IdO cellulaire :quelle technologie sélectionner

Note de l'éditeur :les exigences croissantes pour une disponibilité accrue des appareils IoT coïncident avec l'émergence de technologies cellulaires bien adaptées à l'IoT . Pour les développeurs, le besoin d'informations plus détaillées sur les technologies cellulaires et leur application à l'IoT n'a jamais été aussi aigu. Extrait du livre Cellular Internet of Things, cette série présente les concepts et technologies clés dans ce domaine.

Dans une série précédente, les auteurs ont décrit l'évolution du paysage du cellulaire, son rôle dans l'IoT et les technologies pour les communications massives de type machine (mMTC) et les communications ultra fiables à faible latence (URLLC).

Elsevier propose cet ouvrage et d'autres ouvrages d'ingénierie avec une remise de 30 %. Pour utiliser cette remise, cliquez ici et utilisez le code ENGIN318 lors du paiement.

Adapté de Cellular Internet of Things, par Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs.

Chapitre 9. Le paysage technologique concurrentiel de l'Internet des objets (suite)

Par Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs

9.3 CHOIX DE LA TECHNOLOGIE CIoT (suite)

9.3.2 QUELLE TECHNOLOGIE CIoT CHOISIR

Le choix d'une solution CIoT est une décision qui doit être prise par les différents acteurs du marché. D'une part, c'est l'opérateur de réseau mobile qui doit décider quelle technologie CIoT ajouter à son réseau existant. D'autre part, ce sont le fabricant d'appareils IoT et le fournisseur de services qui sélectionnent les options de connectivité IoT pour lesquelles ils développent leur service IoT. On peut s'attendre à ce que différentes options de solutions coexistent.

9.3.2.1 Le point de vue de l'opérateur de réseau mobile

Pour un opérateur de réseau mobile, le choix de la technologie CIoT à déployer et à exploiter comporte de multiples facettes. Il y a en particulier deux aspects à considérer :

• Stratégie de réseau mobile à long terme et actifs existants

• Stratégie de segment de marché IoT.

Un opérateur de réseau mobile typique a déployé un ou plusieurs réseaux cellulaires. De plus en plus, différentes technologies radio sont fournies via un seul réseau technologique multiradio. Par exemple, la même station de base peut être utilisée pour la transmission GSM, UMTS/HSPA ou LTE. Mais il existe également des déploiements où les réseaux 2G, 3G et 4G sont plutôt indépendants dans leur déploiement et leur fonctionnement.

En outre, un opérateur de réseau mobile dispose d'une licence de spectre délivrée généralement par un régulateur national, qui donne le droit d'exploiter un réseau dans le spectre attribué. Les licences de spectre sont généralement de longue durée, comme par exemple 20 ans ; ceci est motivé par la fourniture aux opérateurs de réseau d'une sécurité économique. Un retour sur investissement pour un coût d'installation réseau extrêmement élevé d'une nouvelle technologie peut être planifié sur une longue période. À l'expiration d'une licence de spectre, un concours de licence de spectre, comme une vente aux enchères de spectre, est lancé par le régulateur pour fournir une nouvelle licence de spectre. En général, toute feuille de route de développement de réseau par un opérateur est une décision à long terme et doit prendre en compte au moins les éléments suivants :

• Combien de temps les licences de spectre existantes sont-elles valides, quelles technologies sont autorisées à être exploitées dans le spectre, et quand est un nouveau processus de réattribution du spectre prévu par le régulateur ?

• Quel est l'état de la construction du réseau pour les différentes technologies radio, en particulier GSM et LTE, et quelle est la part de marché de l'opérateur ?

• Quelle est la structure du réseau des opérateurs concurrents et quelle est leur part de marché ?

• Quelle est l'intention stratégique d'un opérateur concernant l'IoT ?

• Quels services sont prévus pour être fournis, et sur quels rôles l'opérateur a-t-il l'intention d'aborder le marché de l'IoT (par exemple, en tant que fournisseur de connectivité ou également en tant que fournisseur de services / facilitateur) ?

• Quelle est la maturité du marché pour les services IoT ?

• À quel segment IoT l'opérateur souhaite-t-il s'adresser ?

Il est à noter que les questions ci-dessus sont posées du point de vue de l'exploitation d'un réseau d'opérateurs dans un pays déterminé. Cependant, plusieurs opérateurs sont actifs dans plusieurs pays et même sur plusieurs continents. Même si la décision est largement prise par pays, un opérateur peut vouloir harmoniser les décisions sur plusieurs régions dans lesquelles il exploite des réseaux.

En examinant les options technologiques CIoT, les caractéristiques suivantes peuvent être identifiées, ce qui influencera la décision d'un opérateur.

À titre de référence, nous supposons qu'un opérateur est très incité à réutiliser l'infrastructure de réseau mobile existante pour déployer l'une des technologies CIoT. Naturellement, EC-GSM-IoT peut être facilement déployé sur la base d'une infrastructure GSM et en utilisant le spectre GSM. Les ressources du réseau GSM et le spectre GSM seraient partagés entre l'utilisation GSM et l'utilisation EC-GSM-IoT. LTE-M et NB-IoT peuvent être déployés sur la base d'une infrastructure LTE et en utilisant le spectre LTE ; Les ressources du réseau et du spectre LTE seraient partagées entre les utilisations LTE, LTE-M et NB-IoT. Dans la plupart des configurations de réseau, on peut s'attendre à ce que le déploiement d'EC-GSM-IoT, LTE-M et NB-IoT puisse être réalisé comme une mise à jour logicielle des réseaux GSM ou LTE déployés. Cela implique que l'introduction du CIoT sur le marché peut être réalisée par les opérateurs assez rapidement et à un faible coût total de possession.

Pour les services IoT, on s'attend à ce que de nombreux services s'attendent à une longue durée de vie de, par exemple, une décennie. Cette attente doit être satisfaite avec un réseau CIoT. En conséquence, la décision de la technologie CIoT est également couplée à la stratégie à long terme de l'opérateur pour les réseaux mobiles se concentrant sur les services de téléphonie et de haut débit mobile. Si un opérateur a l'intention de faire la transition des déploiements GSM vers, par exemple, LTE ou 5G dans un avenir proche, une introduction d'EC-GSM-IoT semble un choix discutable, car tout utilisateur EC-GSM-IoT à long terme aurait besoin de maintenir le GSM. infrastructures opérationnelles depuis longtemps.

Le GSM est encore aujourd'hui la technologie de réseau cellulaire, qui couvre la plus grande partie du globe. Selon la référence [55] en 2016, environ 90 % de la population mondiale était couverte par un réseau GSM, et ce chiffre devrait passer à 95 % d'ici 2022. En revanche, en 2016, seulement 40 % environ de la population se trouvaient dans la zone de couverture. couverture d'un réseau LTE, qui devrait augmenter à plus de 80 % d'ici 2022. Cependant, il existe de très grandes variations régionales dans la diffusion des technologies cellulaires. Pour donner un exemple de la référence [55], au Moyen-Orient et en Afrique, seuls 5 % des abonnements mobiles en 2016 étaient des abonnements LTE (qui permettent également d'utiliser WCDMA/HSPA et GSM); ce nombre devrait passer à environ 30 % d'ici 2022. Environ 20 % des abonnements sont uniquement GSM et la majorité des abonnements concerne WCDMA/HSPA (qui permet également d'utiliser le GSM mais pas le LTE). Dans des régions comme le Moyen-Orient et l'Afrique, le GSM devrait continuer à être une technologie importante pendant de nombreuses années à venir, même si dans d'autres régions, le rôle à moyen et long terme du GSM est moins certain. En Amérique du Nord, déjà en 2016, 65% des abonnements mobiles étaient des abonnements LTE. Pour 2022, très peu de [voir note 1] non compatibles LTE des abonnements sont prévus. De telles différences se traduiront par des préférences différentes de solutions CIoT pour différents opérateurs dans différentes régions. [Remarque 1 :En tant qu'abonnement compatible LTE en 2022, nous comptons ici les abonnements LTE prévus ainsi que les abonnements 5G, qui sont supposés être entièrement compatibles pour un fonctionnement dans les réseaux LTE.]