非蜂窝5G，物联网的下一块拼图？
非蜂窝5g，物联网的下一块拼图？
相信不少人都还记得dect这一标准，采用这一标准的数字无绳电话主要是为办公和家庭场景准备的。不过随着智能手机的兴起，这一标准和相关的产品也逐渐被人淡忘。然而今年，dect-2020 nr这一新标准却以5g无线技术的形象再度出现，面向庞大的iot市场。
dect-2020 nr
dect-2020 nr是由欧洲电信标准化协会（etsi）开发的一种非蜂窝且免授权的无线电标准，也在今年10月成了国际电联imt-2020技术推荐中5g标准的一部分，旨在为各种用例和市场中的无线应用提供一个强大的技术基础。该技术的适用范围也不再局限于无绳电话，而是覆盖了音频串流、专业音频、消费和工业物联网应用等等。
与此同时，由于dect-2020 nr运行于免授权的1.9ghz频段，所以借助该标准搭建网络时无需考虑频段租赁的费用。同时考虑到1.9ghz是全球通用的，所以相关产品只需用到一个频段和单个bom，避免了面向不同地区推出不同版本的硬件。
dect-2020 nr支持频段 / etsi
包括1.9ghz频段在内，dect-2020 nr还支持6ghz以下的17个频段，最高支持到221mhz的带宽，用于未来进一步改善延迟和性能。
非蜂窝5g的优势
非蜂窝5g是基于与蜂窝5g完全不同的原理打造的，前者最大的不同之处也是最大的优势即去中心化的网络。在非蜂窝5g网络中，每个设备都可以看作一个节点，每个设备都可以成为路由器，这在蜂窝5g网络中就相当于每个设备都可以充当基站，从而免去了基站部署所需要的大量费用。与蜂窝网络的部署相比，无论是成本还是碳足迹都要低上一大截。
这样的特性带来了哪些优势呢？首先，设备可以自动找到最合适的路由，新设备加入网络路由的过程也是自动完成的；其次，如果其中一台设备出现故障，设备会自行重路由，从而彻底消除了单点故障，提供了可靠的网络，极大减少了维护成本。
非蜂窝5g对于专用网络的建设同样大有益处，传统的企业自建5g专网需要承担高昂的部署费用和频谱授权费用，后期也需要长久的维护工作，而运营商构建的5g专网则很难做到较高的独立可控性。
urllc和mmtc
这时你可能会说，这样的技术为何会与5g扯上联系呢？相信大家还记得完整的5g系统包含的三大特性：embb（增强移动宽带）、urllc（超可靠低延迟通信）和mmtc（大规模机器类型通信）。dect-2020 nr的特性很好的解决了urllc和mmtc的挑战，这也是国际电联青睐这一标准的原因。
尽管dect-2020尚处于早期发展阶段，但它已经有望填补无线物联网在mmtc上的空白了。mmtc的不少应用中，单个设备的故障可能是致命的，很可能会使自动化进程或关键基础设施面临风险，比如工厂中的自动驾驶汽车、仓库中与操作员协同工作的高速机器人等。
不同设备密度下的延迟表现 / ieee
nordic半导体作为dect-2020 nr标准的贡献者之一，也已经开始部署支持该标准的产品。根据nordic的说法，已有的无线iot技术在mmtc（每平方公里一百万个设备）应用中，性能表现普遍在100kbps以下的带宽和10s以下级别的延迟。由上图我们也可以看出，一旦设备密度持续增大的话，nb-iot和lte-m等蜂窝iot技术的延迟可能会达到无法正常使用的程度。
而在测试中，nordic首个基于nrf91系列的dect-2020 nr方案将可以达到最高3mbps的速率和1ms的延迟。如此显著的差距极大降低了消息传输的时间，既保证了现代传输的可靠性和安全性，又避免了延迟带来的损失，在工业物联网和以安全为重心的物联网应用中至关重要。
mmtc应用中的另一个关键参数是能效，高设备密度下由于存在极大的干扰，无线通信的能效也会随之降低。然而在芬兰一所大学的研究中发现，在同样的无线电功率下，dect-2020 nr系统层级上的能效要比传统的蜂窝方式要高出60%。
小结
尽管dect-2020 nr这种非蜂窝5g看起来潜力十足，但它的角色并不在于替代蜂窝技术。dect-2020 nr主要用于建设无线邻域网络，而真正要想要扩大覆盖范围的话，必须要做好与广域网的互通。这也是dect-2020 nr也做了与3gpp 5g标准兼容工作的原因，只有在两者的互通下才能发挥出无线物联网的全部优势。
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dect-2020 nr
dect-2020 nr是由欧洲电信标准化协会（etsi）开发的一种非蜂窝且免授权的无线电标准，也在今年10月成了国际电联imt-2020技术推荐中5g标准的一部分，旨在为各种用例和市场中的无线应用提供一个强大的技术基础。该技术的适用范围也不再局限于无绳电话，而是覆盖了音频串流、专业音频、消费和工业物联网应用等等。
与此同时，由于dect-2020 nr运行于免授权的1.9ghz频段，所以借助该标准搭建网络时无需考虑频段租赁的费用。同时考虑到1.9ghz是全球通用的，所以相关产品只需用到一个频段和单个bom，避免了面向不同地区推出不同版本的硬件。
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包括1.9ghz频段在内，dect-2020 nr还支持6ghz以下的17个频段，最高支持到221mhz的带宽，用于未来进一步改善延迟和性能。
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非蜂窝5g是基于与蜂窝5g完全不同的原理打造的，前者最大的不同之处也是最大的优势即去中心化的网络。在非蜂窝5g网络中，每个设备都可以看作一个节点，每个设备都可以成为路由器，这在蜂窝5g网络中就相当于每个设备都可以充当基站，从而免去了基站部署所需要的大量费用。与蜂窝网络的部署相比，无论是成本还是碳足迹都要低上一大截。
这样的特性带来了哪些优势呢？首先，设备可以自动找到最合适的路由，新设备加入网络路由的过程也是自动完成的；其次，如果其中一台设备出现故障，设备会自行重路由，从而彻底消除了单点故障，提供了可靠的网络，极大减少了维护成本。
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urllc和mmtc
这时你可能会说，这样的技术为何会与5g扯上联系呢？相信大家还记得完整的5g系统包含的三大特性：embb（增强移动宽带）、urllc（超可靠低延迟通信）和mmtc（大规模机器类型通信）。dect-2020 nr的特性很好的解决了urllc和mmtc的挑战，这也是国际电联青睐这一标准的原因。
尽管dect-2020尚处于早期发展阶段，但它已经有望填补无线物联网在mmtc上的空白了。mmtc的不少应用中，单个设备的故障可能是致命的，很可能会使自动化进程或关键基础设施面临风险，比如工厂中的自动驾驶汽车、仓库中与操作员协同工作的高速机器人等。
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而在测试中，nordic首个基于nrf91系列的dect-2020 nr方案将可以达到最高3mbps的速率和1ms的延迟。如此显著的差距极大降低了消息传输的时间，既保证了现代传输的可靠性和安全性，又避免了延迟带来的损失，在工业物联网和以安全为重心的物联网应用中至关重要。
mmtc应用中的另一个关键参数是能效，高设备密度下由于存在极大的干扰，无线通信的能效也会随之降低。然而在芬兰一所大学的研究中发现，在同样的无线电功率下，dect-2020 nr系统层级上的能效要比传统的蜂窝方式要高出60%。
小结
尽管dect-2020 nr这种非蜂窝5g看起来潜力十足，但它的角色并不在于替代蜂窝技术。dect-2020 nr主要用于建设无线邻域网络，而真正要想要扩大覆盖范围的话，必须要做好与广域网的互通。这也是dect-2020 nr也做了与3gpp 5g标准兼容工作的原因，只有在两者的互通下才能发挥出无线物联网的全部优势。
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