В 3GPP Release 13, вышедшем летом 2016 года, была стандартизирована технология узкополосного LTE для приложений интернета вещей (NB-IoT – Narrow Band Internet of Things). NB-IoT основан на существующих стандартах LTE, включая использование OFDMA доступа в нисходящем (DL) и SC-FDMA доступа к восходящем (UL) каналах, частотно-временную структуру, канальное кодирование и пр., что существенно сокращает время разработки спецификаций, а также разработки и организации производства сетевого и клиентского оборудования.
Все определенные в 3GPP Release 13 частотные диапазоны, доступные для развертывания NB-IoT, являются диапазонами с частотным дуплексом. Однако, несмотря на это, M2M-терминалы (M2M-UE) в каждый момент времени могут работать либо на прием, либо на передачу. Переход из режима передачи (UL) в режим приема (DL) сопровождается вставкой защитного субфрейма (SF), позволяющего M2M-UE переключить цепочки передатчика и приемника. Данный вид доступа называется полудуплекс с частотным разделением (HD-FDD – Half- Duplex FDD).
"Время жизни" устройства из мира интернета вещей от автономного источника электропитания порой является ключевой характеристикой при выборе той или иной технологии радиодоступа. При этом сторонники LPWAN (Lora, СТРИЖ, GoodWAN, ...) часто заявляют о преимуществе своих решений над системой NB-IoT именно в части времени работы от одной батарейки. Давайте разберемся с этим вопросом.
Стандарт Lightweight M2M (LwM2M) разработан OMA SpecWorks на базе спецификаций 3GPP и в последнее время широко применяется в среде разработки компонентов интернета вещей. На текущий момент более 25 компаний внедрили протокол LwM2M, разработанный на базе стандарта LwM2M, включая ARM mbed IoT Device Platform, AT&T IoT solutions, AVSystem’s Coiote Platform, Ericsson’s Dynamic Digital Interaction (DDI), Gemalto modules, Huawei’s OceanConnect IoT Platform, Microsoft’s Azure и др.
Традиционное управление устройствами интернета вещей, используемое операторами и производителями оборудования, базируется на внутренних, проприетарных решениях, что накладывает существенные ограничения. LwM2M предлагает стандартный подход, применимый как в мобильных и WiFi сетях, где необходимо назначать IP адрес устройству, так и в сетях не требующих IP (англ. Non-IP Data Delivery - NIDD), в том числе в сетях NB-IoT.
РТР – протокол синхронизации времени для узлов, распределенных по сети. Реализация протокола возможна на основании программного, аппаратно-программного и полностью аппаратного решения. Наибольшую точность обеспечивает полностью аппаратная реализация, поскольку исключается влияние очередей и неравномерности загрузки процессора. Реализация формирования временной метки на основании аппаратного решения обеспечивает лучшую точность, чем иные протоколы синхронизации времени, такие как NTP.
Device-to-device сервисы для сетей связи стандарта LTE впервые появились в стандартах 3GPP Rel. 12. Разработка прямой связи между ближайшими мобильными устройствами позволяет улучшить эффективность использования спектра, общую пропускную способность, эффективность потребления энергии, позволяет дополнительно внедрять новые сервисы и приложения типа точка-точка (peer-to-peer). LTE устройства с поддержкой D2D также могут быть использованы для организации систем связи общественной безопасности, в случае когда основная сеть недоступна или её работа была нарушена. Внедрение D2D создает множество вызовов и рисков для сотовых архитектур старых стандартов, которые сфокусированы вокруг базовой станции.
Познавательные Youtube ролики "Квантовые сказки" от Алексея Домбровского (Alexey Dombrovskiy):
Виртуализация сетевых функций (англ. Network Functions Virtualization, NFV) и программно-определяемые сети (англ. software-defined networking, SDN).
Отличные статьи от Алексея Шалагинова.