NB-IoT应用展望及生态协同

一直以来远距离无线接入网络的物联网终端在成本和功耗方面距离大规模应用需求依然差距较大,而大部分物联网终端接入网络是基于Wi-Fi或者蓝牙等短距离或低功耗技术,应用场景也受限于物联网终端的成本和功耗等,使得电信运营商很难从中获利. NB-IoT系基于蜂窝网络的窄带物联网通信技术,具备广域传输、海量介入、超低功耗、低成本等特征,NB-IoT技术与应用将进一步加速物联网发展的进程.目前接入运营商网络的物联网终端占比不足6％,电信运营商期望借助于NB-IoT来实现海量物联网终端的接入,驱动蜂窝物联网应用的商业“蓝海”,各界也都对NB-IoT技术与应用充满了热切期待.     

NB-IoT组网承载能力浅析

NB-IoT是面向低速率、低时延、超低终端成本、低功耗、海量终端连接的窄带蜂窝物联网技术。本文分析并举例计算NB-IoT应用场景中,NB-IoT相对于LTE 20dB覆盖增强情况下网络覆盖能力,不同覆盖等级用户分布情况下NB-IoT支持连接数,对NB-IoT实际组网规划中可参考。     

NB-IoT网络与业务协同优化

现阶段NB-IoT网络已完成初步建设,整体覆盖较好,但局部覆盖空洞较多,室内疑难场景深度覆盖不足,干扰问题突出,重叠覆盖严重。目前NB-IoT行业应用成熟度低,行业应用属于起步阶段,各厂商终端规范不一,导致网络部署调通过程中存在较大问题。针对当前物联网的主要业务类型,依据不同业务特征来分析NB-IoT网络关联指标,根据测试数据与统计数据分析该类业务的覆盖性能,对井盖与灯杆类业务分别展开深度覆盖分析与重叠覆盖分析,对业务接入相对集中的业务模型给出优化解决方案。     

基于LoRa的物联网低功耗广域系统设计

在传统物联网的基础上,提出低功耗广域LoRa的解决方案。设计一套由采集层、终端层和应用层组成的物联网架构并设计系统原型,介绍架构的硬件设计和软件设计,实现了物联网低功耗广域接入技术。最后通过其实例应用,展示LoRa的应用前景。该系统充分发挥了LoRa技术在高性能、远距离、低功耗,支持大规模组网、测距和定位等方面突出的优点,对未来物联网系统的设计、开发、部署和运营具有一定意义。     

可见光通信及接入技术研究

首先探讨了基于可见光通信及接入技术实现的高速、高可靠性、低成本的物联网接入技术.同时,对于电信运营商相关的应用业务场景进行深入探讨,包括异构组网、基站前传、移动终端通信等领域.     

低轨卫星物联网下NB-IoT时延功耗研究

【目的】在低轨（LEO）卫星物联网（IoT）场景下,广域覆盖范围内窄带物联网（NB-IoT）体制终端因为业务场景不同造成时延功耗需求也不相同。然而,地面NB-IoT体制终端业务场景单一,采用固定式工作状态定时器参数配置方法,无法满足LEO卫星IoT大尺度地理范围内多场景终端时延功耗的不同需求。【方法】针对LEO卫星IoT广覆盖特性,文章基于简化后随机接入交互流程终端工作状态切换的马尔科夫链模型,提出了以系统下行延迟和终端功耗作为非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的目标函数得到多场景帕累托前沿最优解集的方法,进一步从帕累托前沿中选择满足不同场景时延功耗需求的工作状态定时器参数在线配置终端。【结果】仿真结果表明,文章提出的多目标优化方法对工作状态定时器参数进行全局寻优,克服了穷举法等传统方法可能陷入局部最优的不足,并验证了简化随机接入交互流程可以有效降低终端时延功耗。【结论】文章所提多目标优化方法可以得到终端在LEO卫星IoT多场景下的工作状态定时器参数。     

电力5G混合组网的安全风险分析

5G通信技术为电力物联网提供了有力支持,同时也在电力行业应用过程中引入了新的安全挑战。基于电力5G业务的需求,首先,提出了5种5G组网部署建设方案,并对其安全性与成本进行对比分析;其次,提出了5G与电力通信网混合组网架构,对5G网络切片架构按业务场景重新切分;最后,从终端接入、边缘计算、网络通道以及核心网4个部分,对5G技术引入的安全风险进行具体分析。     

基于NB-IoT技术的物联网安全防护技术研究

NB-IoT技术以其全覆盖、低功耗、低成本的明显优势,克服了传统物联网技术功耗大、成本高、覆盖性差、碎片化、难以规模应用的缺点,已经在远程抄表、资产跟踪、智慧医疗、智慧农业等物联网应用场景中应用。但基于NB-IoT技术的物联网安全隐患对其在众多领域的应用提出了新的挑战。针对面临的安全威胁,首先分析基于NB-IoT技术的物联网安全需求,同时提出基于NB-IoT技术的物联网安全域划分,并按照安全域的划分描绘出基于NB-IoT技术的物联网安全参考模型,最后结合安全参考模型提出了基于NB-IoT技术的物联网安全功能架构。上述研究对基于NB-IoT技术的物联网安全防护设计具有借鉴意义。     

NB-IoT网络结构优化方法研究

窄带蜂窝物联网(NB-IoT)具有覆盖广泛、并发接入终端多、传输速率小、低功耗、建设成本低等优点,具有广阔的应用前景。但是现阶段的NB-IoT存在诸多网络结构问题,本文系统性的提出一种NB-IoT网络结构优化方法,能够有效提升网络结构性能,改善用户感知,为NB-IoT后期的大规模应用打好基础。     

智能家电NB-IoT业务模型优化设计及应用

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)是一种基于蜂窝通信3G/4G演进的物联网通信技术，工作于专用授权频段，主要应用于低吞吐量、海量连接的场景，未来将承接大量物联网业务接入。当前，越来越多的家电企业开始使用NB-IoT技术替代传统的WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)技术作为通信的解决方案，但由于WiFi与NB-IoT的网络接入情况存在一定的差异，传统WiFi方案难以在基于NB-IoT的系统中进行套用。设计基于NB-IoT的智能家电业务模型，针对关键业务流程技术问题提出工程改进方案。智能家电业务模型优化实例证明，可有效实现NB-IoT网络与终端无缝配合，从而提高通信效率，节约客户成本。