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非授權頻譜物聯網技術-UNB技術

非授權頻譜物聯網技術UNB技術 百恒物聯 2018-10-11 3122

非授權頻譜物聯網技術-UNB技術


  UNB(超窄帶)是法國Sigfox公司提出的技術,使用非授權頻譜,在歐洲為868MHz,在美國為902MHz。UNB設計的鏈路預算增益高于GSM網絡,可降低基站部署密度,從而降低初期網絡部署成本;也可以用來提升網絡的室內覆蓋率。UNB由于需要自建網絡,其相對于GSM網絡的鏈路預算增益主要用于降低網絡部署成本。


  UNB技術特點


  UNB采用頻分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)技術,子信道帶寬在歐洲為100Hz,在美國為600Hz,支持上下行雙向通信,通信總是由終端發起。UNB為非調度系統,終端自主發送信號,為了避免各個終端之間碰撞,終端采取重復發射3次的辦法提升信號發送成功率。終端在預設的頻段上隨機選擇3個子信道,盲發3次;隨后終端掃描預先設定的頻段,接收下行數據,如果收到下行數據,就進行處理,如果沒有收到,15s后進入睡眠狀態。

  UNB技術優勢


  UNB技術優勢體現在終端成本低、功耗低、鏈路預算覆蓋性能優。UNB終端芯片的低成本主要來自于Sigfox的技術創新:終端芯片公司不需要專門為UNB制作芯片,使用現有遙控器或者短距傳輸的芯片硬件,在此基礎上更新軟件即可。這一方面降低了終端芯片的研發費用,另一方面也降低了終端芯片的門檻,這兩點都非常有利于終端實現極低的成本。

  UNB技術局限


  UNB技術局限也非常明顯,主要包括:終端通信能力有限、通信質量無法得到保障、空口不安全、網絡需自建、下行傳輸能力有限且無法支持軟件升級更新。UNB終端通信能力受限主要來自于非授權頻譜。歐洲的管理法規要求868MHz頻譜每個終端的發射占空比必須小于1%。每次數據傳輸將會持續6s左右,那么每小時可以發送最多6條消息,每天可最多發送144條消息。此外,由于非授權頻譜不受管制,相互間的干擾導致通信質量無法得到有效保障,通信可靠性也無法得到保障。由于空口技術極為簡單,無法采用有效的加密認證,存在數據被偽基站竊聽并破解的風險。還有,由于UNB需要自建網絡,初期站點稀少,無法做到室內的覆蓋效果。最后,UNB終端芯片極低功耗主要是在給定的業務能力情況下達到的,如果每天通信量極少(例如每天發送1條消息),可以在2500mAh的鋰電池基礎上達到10年電池壽命,但如果每天發送140條消息,電池壽命僅為2個月左右。
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