来衡量用户终端设备无线性能的,说白了就是用来划分终端速率(等级)的。根据3GPPRelease定义,UE-Category被分为1~10共10个等级,其中Cat1~Cat5在R8组,Cat6~Cat8在R10组,Cat9~Cat10在R11组。Cat0则是指向广阔的物联网市场,实现更低功耗、更低成本物联网设备连接到LTE网络。支持更低Category,对可穿戴设备、智慧家庭和智慧电表等物联网应用非常关键。Long Term Evolution Category 1(长期演进技术类别1)即LTE CAT 1 是一种众所周知的LTE标准,广泛应用于全球物联网通信行业。由3GPP(第三代合作伙伴计划)(第8版)在2008年推出以用于物联网,自推出以来一直保持显著增长。LTE Cat 1 因其广泛的覆盖范围和低成本优势而广受欢迎。LTE Cat 1 专为功能繁杂的物联网应用而设计,目前被认可为不可或缺的连接技术。LTE CAT 1 使用技术优越并可全球部署的动态系统,在全球范围内提供最佳的物联网解决方案。换而言之,LTE CAT 1 可以被称为LTE 物联网的特定变体,它使物联网网络更加智能。LTE CAT 1的特点
• 中速LTE 标准
• 专为物联网和M2M 通信而设计
• 满足足够的上、下行数据速度
• 适用于带宽密集型物联网应用
• 超强的建筑穿透力
• 低延迟(50至100ms)
• 更高的数据传输效率
• 上行(5Mb/s)和下行(10Mb/s)
• 向下兼容3G 和2G
• 优化后的功耗延长电池寿命周期(最多5年)
• 支持低功耗的待机和睡眠模式
• 支持全双工FDD/TDD 和VoLTE(LTE语音服务)
• 室内覆盖
• 语音支持
• 移动支持
• 远程控制设备
• 超低成本
• 使用简捷
LTE CAT 1的应用
LTE CAT 1 应用于多种领域
• 自动化/交通:帮助监测车辆和各种参数、诊断信息、里程、位置、发动机使用情况、车队管理、电动滑板车等
• 安全:视频监控、交通摄像头、传输高质量视频、家庭监控、低端/基于云的摄像头、支持LTE 语音
• 移动医疗警报系统,门诊监测,预测性维护。适用于自动取款机、自动贩卖机、智能电网、资产跟踪、电表、无线支付、智能可穿戴设备。通过蜂窝网络一键通话。
LTE CAT M/LTEM/eMTC
众所周知,2017年3GPP 推出的LTE CAT M/LTEM/eMTC(第13版,这里“M”代表机器)是定义低成本机器类通信协议或简单的LTEM 协议,主要用于增强机器间的通信,这项技术相对较新,正处于发展阶段,专门为机对机通信和物联网设计使用。在实际运用中,为支持更高吞吐量设备的移动性而设计,并提供:
• 低延迟(10-15微秒)
• 上行和下行1Mbps
• 支持VoLTE
• 电池寿命长达10年
它还用于物联网平台设备。
这两种技术都被证明是物联网和M2M 通信的最佳选择。根据使用情况和覆盖率,用户可以自行选择。此外,在计算各种参数时,这两种技术都有各自优势,如Quectelcom收集的数据所示:
CAT 1 和CAT M 基础数据
LTE CAT 1 和CAT M 的对比
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