Estado de desarrollo y plan de despliegue en red de la Internet de banda estrecha de los objetos NB-IoT

En los últimos años, con la saturación de las llamadas telefónicas de todo el mundo y la penetración de las conexiones cosas-cosas en diversas industrias, el Internet de las Cosas se ha convertido en un producto del desarrollo de los tiempos, y el negocio del Internet de las Cosas también mostrará un crecimiento a gran escala. Según las previsiones de IDC, en 2020, el número total de conexiones mundiales de IoT alcanzará los 30.000 millones, y el tamaño del mercado llegará a los 1,7 billones de dólares estadounidenses.

Como una de las muchas tecnologías LPWA, la tecnología NB-IoT destaca por su bajo consumo de energía, amplia cobertura y grandes conexiones. Tiene un gran potencial, especialmente en los campos de la lectura inteligente de contadores, el alumbrado público inteligente, la lectura de contadores de gas y las tapas de alcantarilla inteligentes. En el futuro, este espacio de desarrollo fomentará aún más el rápido desarrollo de las industrias del transporte inteligente, el hogar inteligente, la medicina inteligente y la logística inteligente.

Como rama importante del Internet de las Cosas, NB-IoT se ha convertido en el centro de atención de la industria. Este artículo analiza en primer lugar la situación de desarrollo y las características técnicas de NB-IoT y, a continuación, explica las soluciones de aplicación específicas de varios métodos de despliegue de frecuencias de NB-IoT desde la perspectiva del despliegue de redes. En combinación con la situación real de las redes 2G/3G/4G de los operadores nacionales, se proponen planes de despliegue de redes NB-IoT y sugerencias basadas en la red existente.

Estado de desarrollo de la industria NB-IoT

Para aprovechar las oportunidades estratégicas ante la explosión de la industria del Internet de las Cosas, los tres principales operadores nacionales están promoviendo activamente la construcción de redes NB-IoT. China Telecom ha comenzado el recultivo LTE de la banda de frecuencia 800M para apoyar la red NB-IoT; China Unicom despliega activamente servicios innovadores de Internet de las Cosas basados en la tecnología NB-IoT, desplegando NB-IoT con frecuencia dual 900Hz/1800MHz; aunque China Mobile actualmente obtuvo una licencia FDD en abril de 2018, se limita al uso en áreas rurales en y por debajo del nivel del condado , su progreso de despliegue está temporalmente rezagado con respecto a los otros dos operadores. Actualmente, la primera fase de la construcción de la red NB-IoT ha cubierto 346 ciudades. A finales de 2018, la red NB-IoT alcanzará la cobertura a nivel de condado. La estrategia básica consistirá en coordinar el progreso del despliegue de FDD-LTE y NB-IoT y establecer activamente la red eMTC.

Escenarios de implantación de NB-IoT y redes

De acuerdo con las disposiciones de RP-151621 en el proyecto NB-IoT, NB-IoT admite tres escenarios de despliegue, a saber: despliegue independiente (stand-alone mode), despliegue en banda de guarda (Guard-band mode) y despliegue en banda (In-band mode). ).

1) Despliegue independiente: Utiliza principalmente espectro ocioso de la red existente o nuevo espectro para desplegar NB-IoT, con un ancho de banda de frecuencia de 200kHz. Adecuado para la reutilización de bandas de frecuencia GSM y CDMA. Este método tiene una escalabilidad de capacidad relativamente flexible, una alta potencia de transmisión independiente y una velocidad de enlace descendente relativamente alta.

2) Despliegue de banda de guarda: Principalmente se refleja en la banda de guarda en el borde de NB-IoT trabajando en el sistema LTE. Este método es más difícil de ampliar la capacidad y también reduce la relación señal-ruido de LTE.

3) Despliegue en banda: La principal ventaja es que la expansión de la capacidad es muy flexible y la potencia de transmisión es alta, pero afecta a la capacidad de la red LTE y también limita la cobertura de la red. Porque este método puede ocupar un Rb de ancho de banda en la banda LTE para desplegar NB-IoT. De este modo, existirán interferencias de frecuencia si las bandas de frecuencia de los dos sistemas son adyacentes. Para evitar este fenómeno de interferencia, la potencia de transmisión de la tecnología NB-IoT debe ser 6 dB inferior a la densidad espectral de potencia de LTE.

La red NB-IoT se divide principalmente en cinco partes: Terminal NB-IoT, estación base NB-IoT, red central NB-IoT, plataforma en la nube IoT y centro de servicios de aplicaciones.

1) Terminal NB-IoT: admite el acceso a dispositivos IoT en diversas industrias;

2) Estación base NB-IoT: se refiere principalmente a la estación base LTE;

3) Red central NB-IoT: el centro de conexión entre las estaciones base NB-IoT y la nube NB-IoT;

4) Plataforma IoT en la nube: el centro de procesamiento y retroalimentación de varios negocios;

5) Centro de servicio de aplicaciones: No solo puede obtener los datos empresariales NB-IoT de este centro, sino también completar el control de los terminales NB-IoT.

Escenarios de aplicación típicos de NB-IoT

En la actualidad, NB-IoT se utiliza cada vez más en muchos campos, como los servicios públicos, las ciudades inteligentes y las aplicaciones industriales. La aplicación del Internet de las cosas abarcará siete categorías principales, cuyos contenidos específicos son los siguientes.

1) Servicios públicos: categoría de contadores, principalmente contadores inteligentes de agua y gas.

2) Ciudad inteligente: aparcamiento inteligente, cubos de basura inteligentes, postes de la luz inteligentes.

3) Edificio inteligente: sistema de alarma, sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado, sistema de acceso.

4) Agricultura y medio ambiente: incluye la agricultura, la silvicultura, la ganadería y la pesca, la vigilancia del ganado y la vigilancia del medio ambiente.

5) Consumo y atención médica: electrodomésticos, seguimiento de mascotas/niños, bicicletas compartidas, seguimiento clínico a distancia.

6) Aplicaciones industriales: supervisión del estado de equipos industriales, supervisión de procesos y seguridad, infraestructuras energéticas.

7) Apoyo logístico: activos industriales, seguimiento de contenedores, localización y actualizaciones de estado.

A medida que la tecnología NB-IoT siga penetrando en todos los ámbitos de la vida y el ecosistema mejore gradualmente, su impacto en el desarrollo social será cada vez más evidente.