GPRS、4G、NB-IOT無(wú)線通信模塊的簡(jiǎn)單介紹

　　一、GPRS技術(shù)

　　GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它上是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，介于2G和3G之間的技術(shù)，也被稱為2.5G。GPRS可說(shuō)是GSM的延續(xù)。GPRS在以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包式?lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可以提升至56~114Kbs。

　　GPRS傳輸速率高

　　GPRS可提供高達(dá)115kbit/s的傳輸速率(最高值為171.2kbit/s，不包括FEC)。

　　GPRS接入時(shí)間短

　　分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能提供快速即時(shí)的連接，可大幅度提高一些事務(wù)(如信用卡核對(duì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等)的效率。

　　GPRS支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議

　　GPRS模塊支持因特網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的IP協(xié)議和X.25協(xié)議。而且由于GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，使得GPRS能提供Internet和其它分組網(wǎng)絡(luò)的全球性無(wú)線接入。

　　當(dāng)然，GPRS存在不少問(wèn)題，比如：

　　GPRS會(huì)發(fā)生包丟失現(xiàn)象

　　實(shí)際速率比理論值低

　　終端不支持無(wú)線終止功能

　　調(diào)制方式不是最優(yōu)

　　GPRS的最大優(yōu)勢(shì)在于：它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6KB，GPRS手機(jī)在推出時(shí)已達(dá)到56kb/s的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了114kb/s(此速度是常用56K Modem理想速率的兩倍)。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GPRS還有“永遠(yuǎn)在線的特點(diǎn)”，即用戶隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。

　　二、4G無(wú)線通信技術(shù)

　　4G：第四代移動(dòng)通信技術(shù)。是基于3G通信技術(shù)基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化升級(jí)，融合了3G通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并衍生出了一系列自身固有的特征，以WLAN技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn)，可以說(shuō)是為上網(wǎng)而生。4G通信技術(shù)的創(chuàng)新使其與3G通信技術(shù)相比具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　首先，4G通信模塊在圖片、視頻傳輸上能夠?qū)崿F(xiàn)原圖、原視頻高清傳輸，其傳輸質(zhì)量與電腦畫質(zhì)不相上下;其次，利用4G通信技術(shù)，在軟件、文件、圖片、音視頻下載上其速度最高可達(dá)每秒幾十兆，這是3G通信技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)也是4G通信技術(shù)一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì);這種快捷的下載模式能夠?yàn)槲覀儙?lái)更佳的通信體驗(yàn)，也便于我們?nèi)粘W(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)資料的下載;同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)高速便捷的發(fā)展背景下，用戶對(duì)流量成本也提出了更高的要求。

　　三、NB-IOT無(wú)線通信技術(shù)

　　NB-IOT：移動(dòng)通信正在從人與人的連接，向人與物以及物與物的連接邁進(jìn)，然而當(dāng)前的4G網(wǎng)絡(luò)在物與物的連接能力上不足，正是在這樣的背景下NB-IOT孕育而生。NB-IOT俗稱4.5G，除了具有高達(dá)1Gbps的峰值速率，還意味著基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的更多連接數(shù)，支持M2M連接以及更低時(shí)延，以及超低的功耗。

　　NB-IoT具備四大特點(diǎn)：一是廣覆蓋，將提供改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增益20dB，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力;二是具備支撐連接的能力，NB-IoT一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬(wàn)個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);三是更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年;四是更低的模塊成本，企業(yè)預(yù)期的單個(gè)接連模塊不超過(guò)5美元。

　　由于NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。

　　從接入網(wǎng)絡(luò)上看，NB-IoT模塊的上行傳輸方案支持單頻音傳輸和多頻音傳輸兩種形式。單頻音方案支持更好的覆蓋、容量與終端功耗;多頻音方案可用于支持更大的峰值速率。

　　從技術(shù)特點(diǎn)上看，NB-IoT的部署方式較為快捷、靈活。從功耗和性能上看，NB-IoT終端的功耗低。從成本和市場(chǎng)推廣上看，因?yàn)镹B-IoT可直接部署于2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站的射頻與天線可以復(fù)用。

　　與傳統(tǒng)2G、3G、4G蜂窩通信技術(shù)相比，NB-IoT模塊自身具備的低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優(yōu)勢(shì)，使其可以廣泛應(yīng)用于多種垂直行業(yè)，如遠(yuǎn)程抄表、資產(chǎn)跟蹤、智能停車、智慧農(nóng)業(yè)等。