LTE 450:n merkittäviä etuja IoT:n tulevaisuudelle

Vaikka LTE 450 -verkkoja on käytetty monissa maissa jo vuosia, kiinnostus niitä kohtaan on herännyt uudelleen alan siirtyessä LTE:n ja 5G:n aikakauteen. Myös 2G:n asteittainen poistaminen käytöstä ja kapeakaistaisen esineiden internetin (NB-IoT) tulo markkinoille ovat LTE 450:n käyttöönottoa ajavia markkinoita.
Syynä on se, että noin 450 MHz:n kaistanleveys sopii hyvin IoT-laitteiden ja kriittisten sovellusten tarpeisiin älykkäistä sähköverkoista ja älymittauspalveluista julkisen turvallisuuden sovelluksiin. 450 MHz:n kaista tukee CAT-M- ja kapeakaistaista esineiden internetiä (NB-IoT), ja tämän kaistan fyysiset ominaisuudet sopivat ihanteellisesti laajojen alueiden kattamiseen, jolloin matkapuhelinoperaattorit voivat tarjota täyden kattavuuden kustannustehokkaasti. Tarkastellaanpa tarkemmin LTE 450:een ja IoT:hen liittyviä etuja.
Täysi kattavuus edellyttää, että IoT-laitteet vähentävät virrankulutusta pysyäkseen yhteydessä. 450 MHz:n LTE:n tarjoama syvempi levinneisyysalue tarkoittaa, että laitteet voivat helposti muodostaa yhteyden verkkoon kuluttamatta jatkuvasti virtaa.
450 MHz:n taajuusalueen tärkein erottava tekijä on sen pidempi kantama, mikä parantaa huomattavasti kuuluvuutta. Useimmat kaupalliset LTE-taajuusalueet ovat yli 1 GHz:n taajuuksia, ja 5G-verkot ovat jopa 39 GHz:n taajuuksia. Korkeammat taajuudet tarjoavat suurempia tiedonsiirtonopeuksia, joten näille taajuusalueille on varattu enemmän spektriä, mutta tämä tapahtuu nopean signaalin vaimenemisen kustannuksella, mikä vaatii tiheän tukiasemaverkon.
450 MHz:n taajuusalue on spektrin toisessa ääripäässä. Esimerkiksi Alankomaiden kokoinen maa saattaa tarvita tuhansia tukiasemia saavuttaakseen täyden maantieteellisen kattavuuden kaupalliselle LTE:lle. Mutta laajempi 450 MHz:n signaalialue vaatii vain muutaman sadan tukiaseman saman kattavuuden saavuttamiseksi. Pitkän piilossa olon jälkeen 450 MHz:n taajuusalue on nyt selkäranka kriittisen infrastruktuurin, kuten muuntajien, siirtosolmujen ja valvontajärjestelmien älymittareiden yhdyskäytävien, valvonnalle ja hallinnalle. 450 MHz:n verkot rakennetaan yksityisiksi verkoiksi, joita suojaavat palomuurit ja jotka ovat yhteydessä ulkomaailmaan, mikä luonnostaan suojaa niitä kyberhyökkäyksiltä.
Koska 450 MHz:n taajuusalue on varattu yksityisille operaattoreille, se palvelee ensisijaisesti kriittisen infrastruktuurin toimijoiden, kuten sähkölaitosten ja jakeluverkkojen omistajien, tarpeita. Tärkein sovelluskohde tässä on verkkoelementtien yhteenliittäminen erilaisiin reitittimiin ja yhdyskäytäviin sekä älymittareiden yhdyskäytävät keskeisille mittauspisteille.
400 MHz:n taajuusaluetta on käytetty julkisissa ja yksityisissä verkoissa jo vuosia, pääasiassa Euroopassa. Esimerkiksi Saksassa käytetään CDMA-verkkoa, kun taas Pohjois-Euroopassa, Brasiliassa ja Indonesiassa käytetään LTE-verkkoa. Saksan viranomaiset ovat äskettäin antaneet energiasektorille 450 MHz:n taajuusaluetta. Lainsäädäntö edellyttää sähköverkon kriittisten elementtien etäohjausta. Pelkästään Saksassa miljoonat verkkoelementit odottavat liittämistä, ja 450 MHz:n taajuusalue on tähän ihanteellinen. Muut maat seuraavat perässä ja ottavat ne käyttöön nopeammin.
Kriittinen viestintä, kuten kriittinen infrastruktuurikin, on kasvava markkina-alue, jota säännellään yhä enemmän laeilla maiden pyrkiessä vähentämään ympäristövaikutuksiaan, turvaamaan energiansaannin ja suojelemaan kansalaistensa turvallisuutta. Viranomaisten on kyettävä hallitsemaan kriittistä infrastruktuuria, hätäpalvelujen on koordinoitava toimintaansa ja energiayhtiöiden on kyettävä hallitsemaan sähköverkkoa.
Lisäksi älykaupunkisovellusten kasvu vaatii vikasietoisia verkkoja tukemaan suurta määrää kriittisiä sovelluksia. Kyse ei ole enää vain hätätilanteista. Kriittiset tietoliikenneverkot ovat infrastruktuuria, jota käytetään säännöllisesti ja jatkuvasti. Tämä edellyttää LTE 450:n ominaisuuksia, kuten alhaista virrankulutusta, täyttä peittoa ja LTE-kaistanleveyttä äänen ja videon suoratoiston tukemiseksi.
LTE 450:n ominaisuudet tunnetaan hyvin Euroopassa, missä energiateollisuus on onnistuneesti tarjonnut etuoikeutetun pääsyn 450 MHz:n taajuusalueelle LTE Low Power Communications (LPWA) -teknologialle käyttäen ääntä, LTE-standardia ja LTE-M:ää 3GPP Release 16:ssa sekä kapeakaistaista esineiden internetiä.
450 MHz:n taajuusalue on ollut uinuva jättiläinen kriittisille tietoliikenneyhteyksille 2G- ja 3G-aikakaudella. Nyt kiinnostus on kuitenkin herännyt uudelleen, sillä noin 450 MHz:n taajuusalueet tukevat LTE CAT-M- ja NB-IoT-yhteyksiä, mikä tekee niistä ihanteellisia IoT-sovelluksille. Näiden käyttöönottojen jatkuessa LTE 450 -verkko palvelee useampia IoT-sovelluksia ja käyttötapauksia. Tutun ja usein olemassa olevan infrastruktuurinsa ansiosta se on ihanteellinen verkko nykypäivän kriittisille tietoliikenneyhteyksille. Se sopii hyvin myös 5G:n tulevaisuuteen. Siksi 450 MHz on houkutteleva vaihtoehto verkkojen käyttöönottoon ja operatiivisiin ratkaisuihin tänä päivänä.