1、6G时代下的大规模物联网接入技术解析

6G时代下的大规模物联网接入技术解析

1. 大规模物联网接入概述

随着物联网时代的到来，机器类型设备数量不断增加，新兴应用层出不穷，这使得人们对经济实惠、无处不在的大规模物联网连接产生了迫切需求。有行业领先公司预测，到2030年，连接设备数量将达到5000亿，约为届时世界人口的59倍。在此背景下，大规模物联网接入（也称为大规模连接或大规模机器类型通信，mMTC）被视为下一代无线网络（即6G）中物联网应用的关键推动者。

与传统的人类通信不同，大规模物联网接入旨在为大量物联网设备实现高效可靠的通信。其具有低功耗、大规模连接、广泛覆盖和间歇性上行流量等显著特征，这就要求在设计下一代蜂窝网络时采用新的概念、理论和范式。

目前，部分现有物联网设备通过短距离无线电技术（如RFID、蓝牙、Zigbee和WiFi）接入网络。然而，这些技术仅支持短距离无线接入，严重限制了它们在具有高度异构接入需求的未来无线物联网网络中的应用。未来，大量物联网设备需要通过低功耗广域网（LPWAN）实现无处不在的连接。行业已经对几种LPWAN解决方案进行了标准化，可分为非授权LPWAN（如Sigfox、LoRa）和授权LPWAN（即蜂窝LPWAN，如EC - GSM、LTE - M和NB - IoT）。与非授权LPWAN相比，蜂窝LPWAN对服务提供商更有益且经济，因为它可以复用现有的蜂窝基础设施。因此，现有的蜂窝网络架构和技术为实际实现大规模物联网提供了坚实的基础。

2. 传统蜂窝物联网的局限性

2.1 网络架构

网络架构是大规模物联网接入系统的基础。以往的解决方案通常使用地面基站（BS）为物联网设备提供蜂窝覆盖，要么只研究单小区场景，要么多个基站