运营商蜂窝物联网NB-IoT及eMTC的部署策略分析

运营商蜂窝物联网NB-IoT及eMTC的部署策略分析

摘要：蜂窝物联网是蜂窝移动通信网与物联网共同发展的产物，其应用前景非常广阔，故备受运营商的重视。为此，笔者简要探析运营商蜂窝物联网NB-IoT、eMTC的部署策略。关键词：蜂窝物联网，NB-IoT，eMTC，部署策略前言目前，移动通信已经实现了人与人、人与物和物与物的连接，且物联网在医疗、农业、工业、社会服务和国家建设等领域已经实现了渗透式发展。另据预测，国内物联网装置入网数到2020年将在100亿个以上，其中物与物的连接数接近90%；国内物联网市场份额到2025年将在3.5万亿元以上，约占全世界的18.42%。在这一背景下，深入研究运营商蜂窝物联网NB-IoT与eMTC的战略部署具有现实价值。一、蜂窝物联网NB—IoT与eMTC的介绍物联网是以计算机互联网为依托，运用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖万物的“InternetofThings”且在网络中，物品（商品）可在无人干预的情况下彼此“交流”。目前，物联网主要包括蜂窝、非蜂窝物联网，其中蜂窝物联网是蜂窝移动通信网与物联网共同发展的产物，现已有30余年的发展历程。蜂窝物联网的覆盖距离相当长，主要包括基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT、增强机器类通信eMTC。1.1NB-IoTNB-IoT的设计采用了200kHz超窄带宽、FDD（一种全双工通信技术）工作模式，使其表现出低频段、低功耗、低成本、高覆盖和高网络容量的特点。同时，NB-IoT可在GSM网络、UMTS网络或LTE网络中直接部署，与传统的2G、蓝牙和WiFi相比，一个基站可多提供50-100倍的接入终端，且仅需一节电池，设备便可工作十年，如共享单车，其开锁服务便使用了NB-IoT模块。目前，NB-IoT技术的应用最广，且三大运营商已在一些主要省市启动了商用NBIoT网络的项目。1.2eMTCeMTC是一种基于LTE网络演进的物联网技术，其设计采用了1.4MHz带宽，且既支持TDD（时分双工技术）和FDD工作模式，又支持语音和切换。eMTC的速率比NB-IoT快三倍，可直接接入既有LTE网络，并表现出速率高、可移动和可定位的特点。与NB-IoT相比，eMTC的应用场景更为丰富，且目前，三大运营商正加速部署eMTC网络。二、蜂窝物联网NB-IoT与eMTC的部署策略研究表明，NB-IoT具备了成熟的商用条件，且不仅是运营商持激进的态度，终端厂商、芯片厂商和设备商都在积极备战NB-IoT商用。最新数据显示，截止到2018年6月，中国电信已在全国31省市启动NB-IoT网络商用，并在冻结NB-IoT标准后启动了800M频段；中国移动已在全国11个省宣布NB-IoT网络商用，并拨专项资金补贴物联网的终端、模组和芯片，同时制定了到2020年连接数突破50亿的战略目标；中国联通已在全国11个省试商用NB-IoT网络，并试图在2018年第二季度实现全国覆盖。关于三大运营商激进对待NB-IoT网络布局的原因，主要是目前人与人的通讯基本饱和，而物联网正蓄势待发，其中蕴含了强烈的市场驱动力。目前，三大运营商都已开启了对物联网建设的财政补贴，且NB-IoT产业正沿着运营商的预期展开。对于eMTC网络，三大运营商都在加速部署，即：中国电信已启动了eMTC网络规模测试，预计到2018年年底实现eMTC试商用；中国移动将重心放在900MHz频段上，预计到208年年底实现eMTC试商用；中国联通已在2018年第一季度启动了eMTC商用核心网建设，并试图在2018年第三季度具备eMTC核心网的全网接入能力。事实上，在处理不同的速率业务时，NB-IoT与eMTC并不是替代的关系。同时，在重点发展某一接入技术时，要求对NB-IoT、eMTC的可使用频率及基于此的覆盖能力、网络改造等因素进行综合考虑。其中，在网络改造中，TDDeMTC的重心是TDD-LTE直接升级、FDDLTEeMTC新建FDD网络、无线网与核心网软件升级，并赋予核心网节电优化功能NB-IoT的重心是GSM升级、改造无线网软件与硬件、新增基带板卡、升级（或新建或替换）RRU、新建（或升级）软件。三、结语综上，蜂窝物联网的应用象征着辉煌的信息时代，而在蜂窝物联网部署中，三大运营商都选择优先建设和推广NBIoT技术，并加速推进eMTC建设，因其具备更为丰富的应用前景。参考文献：[1]吴琼，刘博.黑龙江移动NB-IoT正式商用已开通近900个基站[J].通信世界，2018（23）：31.[2].罗德与施瓦茨公司是蜂窝物联网一致性测试的领军者[J].信息通信技术与政策，2018（08）：94.[3]宋爱慧，赵慧麟，孙向前.深析蜂窝物联网关键技