一个比喻,秒懂5G、LPWAN、SDN、NFV等通信热词

2018-03-13 14:03:06 来源: 传感器技术
标签:
5G   LPWAN   物联网   SDN   NFV
5GLPWANSDNNFV、TSN…这些层出不穷的新鲜名词都与物联网中的“网”有关,你是否对它们有所耳闻?你是否能说出它们的全称?你是否了解它们各自的含义?
 
 
为了恢复通讯技术的“简”与“美”,在这篇文章中,我尝试使用最为通俗易懂的语言,让你在不需要大量CT(通信技术)和IT(信息技术)知识的情况下,亦理解这些技术的内涵。从“外行看热闹”到“内行看门道”就是本文的初心了。
 
一个比喻,串联各种通信领域热词
话不多说,进入正题。为了更直观的体现各种最新通信技术的关系和比较,我以邮寄快递包裹的过程为例进行说明。
 
虽然最终用户的核心需求是把各种包裹寄到目的地,在选定了一家快递公司之后,用户并不用关心这家公司到底使用哪种交通工具、海陆空哪种运送方式、快递小哥是中日韩哪种混血儿…这些细节,但不同快递公司之间毕竟有价格差异,服务水平也不同,用户有必要了解基本的快递过程,比如“功耗”、“带宽”、“可靠性”、“成本”等,做到对快递支出心中有数。
 
各种通信技术在不同设备之间传递数据的过程,就跟快递公司递送包裹的过程如出一辙,各司其职完成分工协作。在这里,如果将数据比喻成货物,通信网络比喻成道路,携带数据的网络报文比喻成送货车辆,那么故事就这样开始:
 
1. 先从快递的“入口”说起,NB-IoT、TSN、Zigbee、WiFi等等这些通信协议,专供物联网应用,就像各种快递货车一样,解决的是如何从各种终端设备中,将数据包裹递送到就近的分拣站。
 
比如NB-IoT(窄带物联网)这个类型的货车发车间隔长,各个车辆的货箱很小,虽然一次装不了多少包裹,但却极为省油,运输成本很低。
 
TSN(时间敏感网络)这类车辆专门递送智能工业和智能汽车领域对时间极为敏感、要求实时送达的包裹。为了解决实时性的问题,TSN定制了一种特殊的快递车型,就像电影《黑衣人》中秒变火箭的飞行汽车一样,保证送货车辆的速度和时效。
 
2. 在取货的过程中,遇到大数据量,对传输速度要求较高的数据包裹时,普通的快递货车不够用了,这时就需要有线标准以太网、3G/4G、以及5G中相应的宽带通讯技术登场了。它们提供的交通工具是轮船、火车和飞机,传输距离长、载货量大、服务质量高。 
 
 
这时就需要用到NFV(网络功能虚拟化),它对道路本身进行了优化,在不改变原有基础设施的情况下,解决了道路承载灵活性的问题。当有特殊快递需求时,NFV可以快速建起一条虚拟道路,当车辆通过之后,虚拟道路取消,相关资源释放回资源池。NFV还可以创造虚拟警察,让劫匪难以下手。
 
看到这里,相信你对各种技术在整个纵向的信息传递流程中,各自解决什么问题已经有了大致的了解。接下来我将聚焦核心趋势,主要包括5G、软件定义网络和实时物联网,把相关的重点技术进行分组,横向谈谈它们各自的使命。
 
宽、窄、快、慢都支持的5G
老百姓对5G的印象是它比现有的4G快上10-100倍,但是5G带来的可不只是网速的飞升,还有一大堆技术名词,包括uRLLC、eMBB、mMTC等以及向5G演进的NB-IoT、eMTC、LTE-V等,有数十种之多,令人感觉云里雾里,晦涩难懂。
 
其实对于用户来说,相比网速更重要的是5G在网络能力上的提升,它将可承载更多种类的物联网设备对各种通信场景的需求。为了解决这一问题,与4G有明显不同,5G使用创新性的思维,能同时支持高带宽和窄带宽、低时延和高时延这些“两极分化”的场景,可以说是能宽能窄、能快能慢地应对终端需求。
 
 
5G中窄带的分支,从现在物联网领域中热门的eMTC(增强型机器对机器通信)和NB-loT(窄带物联网)演进而来,图中的Cat M/Cat NB就是其演进的路径,未来实现在每平方公里百万级终端接入和超低功耗、超低成本的mMTC场景。这些低功耗广域网络LPWAN代表性技术的一个核心功能是对“物”的感知数据的传输,而所传输的数据基本上具有“小包、低频”的特点。这些小批量的数据却是用户直接业务所需要的,可以说是“直击”用户业务痛点。当然,这个窄带的分支一般不承载关键性的高可靠业务,可以承担大量并不要求实时性、敏感性的通信任务,作为5G“慢”的场景支持。
 
 
别看这么多场景,5G能够在一张网络上承载宽、窄、快、慢各种“两极分化”的场景,可以说是全新的变革。
 
 
 
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