工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的專用lte網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

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1、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的專用LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在過(guò)去30年電信行業(yè)致力于實(shí)現(xiàn)豐富人與人之間的連接，而在未來(lái)30年，整個(gè)行業(yè)將會(huì)實(shí)現(xiàn)把人連接到他們周?chē)氖澜缰小６鴮?shí)現(xiàn)這一愿景的關(guān)鍵部分是5G，5G將使我們能夠?qū)⑷祟悮v史上最大的技術(shù)平臺(tái)-移動(dòng)-擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)中，包括每個(gè)對(duì)象以及通過(guò)智能連接平臺(tái)的每個(gè)連接中。但是我們不必等到5G才開(kāi)始使用專用網(wǎng)絡(luò)（privateLTE）來(lái)擴(kuò)展到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（industrialIoT）中。我們可以從現(xiàn)在的專用LTE網(wǎng)絡(luò)就開(kāi)始。而事實(shí)上，今年已經(jīng)有企業(yè)有計(jì)劃要進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)。在20

2、17年的移動(dòng)世界大會(huì)（MWC）上展示了基于QualcommTechnologies，諾基亞和GEDigital之間行業(yè)合作的基于LTE技術(shù)的專用網(wǎng)絡(luò)。這一合作將在2017年進(jìn)行進(jìn)一步的研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。圖1在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中有各種傳感器有待連接專用LTE網(wǎng)絡(luò)（privateLTEnetworks）的概念并不新鮮，但隨著新的頻譜共享創(chuàng)新和“工業(yè)4.0”概念的誕生，即工業(yè)流程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和第四次工業(yè)革命的發(fā)展，專有LTE網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹Ｗ罱囊豁?xiàng)研究表明，到2022年，專用LTE網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)規(guī)模可能

3、會(huì)達(dá)到170億美元。今天，我們可以看到從制造業(yè)自動(dòng)化和航運(yùn)港口到石油和天然氣以及電力等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ肔TE網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)烈興趣。圖2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IndustrialIoT）應(yīng)用前景廣闊將專用LTE網(wǎng)絡(luò)與公共網(wǎng)絡(luò)分開(kāi)圖3將專用LTE網(wǎng)絡(luò)與公共網(wǎng)絡(luò)分開(kāi)專用LTE網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特概念是，它們將使企業(yè)客戶能夠通過(guò)專用設(shè)備和設(shè)置來(lái)運(yùn)行自己的本地網(wǎng)絡(luò)。這種方法提供了以下三個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：1.本地控制（Locallycontrolled）：通過(guò)使用專用設(shè)備，專用LTE網(wǎng)絡(luò)及其性能與其他用戶無(wú)關(guān)，因此不存在共享網(wǎng)絡(luò)中可能

4、發(fā)生的突發(fā)的流量激增等問(wèn)題。這種效果對(duì)工業(yè)和企業(yè)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)槠髽I(yè)的生產(chǎn)力必須保持在較高的水平以及可預(yù)測(cè)的水平之上。擁有本地和專用網(wǎng)絡(luò)也可以使企業(yè)用戶能夠完全控制數(shù)據(jù)。例如，公司可以確保敏感數(shù)據(jù)不會(huì)離開(kāi)其所劃定的完全區(qū)域。2.最優(yōu)化（Optimized）：通過(guò)滿足某個(gè)單一公司的需求，可以為該公司的特定物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用量身定制專用的LTE網(wǎng)絡(luò)。這種優(yōu)化的示例是服務(wù)質(zhì)量（QoS）和移動(dòng)性設(shè)置。通過(guò)定制的QoS，無(wú)論網(wǎng)絡(luò)負(fù)載如何，都可以為關(guān)鍵應(yīng)用提供一致的服務(wù)。通過(guò)定制的移動(dòng)設(shè)置，可以針

5、對(duì)本地應(yīng)用來(lái)優(yōu)化其行為；例如，在不太可能發(fā)生鏈路故障的情況下執(zhí)行更快的重新連接。3.輕松部署（Readilydeployed）：使用共享的和非授權(quán)的頻譜可供任何人使用專用LTE網(wǎng)絡(luò)，這使得專用LTE網(wǎng)絡(luò)（privateLTEnetworks）的部署非常簡(jiǎn)單，同時(shí)這使得新實(shí)體企業(yè)能夠享受LTE。這將擴(kuò)大整個(gè)LTE生態(tài)系統(tǒng)。此外，利用LTE的演進(jìn)路線圖可以允許訪問(wèn)諸如自組織網(wǎng)絡(luò)（self-organizingnetworks）以及具有自包含或者虛擬/托管核心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等功能。使用專用LTE網(wǎng)絡(luò)的

6、好處現(xiàn)在我們知道了什么是專用LTE網(wǎng)絡(luò)，那讓我們看看使用基于LTE技術(shù)的專用網(wǎng)絡(luò)的好處吧。如下圖所示，與其它無(wú)線本地網(wǎng)絡(luò)相比，專用LTE網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)是：更高的容量從而能夠支持更多設(shè)備，同時(shí)具有高帶寬應(yīng)用，更遠(yuǎn)的覆蓋范圍，無(wú)縫的移動(dòng)性，工業(yè)級(jí)的可靠性，一致的延遲和服務(wù)質(zhì)量（QoS），安全性，最后但并非最不重要的是，其所具有多個(gè)供應(yīng)商之間的互操作性以及向5G演進(jìn)的路線圖。5G的路線圖確保了專用LTE網(wǎng)絡(luò)是具有新5G功能的面向未來(lái)的解決方案，例如能夠?qū)崿F(xiàn)新的5G新無(wú)線電（NR）和具有超可靠和超低延遲

7、通信的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。圖4使用專用LTE網(wǎng)絡(luò)的好處移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)專用其許可證頻譜的一部分頻譜資源來(lái)提供專用的LTE網(wǎng)絡(luò)，這些許可證頻譜將是并將繼續(xù)成為專用LTE市場(chǎng)的重要組成部分。隨著新的關(guān)于頻譜共享的進(jìn)展，換句話說(shuō)是企業(yè)可以使用非licensed和共享頻譜資源，今年早些時(shí)候MulteFire聯(lián)盟（MulteFireAlliance，https://www.multefire.org/）發(fā)布的MulteFire1.0規(guī)范將為使用無(wú)許可（unlicensedspectrum）的頻譜資源鋪平道

8、路，另外最近3GPP也開(kāi)始了一項(xiàng)關(guān)于5G無(wú)許可頻譜的研究。這些努力主要集中在無(wú)許可（unlicensedspectrum）的頻譜上，但業(yè)界最近也對(duì)共享頻譜感到興奮。在美國(guó)，F(xiàn)CC已經(jīng)定義了公民寬帶無(wú)線電業(yè)務(wù)（CBRS：CitizenBroadbandRadioService），這是一個(gè)大約3.5GHz頻段中的約150MHz的共享頻譜。為了支持在這一頻段部署LTE技術(shù)，業(yè)界共同創(chuàng)立了CBRS聯(lián)盟（CBRSAlliance，https://www.cbrsalliance.org/）。使用Multe