運營商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT及eMTC的部署策略分析

運營商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT及eMTC的部署策略分析

摘要：蜂窩物聯(lián)網(wǎng)是蜂窩移動通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)共同發(fā)展的產(chǎn)物，其應用前景非常廣闊，故備受運營商的重視。為此，筆者簡要探析運營商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT、eMTC的部署策略。關鍵詞：蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，NB-IoT，eMTC，部署策略前言目前，移動通信已經(jīng)實現(xiàn)了人與人、人與物和物與物的連接，且物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、社會服務和國家建設等領域已經(jīng)實現(xiàn)了滲透式發(fā)展。另據(jù)預測，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)裝置入網(wǎng)數(shù)到2020年將在100億個以上，其中物與物的連接數(shù)接近90%；國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場份額到2025年將在3.5萬億元以上，約占全世界的18.42%。在這一背景下，深入研究運營商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT與eMTC的戰(zhàn)略部署具有現(xiàn)實價值。一、蜂窩物聯(lián)網(wǎng)NB—IoT與eMTC的介紹物聯(lián)網(wǎng)是以計算機互聯(lián)網(wǎng)為依托，運用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術，構造一個覆蓋萬物的“InternetofThings”且在網(wǎng)絡中，物品（商品）可在無人干預的情況下彼此“交流”。目前，物聯(lián)網(wǎng)主要包括蜂窩、非蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，其中蜂窩物聯(lián)網(wǎng)是蜂窩移動通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)共同發(fā)展的產(chǎn)物，現(xiàn)已有30余年的發(fā)展歷程。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋距離相當長，主要包括基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT、增強機器類通信eMTC。1.1NB-IoTNB-IoT的設計采用了200kHz超窄帶寬、FDD（一種全雙工通信技術）工作模式，使其表現(xiàn)出低頻段、低功耗、低成本、高覆蓋和高網(wǎng)絡容量的特點。同時，NB-IoT可在GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡中直接部署，與傳統(tǒng)的2G、藍牙和WiFi相比，一個基站可多提供50-100倍的接入終端，且僅需一節(jié)電池，設備便可工作十年，如共享單車，其開鎖服務便使用了NB-IoT模塊。目前，NB-IoT技術的應用最廣，且三大運營商已在一些主要省市啟動了商用NBIoT網(wǎng)絡的項目。1.2eMTCeMTC是一種基于LTE網(wǎng)絡演進的物聯(lián)網(wǎng)技術，其設計采用了1.4MHz帶寬，且既支持TDD（時分雙工技術）和FDD工作模式，又支持語音和切換。eMTC的速率比NB-IoT快三倍，可直接接入既有LTE網(wǎng)絡，并表現(xiàn)出速率高、可移動和可定位的特點。與NB-IoT相比，eMTC的應用場景更為豐富，且目前，三大運營商正加速部署eMTC網(wǎng)絡。二、蜂窩物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT與eMTC的部署策略研究表明，NB-IoT具備了成熟的商用條件，且不僅是運營商持激進的態(tài)度，終端廠商、芯片廠商和設備商都在積極備戰(zhàn)NB-IoT商用。最新數(shù)據(jù)顯示，截止到2018年6月，中國電信已在全國31省市啟動NB-IoT網(wǎng)絡商用，并在凍結NB-IoT標準后啟動了800M頻段；中國移動已在全國11個省宣布NB-IoT網(wǎng)絡商用，并撥專項資金補貼物聯(lián)網(wǎng)的終端、模組和芯片，同時制定了到2020年連接數(shù)突破50億的戰(zhàn)略目標；中國聯(lián)通已在全國11個省試商用NB-IoT網(wǎng)絡，并試圖在2018年第二季度實現(xiàn)全國覆蓋。關于三大運營商激進對待NB-IoT網(wǎng)絡布局的原因，主要是目前人與人的通訊基本飽和，而物聯(lián)網(wǎng)正蓄勢待發(fā)，其中蘊含了強烈的市場驅(qū)動力。目前，三大運營商都已開啟了對物聯(lián)網(wǎng)建設的財政補貼，且NB-IoT產(chǎn)業(yè)正沿著運營商的預期展開。對于eMTC網(wǎng)絡，三大運營商都在加速部署，即：中國電信已啟動了eMTC網(wǎng)絡規(guī)模測試，預計到2018年年底實現(xiàn)eMTC試商用；中國移動將重心放在900MHz頻段上，預計到208年年底實現(xiàn)eMTC試商用；中國聯(lián)通已在2018年第一季度啟動了eMTC商用核心網(wǎng)建設，并試圖在2018年第三季度具備eMTC核心網(wǎng)的全網(wǎng)接入能力。事實上，在處理不同的速率業(yè)務時，NB-IoT與eMTC并不是替代的關系。同時，在重點發(fā)展某一接入技術時，要求對NB-IoT、eMTC的可使用頻率及基于此的覆蓋能力、網(wǎng)絡改造等因素進行綜合考慮。其中，在網(wǎng)絡改造中，TDDeMTC的重心是TDD-LTE直接升級、FDDLTEeMTC新建FDD網(wǎng)絡、無線網(wǎng)與核心網(wǎng)軟件升級，并賦予核心網(wǎng)節(jié)電優(yōu)化功能NB-IoT的重心是GSM升級、改造無線網(wǎng)軟件與硬件、新增基帶板卡、升級（或新建或替換）RRU、新建（或升級）軟件。三、結語綜上，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的應用象征著輝煌的信息時代，而在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)部署中，三大運營商都選擇優(yōu)先建設和推廣NBIoT技術，并加速推進eMTC建設，因其具備更為豐富的應用前景。參考文獻：[1]吳瓊，劉博.黑龍江移動NB-IoT正式商用已開通近900個基站[J].通信世界，2018（23）：31.[2].羅德與施瓦茨公司是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)一致性測試的領軍者[J].信息通信技術與政策，2018（08）：94.[3]宋愛慧，趙慧麟，孫向前.深析蜂窩物聯(lián)網(wǎng)關鍵技