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何謂DECT-2020 NR？它能發揮甚麼價值？

作者 : Kristian Sæther，Nordic Semiconductor

採用DECT-2020 NR是否就是承認蜂巢式物聯網無線技術的弱點？將DECT-2020 NR描述為5G無線技術是否公平？我們是否真的需要另一個無線物聯網標準？

DECT-2020 New Radio (NR)——這項來自Nordic Semiconductor的非蜂巢式、免授權無線電標準，最近成為國際電訊聯盟(ITU)制定5G標準的一部份。這怎麼可能呢？業界已有許多其它成熟的非蜂巢式、免授權「專有」無線標準，為何它們並未在DECT-2020 NR之前就成為5G標準的一部份？可想而知，Nordic發佈的這項公告引發了眾多議論。

採用DECT-2020 NR是否就是承認蜂巢式物聯網無線技術的弱點？將DECT-2020 NR描述為5G無線技術是否公平？我們是否真的需要另一個無線物聯網標準？

直接的答案是，雖然DECT-2020 NR尚且處於早期階段，但它有望填補無線物聯網市場中大規模機器類型通訊的真正「空白」。這是一個不允許故障失敗的領域，一旦發生故障將會帶來重大風險，可能會造成自動化流程、關鍵性基礎設施、生計，甚至人命的損失。

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相關例子包括工廠中的自動駕駛車輛、在倉庫中與人工作業員一起工作的高速機器人，以及城市和建築物中的關鍵性公共基礎設施。

就無線物聯網而言，所有這些應用都需要有線(例如乙太網)網路連接提供的超高可靠性和低延遲性能，但又不能使用電線，即便是數百萬到數十億節點規模應用也不例外。而且，這些應用均要求使用每節點成本較低的高成本效益自組織網路，才足以具備商業可行性。而實際情況是，現有的物聯網無線技術無法提供這種綜合性優勢。5G技術及其LTE-M和NB-IoT類型蜂巢式物聯網更適合提供具有極低功耗和減低延遲要求的遠端廣域網路通訊。這就是ITU重視DECT-2020 NR的原因。

究竟什麼是DECT-2020 NR？

DECT-2020 NR在全球免授權的1.9GHz頻段運行，這意味著使用者可以在無需頻率規劃或頻譜租賃成本的情況下建立網路。由於1.9GHz頻段在全球可用，因而，用戶可以憑藉單一無線電、材料清單和硬體版本在世界任何地方使用。

因此，DECT-2020 NR是完完全全「非蜂巢式」的，不需要蜂巢式行動網路或現有的基礎設施(例如基地站)即可運行。使用DECT-2020 NR，用戶只需建立自己的專用無線網路，其中每個節點都可以作為接取點，並與網際網路連結中的直接回載連線 (在DECT-2020 NR術語中稱為「匯聚節點」(sink node))。

由於無需中心化的設置和操作，立即實現了自組織和自修復的網狀網路無線拓撲，並獲得所有的可靠性優勢。例如，不會因為一個單點故障就使整個網路癱瘓，因為通訊流量可以在故障節點或甚至備用匯聚節點周圍，自動和快速地重新分配。

除此之外，在DECT-2020 NR中，每個節點也可以是一個中繼節點，將來自葉節點(leaf node)的流量通過多個路由器中繼節點推送到匯聚節點。所有這些操作都可以在網路中自動配置。

就DECT-2020 NR而言，其性能資料不言而喻的。在大規模機器類型通訊(請思考一下：每平方公里百萬台設備密度)中使用現有的無線物聯網技術，用戶通常只能達到100 kbps以下的頻寬和10s以下的延遲。Nordic第一個基於nRF91系列的 DECT-2020 NR解決方案則可將性能擴展到3Mbps頻寬並提供1mS延遲。這種極大差異的存在，大幅減少了消息傳遞的通話時間，並實現了先進的可靠性和安全措施，而不會造成延遲損失。DECT-2020 NR確實能夠使工業物聯網和任務/安全關鍵型無線物聯網脫胎換骨。

DECT-2020 NR與5G有什麼關係？

雖然DECT-2020 NR不是蜂巢式技術，但它的實施操作與蜂巢式技術有基本相似之處。這包括使用最先進且穩健的無線電實體層，以及蜂巢式技術領域中任何人都熟悉的調變和編碼方案。除此之外，DECT-2020具有自組織網路能力以及超先進的干擾規避和共存能力，這些優勢推動其在5G標準中佔有一席之地。與目前存在的任何其它非蜂巢式無線物聯網技術相比，DECT-2020在大規模密度應用方面展現遙遙領先的可靠性、安全性和性能。

許多下一代5G應用因為需要具備有線連接的可靠性和低延遲性能，因而發展緩慢。如果不使用有物理限制的電線，根本不可能在百萬節點/平方公里的密度下使用。這就是DECT-2020 NR成為工業無線物聯網救星的原因。