5G蜂窝物联网是什么？有什么用？

什么是非蜂窝 5G？
我想大多数读者都熟悉蜂窝代的首字母缩写词 2G、3G、4G 和 5G。这些将由蜂窝社区定义并经 ITU-R 批准的几代蜂窝技术标记为每一代的一部分。 2G-5G 时代的蜂窝技术主要是手机驱动用例需求的演变。
物联网被认为是一个新的增长机会，因此 ITU-R 定义了要满足该领域 5G 系列标准的要求。更具体地说，要求在一平方公里内支持100万个物联网节点。 ETSI DECT2020 NR – 无线网状网络方法确实很容易满足这些标准。因此，ITU-R 批准了第一个包含在 5G 中的非蜂窝技术——ETSI DECT2020 NR。
在讨论 5G 时，有些人可能期望蜂窝和非蜂窝技术之间的完全互操作性。了解 2G、3G、4G 和 5G 在无线电接口上也不能互操作是至关重要的。每向前迈出重要一步，都会牺牲兼容性以产生重大影响。后端支持不同的蜂窝无线电接入代，并且这些不同的代在同一移动电话手持设备中实现。互操作性是通过在蜂窝运营商后端和手持设备中使用前几代作为后备来实现的。
同样，第一个非蜂窝 5G 是一个重大的颠覆。蜂窝和非蜂窝 5G 无线电接口不可互操作。相反，它们都可以在同一个单元中实现，并且数据在应用层上从一个网络中继到另一个网络和/或在后端组合。例如，通过蜂窝 5G 和非蜂窝 5G 无线电网络将数据收集到后端的情况。另一个共同使用的例子是当非蜂窝 5G 流量通过 5G 蜂窝网络从网关路由到后端时。
ITU-R 做出了一项重大决定，将这种颠覆性的无线网状网络技术作为 5G 的一部分。重要的是要了解 5G 系列中的每项技术都有明确的作用和好处。这些技术在无线电接入层不能互操作。它们支持不同的用例。拥有 5G 的无线网状网络部分是 5G 中最大的新差异化因素……在我看来。
为什么选择非蜂窝 5G 物联网？
虽然完全可以通过移动运营商的 5G 蜂窝数据连接在有限的范围内连接物联网设备并中继数据，但非蜂窝 5G 提供了许多新的机会，例如海量容量、灵活覆盖和节点密度。蜂窝 5G 在物联网领域面临挑战。 Jussi Numminen 对此进行了更广泛的讨论——请参阅博客：Wirepas。简而言之，基于蜂窝的物联网解决方案已经带来了以下挑战：
蜂窝 5G 需要大量基础设施、塔式站点和天线、物理 SIM 卡和设备。
需要订阅才能运行，并且蜂窝 5G 是为手机和消费者用例构建的。
非蜂窝 5G 物联网是一种无线网状网络，其中每个添加的物联网节点都会扩展网络。甚至可以想象每个节点都是一个“本地基站”。这些节点正在做出独立决定，要么加入网状网络，要么通过路由其他节点的流量来扩展网络。这消除了对网络规划的需求和对一方来管理网络的需求。
我想在这里补充的最后一点是数据所有权。当蜂窝运营商构建基础设施并运营网络时，这意味着您必须信任您的所有数据才能在运营商网络内传递。使用非蜂窝 5G 可以避免这种情况。网状网络是自主管理的，您可以拥有和控制谁可以访问您的数据。中间没有中间人。虽然这并不适用于所有用例，但越来越多的情况下，数据很敏感，需要保留在封闭的私有数据网络中，并且“不要离开建筑物”。最近的全球危机在发电站等战略传感器位置更加重视这种类型的考虑。
5G物联网无线电
用于 5G 物联网 (DECT2020 NR) 的无线电技术是网状无线电，我认为这是该领域唯一具有现代无线电链路技术的网状网络！在我过去在无线领域的工作经历中，我看到在蜂窝和 Wi-Fi 领域已经采取了类似的无线电链路技术现代化步骤。是时候将无线网状无线电技术提升到同一水平了。虽然蓝牙和亚千兆赫技术主要在相当于 2G 的蜂窝技术上运行，但 5G 物联网是使用 4G 和 5G 蜂窝技术已经采用的技术构建的。非蜂窝 5G 采用了在蜂窝（和 Wi-Fi）领域得到验证的创新，例如 OFDM（正交频分调制）和 HARQ（混合自动重复请求）。
那么采用这些最新技术的影响是什么？下图显示了 5G 物联网无线电性能针对亚千兆赫兹和 2.4 蓝牙无线电的快速概览。简而言之，5G 物联网无线电结合了亚千兆赫和蓝牙无线电的最佳特性。 5G 物联网无线电可以以 10 倍的数据速率达到亚千兆赫兹的可比距离。与 2.4GHz 相比，通过自适应调制和编码，可以在相同的数据速率下享受两倍的范围，或者在与 2.4GHz 相同的数据速率下享受三倍的范围！凭借动态调整数据速率和传输功率的能力，当不需要完整的数据速率或链路距离时，可以提高链路性能以降低功耗。
与其他现有网状服务相比，最后一个优势是 DECT2020 NR 的特定技术专用频段。特定技术的频率提供了最佳的运行能力，我们的系统可以在没有占空比限制的情况下运行。此外，随着需求的增加和芯片组的发展，5G 的批准使可以使用的频率范围更广。
总结
总而言之，我预测 5G 物联网将由新的非蜂窝 5G 部分驱动并最终定义，而不是蜂窝方面的增量改进。非蜂窝 5G 是一种基于 ETSI DECT2020 NR 标准的全新、颠覆性且功能强大的无线网状网络解决方案。这将使全新的用例出现，并使更多的节点能够连接到远远超出蜂窝技术能力的范围内。 5G 标签意味着它是全球 5G 家族的一部分，并经行业社区证明可以满足对高密度物联网设备的一系列商定要求。它有一个专用频段，可以在没有占空比限制和干扰的情况下运行。非蜂窝 5G 物联网为经济地管理您自己的数据提供了新的机会。网状技术使每个节点都成为扩展覆盖范围的基站。
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