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2G 和 3G 正在落伍：為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)選擇正確的協(xié)議

2512897 2022-11-25 | pdf | 214.01KB | 次下載 | 免費

資料介紹

隨著物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 延伸到更多開放空間，設(shè)計人員正在轉(zhuǎn)向幾乎無處不在的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)安全、可靠、低功耗、遠程、無線機器對機器 (M2M) 通信。然而，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的選擇至關(guān)重要。雖然 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)為行業(yè)提供了很好的服務(wù)，但這些網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在正在被淘汰，因此開發(fā)人員需要專注于用于 M2M 通信的 4G 和 LTE，而 5G 即將到來。隨著物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 延伸到更多開放空間，設(shè)計人員正在轉(zhuǎn)向幾乎無處不在的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)安全、可靠、低功耗、遠程、無線機器對機器 (M2M) 通信。然而，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的選擇至關(guān)重要。雖然 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)為行業(yè)提供了很好的服務(wù)，但這些網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在正在被淘汰，因此開發(fā)人員需要專注于用于 M2M 通信的 4G 和 LTE，而 5G 即將到來。雖然 Wi-Fi、藍牙和 Zigbee 對于短距離的 M2M 通信很有用，但蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無處不在確保了對互聯(lián)網(wǎng)連接的隨時訪問，還有一個額外的優(yōu)勢，即頻段已獲得許可，網(wǎng)絡(luò)維護由蜂窩提供商負責(zé)。此外，物聯(lián)網(wǎng)連接很少需要語音傳輸，滿足低于 1 Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速度。這為 NB-IoT 和 LTE-M (Cat-M1) 等低數(shù)據(jù)速率、低功耗 M2M 接口打開了大門，以節(jié)省電力并延長電池壽命。雖然 Wi-Fi、藍牙和 Zigbee 對于短距離的 M2M 通信很有用，但蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無處不在確保了對互聯(lián)網(wǎng)連接的隨時訪問，還有一個額外的優(yōu)勢，即頻段已獲得許可，網(wǎng)絡(luò)維護由蜂窩提供商負責(zé)。此外，物聯(lián)網(wǎng)連接很少需要語音傳輸，滿足低于 1 Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速度。這為 NB-IoT 和 LTE-M (Cat-M1) 等低數(shù)據(jù)速率、低功耗 M2M 接口打開了大門，以節(jié)省電力并延長電池壽命。本文將討論 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)的衰落，然后介紹兩種較新的物聯(lián)網(wǎng)無線接口，即 LTE-M 和窄帶物聯(lián)網(wǎng) (NB-IoT)，它們是為低功耗 M2M 通信而出現(xiàn)的。然后將介紹多種 LTE-M 解決方案，向設(shè)計人員展示如何快速啟動和運行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。本文將討論 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)的衰落，然后介紹兩種較新的物聯(lián)網(wǎng)無線接口，即 LTE-M 和窄帶物聯(lián)網(wǎng) (NB-IoT)，它們是為低功耗 M2M 通信而出現(xiàn)的。然后將介紹多種 LTE-M 解決方案，向設(shè)計人員展示如何快速啟動和運行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。2G 和 3G 發(fā)生了什么？2G 和 3G 發(fā)生了什么？2G和3G，十年前一度被認為是前沿技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)過時了。實際上有一個 1G，但它通常被稱為模擬，并且以僅 2.4 Kbits/s 的傳輸速度一瘸一拐地前進。2G 是第一個支持數(shù)字語音但不支持數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，速度為 64 Kbits/s，語音質(zhì)量令人失望。3G 的 2 Mbits/s 支持語音，對數(shù)據(jù)的支持有限，主要用于短信和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽。2G和3G，十年前一度被認為是前沿技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)過時了。實際上有一個 1G，但它通常被稱為模擬，并且以僅 2.4 Kbits/s 的傳輸速度一瘸一拐地前進。2G 是第一個支持數(shù)字語音但不支持數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，速度為 64 Kbits/s，語音質(zhì)量令人失望。3G 的 2 Mbits/s 支持語音，對數(shù)據(jù)的支持有限，主要用于短信和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽。4G 帶來了高達 100 Mbits/s 的傳輸速度，第一個主要為移動數(shù)據(jù)通信設(shè)計的蜂窩網(wǎng)絡(luò)也是如此。4G 長期演進 (LTE)（也簡稱為 LTE）顯著增強了這一點。LTE 是基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 的，每個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都分配有自己的 IP 地址，它支持移動設(shè)備的數(shù)據(jù)速率高達 500 Mbits/s。4G 帶來了高達 100 Mbits/s 的傳輸速度，第一個主要為移動數(shù)據(jù)通信設(shè)計的蜂窩網(wǎng)絡(luò)也是如此。4G 長期演進 (LTE)（也簡稱為 LTE）顯著增強了這一點。LTE 是基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 的，每個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都分配有自己的 IP 地址，它支持移動設(shè)備的數(shù)據(jù)速率高達 500 Mbits/s。隨著新技術(shù)的進步和最終用戶需求的不斷增加，很明顯 2G 和 3G 根本不支持現(xiàn)代通信所需的數(shù)據(jù)速度或語音質(zhì)量。4G 和 LTE 效率顯著提高，提供更高的密度，更好地利用可用頻譜，并提供更快的速度。運營商寧愿關(guān)閉 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)，并將頻譜重新用于 4G，并在不久的將來用于 5G。這在財務(wù)和技術(shù)上對運營商都有意義，從而提高了客戶滿意度。隨著新技術(shù)的進步和最終用戶需求的不斷增加，很明顯 2G 和 3G 根本不支持現(xiàn)代通信所需的數(shù)據(jù)速度或語音質(zhì)量。4G 和 LTE 效率顯著提高，提供更高的密度，更好地利用可用頻譜，并提供更快的速度。運營商寧愿關(guān)閉 2G 和 3G 網(wǎng)絡(luò)，并將頻譜重新用于 4G，并在不久的將來用于 5G。這在財務(wù)和技術(shù)上對運營商都有意義，從而提高了客戶滿意度。用于 M2M 數(shù)據(jù)的 4G 和 NB-IoT用于 M2M 數(shù)據(jù)的 4G 和 NB-IoT既然 4G 和 LTE 是當(dāng)今首選的蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，如何使用它們?yōu)?M2M 提供高效的數(shù)據(jù)傳輸？這里的效率與給定范圍內(nèi)傳輸速度的 M2M 端點的電流消耗直接相關(guān)。M2M 很少需要 100 Mbits/s 的速度，因此出現(xiàn)了 LTE 的子集來優(yōu)化數(shù)據(jù)速率、范圍、功耗和使用模式，指的是間歇或頻繁的傳輸。