工业物联网中的专用lte网络技术

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1、工业物联网中的专用LTE网络技术在过去30年电信行业致力于实现丰富人与人之间的连接，而在未来30年，整个行业将会实现把人连接到他们周围的世界中。而实现这一愿景的关键部分是5G，5G将使我们能够将人类历史上最大的技术平台-移动-扩展到几乎所有行业中，包括每个对象以及通过智能连接平台的每个连接中。但是我们不必等到5G才开始使用专用网络（privateLTE）来扩展到工业物联网（industrialIoT）中。我们可以从现在的专用LTE网络就开始。而事实上，今年已经有企业有计划要进行相关的试验。在20

2、17年的移动世界大会（MWC）上展示了基于QualcommTechnologies，诺基亚和GEDigital之间行业合作的基于LTE技术的专用网络。这一合作将在2017年进行进一步的研究和现场试验。图1在工业物联网中有各种传感器有待连接专用LTE网络（privateLTEnetworks）的概念并不新鲜，但随着新的频谱共享创新和“工业4.0”概念的诞生，即工业流程的数字化转型和第四次工业革命的发展，专有LTE网络的发展潜力是巨大的。最近的一项研究表明，到2022年，专用LTE网络的市场规模可能

3、会达到170亿美元。今天，我们可以看到从制造业自动化和航运港口到石油和天然气以及电力等各个行业领域对专用LTE网络的强烈兴趣。图2工业物联网（IndustrialIoT）应用前景广阔将专用LTE网络与公共网络分开图3将专用LTE网络与公共网络分开专用LTE网络的独特概念是，它们将使企业客户能够通过专用设备和设置来运行自己的本地网络。这种方法提供了以下三个主要的优点：1.本地控制（Locallycontrolled）：通过使用专用设备，专用LTE网络及其性能与其他用户无关，因此不存在共享网络中可能

4、发生的突发的流量激增等问题。这种效果对工业和企业的应用来说至关重要，因为企业的生产力必须保持在较高的水平以及可预测的水平之上。拥有本地和专用网络也可以使企业用户能够完全控制数据。例如，公司可以确保敏感数据不会离开其所划定的完全区域。2.最优化（Optimized）：通过满足某个单一公司的需求，可以为该公司的特定物联网（IoT）应用量身定制专用的LTE网络。这种优化的示例是服务质量（QoS）和移动性设置。通过定制的QoS，无论网络负载如何，都可以为关键应用提供一致的服务。通过定制的移动设置，可以针

5、对本地应用来优化其行为；例如，在不太可能发生链路故障的情况下执行更快的重新连接。3.轻松部署（Readilydeployed）：使用共享的和非授权的频谱可供任何人使用专用LTE网络，这使得专用LTE网络（privateLTEnetworks）的部署非常简单，同时这使得新实体企业能够享受LTE。这将扩大整个LTE生态系统。此外，利用LTE的演进路线图可以允许访问诸如自组织网络（self-organizingnetworks）以及具有自包含或者虚拟/托管核心网络的网络架构等功能。使用专用LTE网络的

6、好处现在我们知道了什么是专用LTE网络，那让我们看看使用基于LTE技术的专用网络的好处吧。如下图所示，与其它无线本地网络相比，专用LTE网络的主要优点是：更高的容量从而能够支持更多设备，同时具有高带宽应用，更远的覆盖范围，无缝的移动性，工业级的可靠性，一致的延迟和服务质量（QoS），安全性，最后但并非最不重要的是，其所具有多个供应商之间的互操作性以及向5G演进的路线图。5G的路线图确保了专用LTE网络是具有新5G功能的面向未来的解决方案，例如能够实现新的5G新无线电（NR）和具有超可靠和超低延迟

7、通信的关键任务应用。图4使用专用LTE网络的好处移动网络运营商可以通过专用其许可证频谱的一部分频谱资源来提供专用的LTE网络，这些许可证频谱将是并将继续成为专用LTE市场的重要组成部分。随着新的关于频谱共享的进展，换句话说是企业可以使用非licensed和共享频谱资源，今年早些时候MulteFire联盟（MulteFireAlliance，https://www.multefire.org/）发布的MulteFire1.0规范将为使用无许可（unlicensedspectrum）的频谱资源铺平道

8、路，另外最近3GPP也开始了一项关于5G无许可频谱的研究。这些努力主要集中在无许可（unlicensedspectrum）的频谱上，但业界最近也对共享频谱感到兴奋。在美国，FCC已经定义了公民宽带无线电业务（CBRS：CitizenBroadbandRadioService），这是一个大约3.5GHz频段中的约150MHz的共享频谱。为了支持在这一频段部署LTE技术，业界共同创立了CBRS联盟（CBRSAlliance，https://www.cbrsalliance.org/）。使用Multe