by Pete Bartolik 2nd July 2020

本文的主要內(nèi)容：

在移動網(wǎng)絡運營商(MNO)領域，5G正逐漸成為第五代移動網(wǎng)絡標準，以最終主導無線電話、移動寬帶等。5G NR技術(shù)價格過高，并不不適合所有應用。雖然毫米波5G NR在許多物聯(lián)網(wǎng)應用中都具有超能力，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備。

隨著公共運營商將其新基礎架構(gòu)擴展到更多地區(qū)，5G無線世界的鼓聲越來越高。但是，公共運營商5G不應掩蓋企業(yè)可以用來使物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和網(wǎng)絡邊緣運營協(xié)調(diào)一致的眾多網(wǎng)絡連接選項。

在移動網(wǎng)絡運營商(MNO)擴大的營銷領域中，5G是第五代移動網(wǎng)絡標準，正在逐步主導無線電話，移動寬帶，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劃(3GPP)5G新無線電(5G NR)標準。但是，一些運營商已經(jīng)推出了“標準前”或過渡性“ 4G +”階段的早期實施。

與所謂的獨立于LTE網(wǎng)絡獨立運行的5G相比，此類方法的缺點包括運營成本增加和性能下降。獨立的5G需要大量的基礎架構(gòu)擴展，以實現(xiàn)5G標準所承諾的超可靠的低延遲通信，并且可能需要大量的時間和投資才能完全實現(xiàn)。

在物聯(lián)網(wǎng)連接和網(wǎng)絡邊緣的世界中，5G NR部署對于提供高帶寬、低延遲通信以支持數(shù)據(jù)密集型應用(例如自動駕駛汽車操作、視頻監(jiān)控以及優(yōu)化城市交通流量)作為增強的移動寬帶可能至關重要。但對于某些場景或物聯(lián)網(wǎng)應用，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)使用的高頻無線電波的范圍比前幾代蜂窩無線技術(shù)的范圍更短。這就需要額外的基站來匹配較早技術(shù)的信號滲透。但是，建設基礎設施以提供近似于全民覆蓋的內(nèi)容將需要數(shù)年時間。高頻信號可能會被墻壁、樹木和其他障礙物阻擋，從而限制了它們在工廠和其他密集環(huán)境中使用的能力。

5G并不適合所有應用

對于許多應用而言，5G NR技術(shù)價格過高且不合適。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意義的事情。

“5G不適用于連接傳感器;“價格昂貴，調(diào)制解調(diào)器無法使用，并且存在資費問題?！?Doyle Research首席分析師Lee Doyle說。它更適用于移動應用，例如警車中的IoT設備，或者可能是IoT網(wǎng)關或路由器的廣域網(wǎng)(WAN)鏈接，可聚合來自通過Wi-Fi無線局域網(wǎng)(WLAN)連接的傳感器的流量或其他短距離無線選項，例如藍牙和Zigbee。

隨著企業(yè)遷移到基于IEEE 802.11ax標準的下一代無線標準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備。這將適合許多在固定空間內(nèi)固定或移動受限的設備。

對于許多熟悉較早的Wi-Fi設備的組織而言，這條路徑提供了與MNO的獨立性，并避免了部署私有5G網(wǎng)絡所涉及的復雜性?；蛘撸鼈兛梢赃B接到利用5G和其他WAN連接選項的軟件定義的WAN(SD-WAN)。 Wi-Fi 6E標準將WLAN應用擴展到6 GHz無線頻段，并支持適用于大容量數(shù)據(jù)應用的附加和較寬的信道，例如來自多個設備的視頻流。

用于移動物聯(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備。LPWAN技術(shù)可用于蜂窩服務MNO的許可頻譜，也可用于企業(yè)可以控制自己或通過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標準，它不需要數(shù)據(jù)聚合網(wǎng)關，但可以允許諸如傳感器的設備直接與中央服務器通信。與5G NR相比，NB-IoT可支持大量低吞吐量設備，具有穿透地下的能力并改善了室內(nèi)覆蓋范圍。

另一個獲得許可的頻譜蜂窩LPWAN選項是LTE-M，它支持比NB-IoT更低延遲的更高帶寬和移動設備。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運營商網(wǎng)絡內(nèi)運行。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選項來更好地自定義和控制IoT無線基礎架構(gòu)。LoRaWAN是由LoRa聯(lián)盟開發(fā)和維護的遠程LPWAN規(guī)范;盡管LoRa設備基于開放標準，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)，專注于通過專用全球網(wǎng)絡進行低成本、低功耗連接。

IHS Markit負責連接和物聯(lián)網(wǎng)的高級首席分析師李·拉特利夫(Lee Ratliff)預測，這四種最杰出的LPWAN技術(shù)在當今市場上表現(xiàn)相對較好，但最終將在市場份額和技術(shù)能力方面產(chǎn)生沖突。他說：“這些技術(shù)之間確實沒有太多競爭，因為它們都在自己的小眾市場中成長。我們確實希望，它們將變得更具競爭力?！?/p>

拉特里夫說，NB-IoT和LoRaWAN很有可能會并駕齊驅(qū)，因為從技術(shù)角度來看它們非常相似。他還指出，LoRa技術(shù)的大約一半現(xiàn)在已在公共網(wǎng)絡中使用。

“隨著這些標準變得更具競爭力，它們往往會相互借鑒，因此，如果LoRa因其具有處理私有網(wǎng)絡的能力而成為一個巨大的威脅，那么NB-IoT很可能會增加處理私有網(wǎng)絡的能力?！崩乩锓蚪忉尩?。

他補充說，目前，Sigfox是低成本的領導者，但LoRa和NB-IoT可能會享受規(guī)模經(jīng)濟，這將使它們在定價方面更具競爭力。

公民寬帶

美國公民寬帶無線電服務(CBRS)的推出為美國的無線WAN和無線LAN決策增加了新的活力。 CBRS被聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission)稱為“創(chuàng)新寬帶”，為MNO、有線電視運營商、場館所有者和企業(yè)擴展現(xiàn)有無線服務或部署新選項提供了可能性。

FCC確定CBRS頻譜可以在三個使用層之間共享：擁有不受限制訪問權(quán)限的現(xiàn)有用戶，具有優(yōu)先訪問權(quán)限的新許可層和具有較低優(yōu)先級的未許可用戶。計劃于7月下旬舉行的拍賣會在美國每個縣級訪問區(qū)域分配最多七個優(yōu)先訪問許可(PAL)，這可能會帶來新型的服務和提供商。

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

“ CBRS與技術(shù)無關，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。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，但是在干擾或競爭與他人競爭的可能性較小的地區(qū)，更希望使用未許可的CBRS。

互補

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