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技術的毫米波頻譜，該技術使用的高頻無線電波的范圍比前幾代蜂窩無線技術的范圍更短。這就需要額外的基站來匹配較早技術的信號滲透。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調制解調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，調制解調器無法使用，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。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。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能力方面產(chǎn)生沖突。他說：“這些技術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，因為從技術角度來看它們非常相似。他還指出，LoRa技術的大約一半現(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乩锓蚪忉尩馈?/p>

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限的現(xiàn)有用戶，具有優(yōu)先訪問權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與技術無關，因此您可以做任何想做的事，甚至可以使用專有技術，”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。”