无线更新:LoRa联盟LoRaWAN标准,6G挑战

在单独的无线发展中,LoRa联盟讨论了LoRaWAN标准的进展,许多组织正在整理6G无线频段选择和技术的挑战。

通过马克·霍斯克 2023年3月11日
图片由布雷特·塞尔斯提供

工业无线洞察

  • LoRa联盟讨论了其LoRaWAN无线标准的进展以及技术规范、建议和其他进展。
  • IDTechEx回顾了6G技术、频段以及应对6G无线技术挑战的可能解决方案。

物联网(IoT)低功耗广域网(lpwan)的LoRaWAN标准的扩展是本次会议的亮点之一罗拉联盟2022年年度报告。在另一则新闻中,正如IDTechEx所总结的那样,6G技术的研发仍在继续。

LoRa联盟LoRaWAN标准

LoRa联盟于今年2月发布了年度报告,重点介绍了LoRa联盟在过去一年中取得的成就、LoRaWAN的采用、技术和认证方面的进展。

该组织将LoRaWAN描述为一项成熟的技术,并将其增长归功于美国农业部的批准国际电信联盟(ITU)作为一个开放的国际标准,一个多样化的物联网生态系统,“唯一一个拥有公共、私有、卫星、社区和混合网络选项的LPWAN,”

LoRa联盟成员拥有部署最多的解决方案、规模最大的大规模部署和部署最多的多技术选项(Wi-Fi、蓝牙、RFID、5G、DLMS、OMS、BACnet等)。LoRa联盟还表示,它拥有市场上认证最多的LPWAN设备、最多的设备供应商和最广泛的设备多样性,以及“数量最多的端到端解决方案,使客户更容易部署。”

据LoRa联盟称,LoRaWAN标准已被全球170多家主要移动网络运营商部署。该组织增加了93个成员,认证产品增加了19%,增加了131个LoRaWAN认证测试工具许可证。

LoRaWAN无线网络技术的进步,说明

技术进步包括通过LoRaWAN支持IPv6加速了基于互联网协议(IP)的应用程序;新的中继功能将LoRaWAN的覆盖范围扩展到目前的物理限制之外;有效负载编解码器应用程序编程接口(API),以简化应用平台与LoRaWAN网络的集成;自我测试的显著扩展和易于使用的LoRaWAN认证测试工具加速了认证,并且LoRaWAN认证计划增加了对通过LoRaWAN的IPv6设备的支持。

LoRa联盟LoRaWAN 2022技术规范、建议

2022年发布的LoRa联盟规范(技术规范)为:

  • TS003-2.0.0应用层时钟同步
  • TS004-2.0.0分片数据块传输
  • TS005-2.0.0远程组播设置规范
  • TS006-1.0.0 LoRaWAN固件管理协议规范
  • TS007-1.0.0 LoRaWAN多包接入协议规范
  • TS010-1.0.0 LoRaWAN IPv6终端设备适配层规范
  • TS011-1.0.0 LoRaWAN继电器规范
  • TS013-1.0.0应用负载编解码器API规范

2022年的建议(技术建议)是:

  • TR010 1.0.0漫游集线器技术建议
  • DLMS UA适配IPv6的LoRaWAN试验台体系结构与需求

LoRa联盟首席执行官兼主席唐娜·摩尔在描述这一“重大转变”时说:“我们已经从需要教育‘什么’LoRaWAN转向关注‘如何’部署LoRaWAN。随着最终用户从探索阶段和概念验证阶段转向大规模采用LoRaWAN,各行各业的集成商和解决方案提供商正在加大销售力度,这使得LoRaWAN的部署呈指数级增长。我们的成员具有创新精神,决心坚定,对改变世界充满热情,我迫不及待地想看看他们接下来会做什么。”

LoRa联盟LoRaWAN现场活动将于2023年3月15日和16日在奥兰多举行,讨论智能城市、智能公用事业和智能建筑的趋势和培训。

6G技术,挑战

在其他无线新闻方面,在国家、组织和公司的努力下,6G无线技术和标准的讨论和发展仍在继续。讨论6G的组织包括电气和电子工程师协会(IEEE)、6G智能网络和服务行业协会(6G- ia)和欧洲电信标准协会(ETSI)。

IDTechEx研究小组讨论6G频率、6G技术发展趋势、6G应用(在线点击这里查看三张图)在研究报告“6G市场2023-2043:技术,趋势,预测,参与者”中。以下是6G IDTechEx信息的摘要。

在5G中,低于6 GHz (3.5 -6 GHz)和毫米波(mmWave, 24至100 GHz)频段是覆盖频谱中的两个新频段。考虑的6G频率范围包括7至20 GHz频段,w频段(75至110 GHz以上),d频段(110至175 GHz), 275至300 GHz之间的频段以及太赫兹范围(0.3至10太赫兹)。考虑7到20 GHz之间的频段,是因为需要覆盖大量6G用例,以支持移动和“随时随地”应用。W和D频段是6G接入、前传和回程网络感兴趣的频段。

应该考虑满足这两个服务的目标的解决方案。截至2022年9月,全球频谱分配不超过275千兆赫。即便如此,275至450千兆赫范围内的频带已被确定用于实施陆地移动和固定业务应用,以及275至1000千兆赫范围内的射电天文学和地球探测卫星业务和空间研究业务。

6G无线技术:可能的解决方案

IDTechEx指出:“通过利用太赫兹频段的大带宽,6G有望实现1 Tbps的数据速率。”“这个速率是非常具有挑战性的,因为需要一个大的连续带宽,但在现实中,可用的带宽是有限的,并且在不同的频带上分散。另一个方面是频谱效率与检测所需的信噪比(SNR)直接权衡。所需的信噪比越高,由于在高频下的传输功率限制以及附加的噪声,相应的范围变得越短。

例如,三星的d波段相控阵发射机样机显示最远的传输距离为120米,但它只能达到2.3 Gbps。其他组的数据传输速率更高,但空中传输距离只有厘米级别。”

IDTechEx表示,为了提高传输距离和数据速率,6G无线电设计需要选择合适的半导体、介电常数小、鞣质损耗小的低损耗材料,以防止大量传输损耗。为了减少传输损耗,需要一种新的封装策略来集成射频组件和天线。随着设备变得越来越紧凑,电源和热管理变得更加关键。

-内容经理Mark T. Hoske编辑,控制工程、CFE媒体与技术mhoske@cfemedia.com


作者简介:Mark Hoske自1994年以来一直担任控制工程编辑/内容经理,自1999年以来一直担任领导职务,涵盖所有主要领域:控制系统,网络和信息系统,控制设备和能源以及系统集成,包括或促进控制回路的一切。他从1987年开始写科技文章,从1982年开始从事专业写作,并在威斯康星大学麦迪逊分校获得新闻学学士学位。