NB IoT

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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 (англ.)) 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 (1800 МГц) 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. http://www.gsma.com/connectedliving/wp-content/uploads/2016/10/3GPP-Low-Power-Wide-Area-Technologies-GSMA-White-Paper.pdf
  2. EC-GSM-IoT (недоступная ссылка). Дата обращения 11 марта 2017. Архивировано 6 марта 2017 года.
  3. Standardization of NB-IOT completed
  4. Preliminary specification, 3GPP.
  5. Luo, Chao 3GGP TS45.001: GSM/EDGE Physical layer on the radio path (ZIPped DOC) (недоступная ссылка). 3gpp.org 58. 3GPP TSG RAN WG6 (March 20, 2017). Дата обращения 25 октября 2018. Архивировано 20 ноября 2018 года.
  6. ГКРЧ дала операторам частоты под NB-IoT
  7. Заседание ГКРЧ от 28 декабря 2017 года (протокол № 17-44) (недоступная ссылка). Дата обращения 25 октября 2018. Архивировано 25 октября 2018 года.
  8. Компания «МегаФон» анонсировала запуск технологии NB-IoT (недоступная ссылка). Дата обращения 17 марта 2017. Архивировано 18 марта 2017 года.
  9. 1 2 МТС выводит NB-IoT на федеральный уровень
  10. МТС и Ericsson будут развивать технологии интернета вещей в России (недоступная ссылка). Дата обращения 15 марта 2017. Архивировано 16 марта 2017 года.
  11. «Билайн» начал тестировать решения IoT в Москве (недоступная ссылка). moskva.beeline.ru. Дата обращения 24 октября 2018. Архивировано 24 октября 2018 года.
  12. «Билайн» развернул стандарт NB-IoT на сети LTE в Новосибирске, CNews.ru. Архивировано 24 октября 2018 года. Дата обращения 24 октября 2018.
  13. "Билайн" протестировал IoT-систему интеллектуального учета электроэнергии. www.comnews.ru. Дата обращения 24 октября 2018.
  14. "ВымпелКом" тестирует гибридную IoT-сеть.
  15. Иван Петров. «МегаФон» запускает в Сибири сеть для «Интернета вещей» (недоступная ссылка). KSOnline.ru (30 мая 2019 г.). Дата обращения 13 июня 2019. Архивировано 30 мая 2019 года.
  16. "Билайн" включил NB-IoT в Москве. www.comnews.ru. Дата обращения 2 июля 2019.
  17. «Билайн» и «Инфосистемы джет» протестировали технологию Non-IP Data Delivery (недоступная ссылка). CNews.ru. Дата обращения 22 ноября 2019. Архивировано 14 ноября 2019 года.

Ссылки[править | править код]