شرح مفصل لهندسة شبكة nb-iot

شرح مفصل لبنية الشبكة nb-iot

يشير NB-IoT إلى تقنية إنترنت الأشياء ذات النطاق الضيق. من خلال التركيز على سوق إنترنت الأشياء ذات التغطية الواسعة منخفضة الطاقة (LPWA) (IoT)، تعد NB-IOT تقنية ناشئة يمكن استخدامها على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. يستخدم NB-IOT نطاق تردد الترخيص، ويمكن نشره بثلاث طرق: داخل النطاق، أو نطاق الحماية، أو الناقل المستقل للتعايش مع الشبكة الحالية.

NB-IoT هي تقنية إنترنت الأشياء الناشئة. لقد اجتذب الكثير من الاهتمام بسبب استهلاكه المنخفض للطاقة، والاتصال المستقر، والتكلفة المنخفضة، وتحسين الهندسة المعمارية الممتازة. وقد اجتذبت شركة هواوي، باعتبارها شركة رائدة محلية في مجال البحث والتطوير لتكنولوجيا NB-IoT، الكثير من الاهتمام من الدوائر العلمية والتكنولوجية.

مزايا NB-IoT

1. روابط قوية

وفي حالة نفس المحطة الأساسية، يمكن لـ NB-IoT أن يوفر ما بين 50 إلى 100 ضعف عدد مرات الوصول مقارنة بالتقنيات اللاسلكية الموجودة. يمكن لقطاع واحد أن يدعم 100000 اتصال، ويدعم حساسية الكمون المنخفضة، وتكلفة المعدات المنخفضة للغاية، واستهلاك الطاقة المنخفض للمعدات، وبنية الشبكة المحسنة.على سبيل المثال، نظرًا لحدود النطاق الترددي، يفتح المشغلون فقط 8-16 منفذ وصول لكل جهاز توجيه في العائلة، وغالبًا ما يكون هناك العديد من الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحية في العائلة. تحتاج المئات من أجهزة الاستشعار إلى الاتصال بالإنترنت، الأمر الذي أصبح مشكلة صعبة. يعد NB-IoT كافيًا لتلبية احتياجات الشبكات لعدد كبير من الأجهزة في المنازل الذكية المستقبلية بسهولة. 

2. تغطية عالية

يتمتع NB-IoT بتغطية داخلية قوية، مع زيادة بمقدار 20 ديسيبل مقارنة بـ LTE، وهو ما يعادل زيادة بمقدار 100 ضعف في قدرة منطقة التغطية. لا يمكنه تلبية احتياجات التغطية الواسعة في المناطق الريفية فحسب، بل إنه مناسب أيضًا للتطبيقات التي تتطلب تغطية عميقة مثل مناطق المصانع والجراجات تحت الأرض وأغطية غرف التفتيش. خذ مراقبة غطاء فتحة التفتيش كمثال.في الماضي، كانت طريقة GPRS تتطلب تمديد الهوائي، وكانت المركبات تتضرر بسهولة. وطالما تم نشر NB-IoT بشكل صحيح، فيمكن حل هذه المشكلة بشكل جيد.

3. انخفاض استهلاك الطاقة

 يعد انخفاض استهلاك الطاقة مؤشرًا مهمًا لتطبيقات IoT، خاصة بالنسبة لبعض الأجهزة والمناسبات التي لا يمكن فيها استبدال البطاريات بشكل متكرر، مثل أجهزة الاستشعار والمراقبة المختلفة الموضوعة في المناطق النائية في برية جبال الألب، ولا يمكن شحنها مثل الهواتف الذكية مرة واحدة يوميًا. ، عمر البطارية الذي يصل إلى عدة سنوات هو الشرط الأكثر أهمية.يركز NB-IoT على حجم البيانات الصغير والتطبيقات ذات المعدل المنخفض، لذلك يمكن أن يكون استهلاك الطاقة لأجهزة NB-IoT صغيرًا جدًا، ويمكن زيادة عمر بطارية الجهاز بشكل كبير من الأشهر القليلة الماضية إلى عدة سنوات.

4. منخفضة التكلفة

بالمقارنة مع LoRa، لا يحتاج NB-IoT إلى إعادة بناء الشبكة، كما أن تردد الراديو والهوائي متعدد الإرسال بشكل أساسي. بأخذ شركة China Mobile كمثال، يوجد نطاق تردد واسع نسبيًا يبلغ 900 ميجا هرتز، ومن الضروري فقط مسح جزء من نطاق التردد 2G لنشر LTE وNBTERM2 مباشرة في نفس الوقت. توفر السرعة المنخفضة والاستهلاك المنخفض للطاقة والنطاق الترددي المنخفض أيضًا مزايا منخفضة التكلفة لشرائح ووحدات NB-IoT.من المتوقع ألا تزيد تكلفة الوحدات عن 5 دولارات.

مميزات NB-IOT

1. الطيف الضيق: 200 كيلو هرتز؛

2. تنقل المحطة إشارة ضيقة النطاق، مما يحسن الكثافة الطيفية لقدرة الإشارة، ويحسن كسب تغطية الإشارة، ويحسن كفاءة استخدام الطيف؛

3. يمكن أن يؤدي الإرسال المتكرر لنفس حزمة البيانات أيضًا إلى الحصول على مكاسب تغطية أفضل؛

4. بالإضافة إلى ذلك، تقلل هذه التقنية من نسبة التنشيط للمحطة وتقلل من تعقيد النطاق الأساسي للمحطة؛

5. أربع قدرات رئيسية لـ NB-IOT: تغطية واسعة، واتصالات ضخمة، واستهلاك أقل للطاقة، وتكلفة أقل للرقاقة؛

6. يعتمد NB-IOT على تقنية الشبكة الخلوية الحالية، والتي يمكنها دعم طلب السوق للصناعة بسرعة من خلال ترقية الشبكة الحالية، ليصبح الوضع الرابع على شبكة GUL.

شرح مفصل لبنية الشبكة nb-iot

1) محطة NB-IoT: متصلة بالمحطة الأساسية من خلال الواجهة الهوائية.

2) eNodeB: وهو مسؤول بشكل أساسي عن معالجة الوصول إلى الواجهة الهوائية وإدارة الخلايا والوظائف الأخرى ذات الصلة، وهو متصل بالشبكة الأساسية IoT من خلال واجهة S1-lite، ويعيد توجيه بيانات الطبقة غير الوصول إلى عناصر الشبكة عالية المستوى للمعالجة.تجدر الإشارة هنا إلى أنه يمكن ربط NB-IoT بشكل مستقل أو دمجه مع EUTRAN (كما هو مذكور في الوضع المزدوج، يمكن لـ NB دعم FDD فقط، لذلك يجب دمجه مع FDD)

3) الشبكة الأساسية IoT: تتولى وظيفة التفاعل مع طبقة عدم الوصول الطرفية، وتقوم بإعادة توجيه البيانات المتعلقة بأعمال IoT إلى منصة IoT للمعالجة. بنفس الطريقة، يمكن لـ NB تشكيل شبكة بشكل مستقل هنا، أو يمكنه مشاركة شبكة أساسية مع LTE.

تجدر الإشارة إلى أنه من الكسل وغير المسؤول كتابة شبكة IoT الأساسية بشكل عام هنا. وفيما يلي سوف نقدم هذا بالتفصيل، والذي يتضمن المزيد من التفاصيل الفنية.

4) منصة IoT: تجميع بيانات IoT التي تم الحصول عليها من شبكات الوصول المختلفة، وإرسالها إلى تطبيقات الخدمة المقابلة للمعالجة وفقًا لأنواع مختلفة.

5) خادم التطبيقات: هو نقطة الالتقاء النهائية لبيانات IoT، ويقوم بمعالجة البيانات والعمليات الأخرى حسب احتياجات العملاء.