非蜂窩5G，物聯網的下一塊拼圖？

相信不少人都還記得DECT這一標準，采用這一標準的數字無繩電話主要是為辦公和家庭場景準備的。不過隨著智能手機的興起，這一標準和相關的產品也逐漸被人淡忘。然而今年，DECT-2020 NR這一新標準卻以5G無線技術的形象再度出現，面向龐大的IoT市場。

DECT-2020 NR

DECT-2020 NR是由歐洲電信標準化協會（ETSI）開發的一種非蜂窩且免授權的無線電標準，也在今年10月成了國際電聯IMT-2020技術推薦中5G標準的一部分，旨在為各種用例和市場中的無線應用提供一個強大的技術基礎。該技術的適用范圍也不再局限于無繩電話，而是覆蓋了音頻串流、專業音頻、消費和工業物聯網應用等等。

與此同時，由于DECT-2020 NR運行于免授權的1.9GHz頻段，所以借助該標準搭建網絡時無需考慮頻段租賃的費用。同時考慮到1.9GHz是全球通用的，所以相關產品只需用到一個頻段和單個BOM，避免了面向不同地區推出不同版本的硬件。

DECT-2020 NR支持頻段 / ETSI

包括1.9GHz頻段在內，DECT-2020 NR還支持6GHz以下的17個頻段，最高支持到221MHz的帶寬，用于未來進一步改善延遲和性能。

非蜂窩5G的優勢

非蜂窩5G是基于與蜂窩5G完全不同的原理打造的，前者最大的不同之處也是最大的優勢即去中心化的網絡。在非蜂窩5G網絡中，每個設備都可以看作一個節點，每個設備都可以成為路由器，這在蜂窩5G網絡中就相當于每個設備都可以充當基站，從而免去了基站部署所需要的大量費用。與蜂窩網絡的部署相比，無論是成本還是碳足跡都要低上一大截。

這樣的特性帶來了哪些優勢呢？首先，設備可以自動找到最合適的路由，新設備加入網絡路由的過程也是自動完成的；其次，如果其中一臺設備出現故障，設備會自行重路由，從而徹底消除了單點故障，提供了可靠的網絡，極大減少了維護成本。

非蜂窩5G對于專用網絡的建設同樣大有益處，傳統的企業自建5G專網需要承擔高昂的部署費用和頻譜授權費用，后期也需要長久的維護工作，而運營商構建的5G專網則很難做到較高的獨立可控性。

URLLC和mMTC

這時你可能會說，這樣的技術為何會與5G扯上聯系呢？相信大家還記得完整的5G系統包含的三大特性：eMBB（增強移動寬帶）、URLLC（超可靠低延遲通信）和mMTC（大規模機器類型通信）。DECT-2020 NR的特性很好的解決了URLLC和mMTC的挑戰，這也是國際電聯青睞這一標準的原因。

盡管DECT-2020尚處于早期發展階段，但它已經有望填補無線物聯網在mMTC上的空白了。mMTC的不少應用中，單個設備的故障可能是致命的，很可能會使自動化進程或關鍵基礎設施面臨風險，比如工廠中的自動駕駛汽車、倉庫中與操作員協同工作的高速機器人等。

不同設備密度下的延遲表現 / IEEE

Nordic半導體作為DECT-2020 NR標準的貢獻者之一，也已經開始部署支持該標準的產品。根據Nordic的說法，已有的無線IoT技術在mMTC（每平方公里一百萬個設備）應用中，性能表現普遍在100kbps以下的帶寬和10s以下級別的延遲。由上圖我們也可以看出，一旦設備密度持續增大的話，NB-IoT和LTE-M等蜂窩IoT技術的延遲可能會達到無法正常使用的程度。

而在測試中，Nordic首個基于nRF91系列的DECT-2020 NR方案將可以達到最高3Mbps的速率和1ms的延遲。如此顯著的差距極大降低了消息傳輸的時間，既保證了現代傳輸的可靠性和安全性，又避免了延遲帶來的損失，在工業物聯網和以安全為重心的物聯網應用中至關重要。

mMTC應用中的另一個關鍵參數是能效，高設備密度下由于存在極大的干擾，無線通信的能效也會隨之降低。然而在芬蘭一所大學的研究中發現，在同樣的無線電功率下，DECT-2020 NR系統層級上的能效要比傳統的蜂窩方式要高出60%。

小結

盡管DECT-2020 NR這種非蜂窩5G看起來潛力十足，但它的角色并不在于替代蜂窩技術。DECT-2020 NR主要用于建設無線鄰域網絡，而真正要想要擴大覆蓋范圍的話，必須要做好與廣域網的互通。這也是DECT-2020 NR也做了與3GPP 5G標準兼容工作的原因，只有在兩者的互通下才能發揮出無線物聯網的全部優勢。