weightless Weightless系列汇报之一，要不要了解一下？

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失重是全球重要的LPWAN技术标准之一，一度被评为最接近3GPP技术的LPWA标准。失重和NB-IoT属于同一个家族，相辅相成，考虑覆盖范围、容量、功耗等LPWA标准没有的功能。它最能补充NB-IOT技术。

失重技术标准

低功耗广域网(LPWAN)正紧跟物联网市场的发展，已经提出了大量创新的技术解决方案，如NB-IOT、LoRa、SigFox、Weightless、RPMA、Qowisio、N-Wave、Telensa、DART等。其中，失重是低功耗广域网(LPWAN)领域重要的全球技术标准之一。

就像它的名字一样，失重就像微风。在物联网市场不明朗、不成熟的阶段，并没有发出巨大的声音。而是选择在庞大的物联网面前轻抬砝码，专心研究具体应用场景，深入优化技术标准，迎接各种挑战。

根据“移动专家LCC”2016年发布的最全面的《LPWA技术与经济分析报告》总结，“失重提供与GERAN和3GPP路径相同的蜂窝IOT技术，在窄带频谱和低速率应用方面进行了优化”；“失重考虑了LPWA标准没有的覆盖范围、容量和其他功能。在技术领域，失重是最接近3GPP技术的LPWA标准。”。

要得到这样的评价，失重从何而来？我们来看看失重技术发展的历史，以及它对物联网技术的贡献。

失重与NB-IOT同源

失重技术和标准组织由威廉·韦伯博士于2012年创建，其最初的董事会成员包括Neul、ARM、Cable & amp；Wireless、CSR等公司。威廉·韦伯博士担任失重SIG标准组织的首席执行官，也是Neul公司的联合创始人和首席技术官。

失重标准于2013年4月发布。根据M2M通信市场需求和市级联网目标，创建了连续覆盖物联网无线通信标准，满足以下要求:

低硬件和服务成本：模组成本需要在为1美元至2美元范围内；优秀的覆盖能力：在室内或甚至在地下室深达数米的地方可以良好通信；超低功耗：十年或更长的电池寿命；安全和可靠的信息传输；开放的标准，使网络运营商和用户不会陷入垄断供应，并相信解决方案将得到持续演进，合理的竞争导致价格下降。

众所周知，2014年Neul被华为收购。在前期工作的基础上，2016年3GPP逐渐引入并发布了NB-IOT标准。所以失重标准和NB-IOT标准是一脉相承的。Neul被华为收购后，威廉·韦伯教授博士继续担任失重SIG标准组织CEO，而失重保持了原有的技术路线演进。

失重和NB-IoT同属一个家族，相得益彰。其实Neul一开始作为董事会成员推动了失重标准的发展，后来被华为收购作为NB-IoT的发源地。因此，失重和NB-IOT的核心架构非常相似，使用相似的带宽、调制方式和组网方式。

但是，NB-IOT需要考虑与LTE系统的兼容性，如NB-OFDMA、10ms帧长、FDD双工模式、带内模式等，为LTE参考信号预留资源。因此，引入了新的挑战:OFDMA的功率效率和PAPR(峰均功率比)导致NB-IOT更高的功耗；LTE参考信号预留降低了信道效率，NB-IOT在技术上仍在逐步提升。

失重继续在本地系统架构上发展，没有额外的负担，更好的灵活性和针对特定应用程序的简单优化。而失重是一个完全开放的标准，包括底层的核心技术标准。在演进过程中，失重实现了亚1G频段的真正全面支持，覆盖所有授权频段和ISM频段，这是NB-IOT等LPWA商用芯片目前无法做到的。在保持NB-IOT蜂窝同步组网架构的基础上，失重可以在保证超远覆盖和大容量的同时实现有针对性的功耗优化，满足特定的“公共”和“特殊”物联网应用场景。

因此，失重技术将是NB-IOT技术的最佳补充方案。

威廉·韦伯博士简介

WilliamWebb博士是CEO失重的信号；

白金科技首席科学家；

2014/15 IET总统——欧洲最大的专业工程机构；

RAE同胞，IEEE，IET。

威廉姆博博士是Neul的联合创始人和首席技术官。诺伊尔公司成立于2011年初，旨在开发M2M物联网通信网络技术，2014年被华为收购。此前，威廉曾在摩托罗拉(Motorola)和Ofcom担任高级职务，负责关键技术研究、通信咨询和战略管理。

他出版了14本书、100多篇论文和18项专利。他是萨里大学和南安普顿大学的客座教授，都柏林三一学院的兼职教授，剑桥无线的董事会成员，DCMS科学咨询委员会的成员，以及皇家工程学院、电气和电子工程师协会和IET的院士。2015年，他获得了南安普敦大学授予的荣誉理学博士学位，以表彰他在无线技术方面的工作，并获得了安格里亚罗斯金大学授予的荣誉技术博士学位，以表彰他在工程方面的贡献。

失重技术标准的演变

失重是一个完全开放的标准，标准体系的演进包括三个子集:失重-P用于低功耗WAN应用；失重-W用于宽带物联网应用；失重-N用于超窄带应用。同时，失重真正支持亚1G频谱的所有频段，包括ISM频段和授权频段。为物联网跨行业、跨应用的长远发展奠定了技术基础。

Weightelss-W

2012年，失重SIG作为非营利标准化组织成立。Neul是标准组织的核心成员，该组织为物联网提供新的无线技术，并在当时许多国家正在研究的“广播电视白频谱”上运营。诺伊尔公司联合创始人威廉·韦伯博士加入了行业内一系列知名公司，约有100家公司作为核心或成员加入。

2012年和2013年期间，失重标准由多家公司联合开发，原标准于2013年4月发布(命名为失重-W)。失重标准充分利用扩频技术、TDD(时分双工)、单载波调制、优化帧结构和信令开销，提供良好的物联网通信性能。

不幸的是，世界各地的监管机构未能以预期的速度开放TVWS的应用。比如当时只有美国启用了这个频谱的接入，但FCC计划拍卖部分超高频频段(470-698MHz)用于移动通信业务，导致白频谱的可用性更不确定。在英国，虽然白频谱的可用性已经承诺了很长时间，但需要的时间比预期的要长得多。

由此可见，全球在广播电视白频谱应用方面面临着困难和不确定性，导致Neul等芯片模块公司继续投资存在风险。失重-W标准作为技术储备，根据具体应用情况使用。

Weightless-P

失重-P标准化于2015年12月完成。这个标准和失重-W在很多方面是一致的。MAC层取自失重-W，经过优化以适应窄带频谱带宽。物理层架构类似，但扩频缩小以满足窄带的带宽要求。具体来说，本标准适用于单载波下行带TDMA(时分多址)，适用于100kHz或200kHz带宽频谱的多用户接入。上行链路被分成多个子信道，每个子信道可以同时使用12.5千赫或25千赫的带宽。传播和纠错方式类似于失重-W，和失重-W一样，这个设备可以在一帧内完全同步，从而降低功耗。通过同步组网架构和调度机制，控制终端竞争接入，从而扩大系统容量，这是其他LPWA技术无法实现的。

与其他LPWA技术相比，失重-P引入了许多优势，特别是双向能力和终端比赛的调度和管理。目前，根据IOT通信市场的需求，大部分用户更喜欢失重-P标准，所以它是失重SIG的重点关注领域。2017年，来自中国的桥梁科技有限公司正式加入失重公司董事会，为“公共设施物联网”、“工业物联网”、“AMI”等垂直市场失重标准的提高做出了重要贡献和推动。

Weightless-N

该标准于2015年4月完成并发布。本标准适用于单向上行链路通信解决方案。基站通过使用200Hz的窄带信道来监控终端设备的传输。设备的数据速率只有100比特/秒左右，但是多个设备可以同时使用不同的超窄信道向同一个基站发送数据。可以实现每个基站30k比特/秒的平均吞吐量和175分贝的链路预算。

失重-N类似于其他超窄带(UNB)技术。它的主要优点是它是一个开放的标准，也是它被广泛采用的关键。