NB IoT
NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) — стандарт сотовой связи для устройств телеметрии с низкими объёмами обмена данными. Разработан консорциумом 3GPP в рамках работ над стандартами сотовых сетей нового поколения. Первая рабочая версия спецификации представлена в июне 2016 года.
Технология[править | править код]
Предназначен для подключения к цифровым сетям связи широкого спектра автономных устройств[1]. Например, медицинских датчиков, счетчиков потребления ресурсов, устройств умного дома и т. п. В быту такие системы связи получили обобщающее наименование интернет вещей (англ. Internet of Things (IoT)). NB-IoT является одним из трех стандартов IoT, разработанных 3GPP для сотовых сетей связи: eMTC (enhanced Machine-Type Communication), NB-IoT и EC-GSM-IoT[2]. eMTC обладает наибольшей пропускной способностью и разворачивается на оборудовании LTE. NB-IoT сеть может быть развернута как на оборудовании сотовых сетей LTE, так и отдельно, в том числе поверх GSM. EC-GSM-IoT предоставляет наименьшую пропускную способность и разворачивается поверх сетей стандарта GSM.
Среди достоинств NB-IoT[3]:
- гибкое управление энергопотреблением устройств (вплоть до 10 лет в сети от батареи емкостью 5 Вт*ч)
- огромная емкость сети (десятки-сотни тысяч подключенных устройств на одну базовую станцию)
- низкая стоимость устройств
- оптимизированная для улучшения чувствительности модуляция сигнала
Обзор решений[4][5] | |||||
---|---|---|---|---|---|
LTE Cat 1 | LTE Cat 0 | LTE Cat M1
(eMTC) |
LTE Cat NB1
(NB-IoT) |
EC-GSM-IoT | |
3GPP Release | Release 8 | Release 12 | Release 13 | Release 13 | Release 13 |
Downlink Peak Rate | 10 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 250 kbit/s | 474 kbit/s (EDGE)
2 Mbit/s (EGPRS2B) |
Uplink Peak Rate | 5 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 250 kbit/s (multi-tone)
20 kbit/s (single-tone) |
474 kbit/s (EDGE)
2 Mbit/s (EGPRS2B) |
Latency | 50-100ms | not deployed | 10ms-15ms | 1.6s-10s | 700ms-2s |
Number of Antennas | 2 | 1 | 1 | 1 | 1-2 |
Duplex Mode | Full Duplex | Full or Half Duplex | Full or Half Duplex | Half Duplex | Half Duplex |
Device Receive Bandwidth | 1.4 — 20 MHz | 1.4 — 20 MHz | 1.4 MHz | 180 kHz | 200 kHz |
Receiver Chains | 2 (MIMO) | 1 (SISO) | 1 (SISO) | 1 (SISO) | 1-2 |
Device Transmit Power | 23 dBm | 23 dBm | 20 / 23 dBm | 20 / 23 dBm | 23 / 33 dBm |
SIM card[править | править код]
Предполагается огромное распространение устройств Internet of Things с возможностью мобильной связи. В связи с этим вопросы себестоимости и затрат на обслуживание становятся критически важными. Один из путей экономии — отказ от установки физической SIM-карты. Для этого консорциум GSMA в 2016 году принял спецификацию Embedded SIM (eSIM) / Remote SIM Provisioning (RSP). Стандарт eSIM позволяет интегрировать функциональность SIM карты в электронику модема, а RSP описывает инфраструктуру и алгоритмы взаимодействия доверенных центров эмиссии параметров SIM, оператора сотовой связи и потребителя услуг связи.
Внедрение[править | править код]
Первые тестовые сети развернуты в 2015 году в Европе компанией Vodafone. Микросхемы сделал Huawei, модемы разработал u-Blox. Vodafone предполагает начать коммерческую эксплуатацию технологии в 2017 году.
В России[править | править код]
В декабре 2017 года принято решение ГКРЧ по выделению частот для систем NB-IoT[6][7]. Комиссия разрешила использование полос радиочастот 453—457,4 МГц и 463—467,4 МГц, 791—820 МГц, 832—862 МГц, 880—890 МГц, 890—915 МГц, 925—935 МГц, 935—960 МГц, 1710—1785 МГц, 1805—1880 МГц, 1920—1980 МГц, 2110—2170 МГц, 2500—2570 МГц и 2620—2690 МГц.
В марте 2017 года компания Мегафон заявила о готовности к внедрению технологии NB-IoT в России. 9 марта 2017 года компания продемонстрировала работоспособность технологии, развернув тестовый участок сети[8]. Также на 2017 год заявлена поддержка RSP. На осень 2018 года компания заявляет работу NB-IoT в Москве, Петербурге и ряде других мест[9].
Летом 2016 года компания МТС заявила о заключении контрактов на развертывание сетей по технологии EC-GSM-IoT[10]. Однако, уже осенью 2018 года МТС объявила о развертывании сетей NB-IoT в 20 городах России и планах до конца 2018 года обеспечить сплошное покрытие во всех городах-миллионниках[9].
В 2018 году компания Билайн запустила сервис NB-IoT в тестовом режиме на нескольких базовых станциях Москвы и Новосибирска[11][12].
В сентябре 2018 года Билайн и ООО "Эльстер Метроника" запустили пилотный инновационный проект облачной системы интеллектуального учёта электроэнергии на базе технологии NB IoT[13]. Используя сеть NB IoT «Умного Квартала» Марьино, компания установила трехфазные интеллектуальные счетчики AS3500 с NB IoT модемами «Метроника 150» и программное обеспечение для сбора и обработки данных «Альфа Смарт».
В ноябре 2018 года Билайн первым в РФ запустил в опытную эксплуатацию участок гибридной IoT-сети в Войковском районе г. Москвы, которая поддерживает две технологии — NB-IoT и LTE Cat-M (eMTC, LTE-M)[14].
В мае 2019 года МегаФон сообщил о масштабном запуске сети NB-IoT в Новосибирске, Красноярске, Омске и Томске. В общей сложности покрытие четырёх городов обеспечивают порядка 500 базовых станций, что по данным оператора обеспечивает 90-процентное покрытие мегаполисов.[15]
В июне 2019 Билайн запустил ковровое покрытие NB IoT в Москве в Band 3(1800МГц) в рамках соглашения с ДИТ Москвы.[16] Активировано более 2500 базовых станций для создания сети для интернета вещей с высокой пропускной способностью. Опционально возможна активация режимов eDRX и PSM.
В ноябре 2019 Билайн и ООО "Инфосистемы Джет" провели первые в России тесты технологии Non-IP Data Delivery (NIDD, система передачи данных без использования IP) для интернета вещей.[17] Функционал развернут на базе сетевого элемента SCEF (Service Capabilities Exposure Function) от Oracle. Преимуществами технологии является отсутствие на устройствах IP-адресации и DEF-номеров. Пользовательскими преимуществами является снижение энергопотребления, увеличение времени службы абонентских устройств, их миниатюризация, повышение уровня безопасности, снижение нагрузки на сеть оператора, а, следовательно, возможность подключения миллионов NIDD-устройств без наращивания инфраструктуры.
См. также[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ [1]
- ↑ EC-GSM-IoT
- ↑ Standardization of NB-IOT completed
- ↑ Preliminary specification, 3GPP.
- ↑ Luo, Chao 3GGP TS45.001: GSM/EDGE Physical layer on the radio path (ZIPped DOC). 3gpp.org 58. 3GPP TSG RAN WG6 (March 20, 2017). Дата обращения 27 мая 2017.
- ↑ ГКРЧ дала операторам частоты под NB-IoT
- ↑ Заседание ГКРЧ от 28 декабря 2017 года (протокол № 17-44)
- ↑ Компания «МегаФон» анонсировала запуск технологии NB-IoT
- ↑ 1 2 МТС выводит NB-IoT на федеральный уровень
- ↑ МТС и Ericsson будут развивать технологии интернета вещей в России (недоступная ссылка). Дата обращения 15 марта 2017. Архивировано 16 марта 2017 года.
- ↑ «Билайн» начал тестировать решения IoT в Москве . moskva.beeline.ru. Дата обращения 24 октября 2018.
- ↑ «Билайн» развернул стандарт NB-IoT на сети LTE в Новосибирске, CNews.ru. Дата обращения 24 октября 2018.
- ↑ "Билайн" протестировал IoT-систему интеллектуального учета электроэнергии . www.comnews.ru. Дата обращения 24 октября 2018.
- ↑ "ВымпелКом" тестирует гибридную IoT-сеть .
- ↑ Иван Петров. «МегаФон» запускает в Сибири сеть для «Интернета вещей» . KSOnline.ru (30 мая 2019 г.).
- ↑ "Билайн" включил NB-IoT в Москве . www.comnews.ru. Дата обращения 2 июля 2019.
- ↑ «Билайн» и «Инфосистемы джет» протестировали технологию Non-IP Data Delivery . CNews.ru. Дата обращения 22 ноября 2019.