5G技术为了满足低时延和高可靠性的通信需求,如自动驾驶和远程控制等,低时延成为5G的关键技术之一。为了减少网络数据包的传输时延,5G主要从无线空口和有线回传两方面进行优化。在无线空口侧,5G通过缩短传输时间间隔(TTI)和改进调度算法来降低时延。在有线回传方面,通过部署边缘计算(MEC),将数据处理和计算能力部署在更靠近用户侧的位置,从而减少了网络回传的物理时延。
低功耗广域网络技术(LPWA)是5G场景之一,5G的目标是实现万物互联。考虑到未来物联网设备数量的指数级增长,LPWA技术在5G时代至关重要。目前,多种LPWA技术正在广泛部署,例如LTEM(也称为CAT-M1)、NBIoT(CAT-NB1)、LoRa和Sigfox等。这些技术共同的特点是功耗低、覆盖范围广、成本低且连接数量大。然而,这些技术特点之间存在内在的矛盾:一方面,通过降低功耗(例如,在物联网终端发送数据后进入休眠状态)和缩小覆盖范围来延长电池寿命(通常为几年至10年);另一方面,为了增强覆盖范围,不得不增加每比特的传输功率并降低数据速率。因此,根据不同的应用场景权衡利弊,在这些矛盾中找到最佳平衡点,是LPWA技术长期面临的挑战。
在4G时代,NBIoT和LTEM两大蜂窝物联网技术已被定义,它们将继续从4G的R13、R14版本演进到5G的R15、R16、R17版本。NBIoT和LTEM属于未来的5G mMTC场景,是实现5G万物互联的重要组成部分。