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技能教室|eMTC物联网是什么和NB-IoT有什么关系?_技巧_速度

南宫静远 2024-12-22 17:56:47 0

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随着移动通信技能的发展,在传统“短间隔”物联网技能的根本上,呈现了很多“长间隔”物联网技能,给行业带来了一阵东风。

这些新兴物联网技能中,我们先容最多的,便是NB-IoT和LoRa。

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作为最受追捧的物联网技能,NB-IoT的火热程度毋庸置疑。

实在,除了它俩之外,还有一项技能,运用也很广泛,曾经一度被认为会三分天下有其一。

它便是我们本日文章的主角——eMTC。

“万物互联”是一块巨大无比的蛋糕。
为了瓜分这块蛋糕,很多企业都迫不及待的参与物联网技能的研发中。
行业里也陆续涌现了各种各样的物联网技能标准,令人眼花缭乱。

从总体上来看,物联网技能被分为两个大类:WLAN物联网和蜂窝物联网。

WLAN物联网,以Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Z-wave为代表。

蜂窝物联网,以NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox为代表。

它们之间的差异,紧张在于功耗和间隔。
有点类似于手机上网,用Wi-Fi,还是用数据业务。

以前的物联网,是WLAN物联网技能的天下,但是,这几年,蜂窝物联网技能崛起,抢尽了风头。

蜂窝物联网技能,也属于LPWA技能(Low Power Wide Area,低功耗广域网)。

LPWA技能,覆盖间隔更远,功耗更低,安全性和可靠性更高,更能知足行业需求。

LPWA的定位:远覆盖、低速率

在蜂窝物联网里面,又分为多少个阵营。

目前通信行业最大的派系——3GPP组织(3GPP是什么?),便是个中的阵营之一。

eMTC和NB-IoT,都是3GPP推出的技能标准。

确切地说,在3GPP规范中,有三种关于物联网的无线连接技能,分别是NB-IoT、eMTC、EC-GSM。
EC-GSM是基于GSM(2G)技能的,现在基本上不关注了。
以是,重点便是NB-IoT和eMTC。

NB-IoT和eMTC又是怎么来的呢?

话说,作为LTE的缔造者,3GPP组织一贯将物联网作为LTE的主要演进方向。

早在2008年,LTE的第一个版本R8(Release 8)中,除了有知足宽带多媒体运用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等终端等级外,也有上行峰值速率仅有5Mbit/s的终端等级Cat.1,可用于物联网等“低速率”运用。

把稳!这里的Cat并不是猫的意思,是Category的缩写,“种类,分类”的意思。
Cat.X说的便是UE-Category,UE是用户设备(User Equipment )。
Cat.X这个值便是用来衡量用户终端设备无线性能的,说白了便是用来划分终端速率(等级)的。

不同的Cat,不同的速率

在LTE发展初期,Cat.1并没有被业界所关注。
随着可穿着设备的逐渐遍及,Cat.1才逐渐被业界重视。

但是,Cat.1终端须要利用2根天线,对体积敏感度极高的可穿着设备来说仍旧“哀求过高”(一样平常只配备1根天线)。

以是,在R12/R13中,3GPP多次针对物联网进行优化。

首先是在R12中增加了新终端等级Cat.0,放弃了对MIMO(多天线)的支持,简化为半双工,峰值速率降落为1Mbit/s,终端繁芜度降落为普通LTE终真个40%。
这样一来,初步达到了物联网的本钱哀求。

但是,虽然Cat.0终真个信道带宽降至1.4MHz,但射频的吸收带宽仍为20MHz(太大)。

于是,3GPP在R13中又新增Cat.M1等级的终端,信道带宽和射频吸收带宽均为1.4MHz,终端繁芜度进一步降落。

而Cat.M1,也便是我们的eMTC。

这便是eMTC的来源。

此外,3GPP在R13中同时新增了一个Cat.NB-1,它的吸收带宽仅180kHz。

这个Cat.NB-1,便是我们的NB-IoT。

说了半天,还没先容eMTC的全名呢。

eMTC的全名有点长,是enhanced Machine-Type Communication,增强型机器类型通信。
(在之前的3GPP R12版本,叫做Low-Cost MTC)

它还有一个名字,叫做LTE-M,LTE-Machine-to-Machine,LTE-机器到机器。
也便是说,是机器之间用LTE通信,非常直白了,适用于物联的LTE网络。

搭车说一下,Machine-to-Machine常日简写为M2M,大家可能也听说过。

eMTC和NB-IoT都是3GPP这一个妈生的,以是算是兄弟俩。
这兄弟俩也确实很像,到底有多像?

可以看下面这个图:

NB-IoT和eMTC参数比拟

看得出来,大部分都是一样的,只有多少处差异(见黄色部分)。

相同点我们就不说了,广覆盖、低功耗、低本钱、大连接,之前先容NB-IoT已经说过很多了。

小枣君重点说说eMTC的差异化特色。

概括起来说,eMTC比较NB-IoT,有五个上风:

一是速率高。

之前我们说NB-IoT,总是会说,为了担保低功耗,以是速率很慢。
但是eMTC不一样,它支持高下行最大1Mbps的峰值速率。
请不要鄙视这个速率,在担保覆盖和功耗的根本上,能达到这个速率已经很不错了。
这个速率,足以支撑更丰富的物联运用,如低速视频、语音等。

二是移动性。

NB-IoT的移动性差,只支持重选,不支持切换。
以是,它一样平常都用于不怎么须要动的领域,例如水表电表及路灯井盖。
但eMTC不同,它支持连接态的移动性,物联网用户可以无缝切换,保障用户体验。
因此,eMTC更适用于智好手表这样的可穿着设备。

三是可定位。

基于TDD的eMTC,利用基站侧的PRS丈量,在无需新增GPS芯片的情形下就可以进行位置定位。
这样一来,更有利于eMTC在物流跟踪、货色跟踪等场景的遍及。

四是支持语音。

没错,这货竟然支持语音,而且支持VoLTE。
因此,eMTC可被广泛运用到紧急呼救干系的物联设备中。

基于CAT-M1(eMTC)的VoLTE

五是支持LTE网络复用。

eMTC可以基于现有LTE网络直接升级支配,和现有的LTE基站共站址共天馈。
省钱才是硬道理。
eMTC利用这个上风,可以实现低本钱的快速支配,有利于运营商抢占市场先机。

当然,eMTC也不是每个方面都强于NB-IoT,在覆盖能力和模组成本方面,eMTC是不如NB-IoT的。

以是,在详细的运用方向上,如果对语音、移动性、速率等有较高哀求,则选择eMTC技能。
相反,如果对这些方面哀求不高,而对本钱、覆盖等有更高哀求,则可选择NB-IoT。
详细来说,像智能物流、楼宇安防、可穿着通话等设备,就适宜采取eMTC技能。

实在,在两者出身之初,竞争关系更为激烈。
对付选择哪种网络制式,业内一贯争执不休。

这种辩论一贯持续到2017年6月。
在3GPP第76次全会上,业界就移动物联网技能(包括NB-IoT和eMTC)Rel.15演进方向达成了干系共识:不再新增系统带宽低于1.4MHz的eMTC终端类型;不再新增系统带宽高于200KHz的NB-IoT终端类型。

说白了,便是彻底划分开了NB-IoT和eMTC的运用界线,术业有专攻。
在那之后,两者才转为了稠浊组网、差异化互补的互助关系。

eMTC和NB-IoT携手走向5G

那eMTC在实际市场运用中,又是若何的进展呢?

在详细的商用市场上,比较于NB-IoT的高调而火热的发展,eMTC是非常低调的,至少海内市场如此。

海内三大运营商,电信和联通早早地确定了在NB-IoT上的决心,并行动迅速,取得了很大的进展。
但是在eMTC方面,两家就比较“淡定”了。
中国联通表示汇合时支配,实际上并没有明确的发展韶光点,有点打太极的味道。
中国电信方面,也是不雅观望的态度,官方口径是“根据标准、家当成熟情形,应时引入”。

中国移动方面实在该当对eMTC更为敏感,由于eMTC支持TDD网络(移动没有FDD牌照),但实际上,移动也是迟疑不决。

中国移动虽然已在多个城市进行eMTC网络的小范围支配和验证,但没有在公开场合公布它的eMTC操持,非常低调。

说白了,还是由于牌照的缘故原由,以是中国移动采纳了脚踩两只船的策略,以发展NB-IoT为主、同时顺顾eMTC技能。

比较之下,以欧美日运营商为代表的外洋市场,对eMTC就激情亲切多了。

早在2017年年初,AT&T (美国和墨西哥)、KPN (荷兰)、 KDDI (日本)、NTT DOCOMO (日本)、Orange (欧洲、中东和非洲)、Telefonica (欧洲)、Telstra (澳大利亚)、TELUS (加拿大) 和Verizon (美国) 就联合宣告支持eMTC的环球支配。
尤其是美国的AT&T和Verizon,都在2017年流传宣传支配了国家级的eMTC网络。

环球运营商大力支持eMTC的支配

总而言之,虽然eMTC目前在海内的发展并没有像NB-IoT一样风风火火,但是,作为一项有自己独特优点的物联网技能,我们该当对它有更多的关注和重视。
霸占了标准上风的eMTC,在未来的市场竞争中,肯定会有更大的作为。

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