为根底的服务将需求比及5G被规范化和商用化之后才干够成为实际。 1.导言 当时依据

  电表以及其它要害的物联网（IoT）运用如在商用LTE网络上的进行无人机操控的才干. 许多职业观察者都将大规划物联网（Massive IoT：mIoT）运用称为行将推出的5G移动网络的杀手级运用。可是，这并不意味着许多先进的物联网运用场景，包含以无人机为根底的服务将需求比及5G被规范化和商用化之后才干够成为实际。即便在现在依据现有的

  公司花了数月时间运用商用LTE网络来操控无人机（UAV：unmanned aerial vehicles）。 为了支撑大规划地衔接的设备，3GPP在Release 13协议规范中推出了包含窄带IoT（NB-IoT）和eMTC（增强机型

  ）等支撑大规划物联网运用的协议规范，以及在更早的协议版别中更常见依据LTE衔接的LTE-M协议规范，如图1所示。 图1 旨在增强对大规划MTC运用支撑的3GPP LTE协议的逐渐演进进程 第一个3GPP 5G NR协议版别供给支撑eMBB（增强型移动宽带）和URLLC（超牢靠，低推迟通讯）运用的技能，这些技能处理高性能物联网（IoT）的运用场景。可是，它不会针对低复杂度的IoT运用（也称为大规划机器通讯或许mMTC（Massive MTC））。 那么咱们怎么才干完结衔接大型IoT的5G愿景？要清楚的是，术语“大规划物联网”是指数十亿的物联网设备，包含事物和机器，寿数10年及以上，即便在最偏僻的当地也需求无处不在的衔接，例如深埋在地下的

  。 为了完结大规划（依照3GPP界说，每平方公里至少有1百万个设备），移动网络有必要更有效地支撑一般不会频频通讯的最简略的设备，而且具有超能效，因而可以供给极长的例如10年以上的电池寿数。听起来很有挑战性，可是咱们不用等候5G到来才开端衔接很多的物联网。 如图1所示，3GPP现已在版别13（Release 13）中引入了两套互补的窄带LTE 物联网（IoT）技能：eMTC（增强机型通讯）和NB-IoT（物联网）。两者都针对较低的复杂性和功率，更高的掩盖规划和更高的器材密度进行了优化，一起可以与其他LTE服务（如惯例的移动宽带）无缝共存。 eMTC（增强机型通讯）和NB-IoT（物联网）一起拓宽了LTE的技能组合，以支撑更广泛的低功耗IoT运用场景。 2.蜂窝物联网技能全面开花 今日依据事物互联网即物联网（IoT）的运用广泛在咱们的日常日子中，如同享单车，衔接的恒温器，摄像机和其他

  的资源运用情况的具体了解、布置等。 可是，跟着物联网持续推动新的更多的笔直职业向数字化转型时，在某个时间物联网的衔接数必将变得十分巨大起来， 3GPP将每平方公里具有100万台及以上的衔接设备称为“大规划（Massive）”，所以到时传感器将广泛全球，其间许多是相对简略的设备，不一定需求选用支撑超高容量和十分低推迟的5G技能，关于这些物联网运用LTE-M和NB-IoT便是最佳的挑选。 LTE-M和NB-IoT是互补的，由于它们的协议规范的不同才干来支撑广泛的存在差异的运用场景。LTE-M运用1.4MHz LTE

  带宽可以供给1 Mbps的峰值下行链路和上行链路速度，NB-IoT支撑运用180kHz信道带宽，支撑50 Kbps下行链路和上行链路的峰值速率。“LTE-M”可以支撑VoLTE等基本功用，并为规划广泛的物联网（IoT）运用场景（包含财物和可穿戴设备）供给全面的移动性支撑。而另一方面，NB-IoT可以物联网设备缩小到极点的简略，而且可以供给更深的掩盖规划，支撑像电表和传感器这样的物联网设备。 图2 互补的eMTC和NB-IoT处理了很多的物联网运用场景 咱们真的需求eMTC和NB-IoT来衔接很多的物联网（IoT）设备吗？答案是必定的，由于互为补充的eMTC和NB-IoT是为不同类型的物联网运用场景而规划的。 eMTC可以运用1.4 MHz的带宽供给高达1 Mbps的吞吐量，并支撑基本功用，例如VoLTE和彻底移动性，适用于广泛的IoT用例，包含财物和可穿戴产品。而另一方面，关于低吞吐量，推迟忍受的运用，例如丈量外表和传感器等，NB-IoT可以缩小到极点简略。 它使数据速率仅为10 kbps等级，信号带宽为200 kHz，而且可供给更高的掩盖规划。此外，NB-IoT可以布置在现有的LTE频带内，在两个惯例LTE载波之间的保护带中，或许以独立形式布置，而且一起为从头运用现已建造好的GSM（2G / GP

  ）频谱供给了一个简略的搬迁途径。 图3 下行链路中NB-IoT独立布置，在LTE带内以及LTE保护带内布置的示例图示。 3GPP除Release 13协议版别之外，还有一个丰厚的LTE 物联网（IoT）技能的演进路线图，这将为进一步的改善供给更多的支撑，以满意未来的巨量的物联网（IoT）衔接需求。例如，Release 14将会为eMTC和NB-IoT带来新的功用，例如单小区组播，完结易于完结空口中（over-the-

  r：OTA）对固件晋级，以及增强设备定位功用以进行财物定位盯梢。此外，还有两个正在进行的Release 15版别的协议作业项目在进一步增强eMTC和NB-IoT功用，包含唤醒接收机以及TDD支撑NB-IoT等新的功用。 图4 3GPP 协议Release13及更高版别中的LTE 物联网（IoT）演进图 应该清楚的是，LTE IoT今日开端衔接很多的物联网设备，eMTC和NB-IoT将会在未来几年内不断开展 - 运用LTE网络的规划，寿数和全球掩盖（乃至也可以无缝地完结从2G演进过来）。最终将构成一个5G NR支撑的大型物联网（IoT）处理计划。 一些面向未来运用的先进规划技能将包含NOMA（非正交多址：non-orthogonal mul

  ple access），运用RSMA（资源分配多址拜访;resources speared mulTIple access）完结无需授权的传输 - 在需求的情况下设备可以在不需求答应的情况下发送数据，以及网状网络技能（mesh networking ）这将扩展LTE网络的设备到设备的通讯功用。 另一个激动人心的方面是扩展到无牌频谱（unlicensed spectrum）。 MulteFire联盟（MulteFire Alliance ：）正在企图让LTE IoT可以在无答应频谱中运转，以扩展并逾越由MulteFire 1.0所支撑的移动宽带和高性能IoT功用。运用窄带LTE IoT技能将为专用LTE网络（private LTE）带来新的机会，并可以完结LPWA（低功率广域）的运用场景。 为了加强对极具市场前景的LTE物联网技能的操控，高通正在供给支撑eMTC设备类别Cat-M1，NB-IoT设备类别Cat-NB1和E-GPRS等的商用多模处理计划。高通的MDM9206是一款灵敏的单SKU（Stock Keeping Unit（库存量单位））处理计划，可通过单一

  几周前，高通与Mobike（摩拜单车）和中国移动进行的联合实地测验 - 测验中将运用高通的的LTE IoT多形式处理计划。 图6 高通，中国移动和Mobike（摩拜单车）测验LTE IoT多模芯片 该测验将运用中国移动的2G / 4G多模网络和Mobike（摩拜单车）的智能锁，以及由高通的调制解调器支撑的IoT运用；LTE调制解调器支撑的LTE衔接和集成的GNSS方位定位功用旨在帮忙Mobike客户准确辨认可用的自行车，加速智能锁的解锁进程并帮忙实时办理同享自行车。 此外，高通的全球多形式LTE调制解调器与该公司的低功耗

  处理计划一起计划在智能Mobike Preferred LocaTIon（sMPL）渠道中运用，以支撑亚米等级的定位，然后帮忙Mobike（摩拜单车）实时监控其自行车的方位和全体 状况，包含来自不同区域的自行车数量，方位和交通讯息。 该渠道还旨在为摩拜单车的作业人员供给自行车的交给，调度，操作和保护等的准确阐明。 全球的移动运营商也开端推出支撑Cat-M1和Cat-NB1设备的商用LTE IoT网络。咱们看到20多家移动运营商现已揭露宣告了布置LTE IoT的许诺，更多的eMTC和/或NB-IoT技能正在进行商业化预备。 尽管5G将增强对物联网（IoT）的支撑，但现有的LTE现已可以支撑多种物联网运用 图7 到2017年6月，运营商许诺布置LTE IoT - LTE IoT 在全球开展势头微弱 据悉，工信部近来发文要求加速NB-IoT在国内落地，到今年年底建成基站规划40万个，到2020年建成基站规划150万个。 跟着全联接年代到来，传统的电力、交通、动力、化工、制作等职业都在活跃探寻本身的转型晋级之路。作为由电信力气主导的物联网规范，NB-IoT技能在深度掩盖、超大链接、超低功耗、超低本钱等方面均有杰出优势，已成为推动物联网工业进程的重要抓手。 依据工信部下发的告诉，建造NB-IoT根底设施、开展依据NB-IoT技能的运用，有助于推动网络强国和制作强国建造、促进“群众创业、万众立异”和“互联网 ”开展。 工信部要求，加速完结国内NB-IoT设备、模组等技能要求和测验办法规范拟定；加速eSIM/软SIM在NB-IoT网络中的运用计划研讨。要求加速推动网络布置，到2017年底，完结NB-IoT网络掩盖直辖市、省会城市等首要城市，基站规划到达40万个；到2020年，NB-IoT网络完结全国遍及掩盖，面向室内、交通路网、地下管网等运用场景完结深度掩盖，基站规划到达150万个。 一起，要求推行NB-IoT在细分范畴的运用，逐渐构成规划运用系统，2017年完结依据NB-IoT的