Różnica między NB-IoT a LTE-M

Internet przedmiotów (IoT) jest jednym z kluczowych elementów cyfrowej i cyfrowej transformacji wraz z dużymi danymi i analizami. Jednak dojrzałość aplikacji IoT i technologii sieciowych spowodowała gwałtowny wzrost liczby podłączonych urządzeń. Oczekuje się, że do 2022 r. Liczba podłączonych urządzeń IoT osiągnie 50 miliardów. Obecna ewolucja IoT bardzo różni się od zwykłej ewolucji mobilnej. Podczas gdy ta ostatnia koncentruje się wyłącznie na łączności, ewolucja IoT powinna być rozwiązywana od końca do końca. Istniejące technologie komórkowe nie są jednak szczególnie dobrze przystosowane do urządzeń i obiektów opracowanych specjalnie dla Internetu przedmiotów. Mobilne sieci szerokopasmowe muszą ewoluować, aby uzyskać zgodność z Internetem Rzeczy.

Branże rozważają obecnie inteligentne podejścia do zapewnienia niskiej mocy, niskiej przepustowości, bardzo dużej liczby połączeń i bardzo niskich kosztów dla urządzenia końcowego lub modemu. Prowadzi to do zapotrzebowania na nowe sieci rozległe o niskiej mocy (LPWAN), które będą spełniać zmieniające się wymagania sieci WSN. Zaczęło się od zdefiniowania nowych kategorii urządzeń LTE. Celem było dostosowanie do określonych wymagań Internetu Rzeczy, takich jak niska mobilność, niskie zużycie energii, duży zasięg i niski koszt. Zarówno LTE-M, jak i NB-IoT odgrywają ważną rolę w podłączaniu szeregu urządzeń IoT. Powstaje jednak pytanie: który jest najlepszym wyborem, aby spełnić wymagania ogromnej liczby urządzeń IoT?

LTE-M

LTE-M, skrót od LTE Cat M1, to technologia sieci szerokopasmowej małej mocy (LPWAN) znormalizowana przez 3GPP w 2016 r. W wersji 13 w celu spełnienia wymagań Internetu przedmiotów (IoT). 3GPP (projekt trzeciej generacji) jest organem normalizacyjnym, który określa LTE / LTE-Advanced, a także systemy łączności komórkowej 3G ULTRA i 2G GSM. Pierwotna wersja standardów LTE MTC została zrealizowana za pomocą 3GPP Release 8 w oparciu o kategorię 1. W celu zwiększenia możliwości LTE dla rozwijającego się rynku Internetu Rzeczy, głównym celem wydania 13 jest zdefiniowanie nowego typu kategorii UE o niskiej złożoności, który obsługuje zmniejszoną przepustowość, zmniejszoną moc nadawania, długą żywotność baterii i dłuższe działanie zasięgu. Jest to Cat-M1, wcześniej znany jako Cat-M, który zapewnia ulepszenia zasięgu w celu uzyskania dalszej poprawy zużycia energii.

NB-IoT

Nowa kategoria urządzeń LTE-M nie była jednak wystarczająco blisko, aby obsługiwać wymagania LPWAN IoT. W 2015 r. 3GPP zatwierdziło propozycję standaryzacji nowej wąskopasmowej technologii dostępu radiowego o nazwie Narrowband IoT lub po prostu NB-IoT. Nowy standard w szczególności dotyczy wymagań ogromnej liczby urządzeń o niskiej przepustowości, niskiego zużycia energii przez urządzenie, lepszego zasięgu w pomieszczeniach i zoptymalizowanej architektury sieci. W przeciwieństwie do eMTC, które można wdrożyć tylko w paśmie, wykorzystując bloki zasobów w ramach normalnej nośnej LTE, NB-IoT można również wdrożyć w nieużywanych blokach zasobów w paśmie ochronnym nośników LTE lub samodzielnie w przypadku wdrożeń w dedykowanym spektrum. Wymagania dotyczące NB-IoT są takie same dla MTC, ale z naciskiem na masywne scenariusze masowej klasy niskiej klasy.

Różnica między NB-IoT a LTE-M

Podstawy

LTE Cat-M1, znany również jako ulepszona komunikacja typu maszyny (a czasami po prostu nazywany Cat-M), lub po prostu nazywany LTE-M, to technologia sieci szerokopasmowej małej mocy (LPWAN) znormalizowana przez 3GPP w 2016 r. W wersji 13 do sprostać wymaganiom Internetu przedmiotów (IoT). Został zaprojektowany z myślą o zastosowaniach IoT i M2M przy niskich kosztach, niskiej mocy i ulepszeniach zasięgu. Jednak nowa kategoria urządzeń LTE-M nie była wystarczająco zbliżona do możliwości LPWA. W 2015 r. 3GPP zatwierdziła propozycję standaryzacji nowej wąskopasmowej technologii dostępu radiowego o nazwie Narrowband IoT lub po prostu NB-IoT. NB-IoT to kolejny protokół LPWAN zarządzany przez 3GPP w wersji 13 i dalej rozszerzany w wersji 14 i wersji 15.

Architektura

LTE-M stosuje inne późne protokoły 3GPP oparte na protokole IP. Chociaż nie jest to architektura MIMO, przepustowość może wynosić 375 Kb / s lub 1 Mb / s na łączu w górę i w łączu w dół. Wiele urządzeń jest dozwolonych w sieci Cat-M1 przy użyciu tradycyjnego algorytmu SC-FDMA. Wykorzystuje także bardziej złożone funkcje, takie jak przeskakiwanie częstotliwości i turbo-kodowanie. NB-IoT działa również w licencjonowanym spektrum, podobnie jak LTE-M i jest oparty na multipleksowaniu OFDMA (łącze w dół) i SC-FDMA (łącze w górę) i wykorzystuje to samo odstępy podnośnej i czas trwania symbolu.

Rozlokowanie

W przeciwieństwie do eMTC, które można wdrożyć tylko w paśmie, wykorzystując bloki zasobów w ramach normalnej nośnej LTE, NB-IoT można również wdrożyć w nieużywanych blokach zasobów w paśmie ochronnym nośników LTE lub samodzielnie w przypadku wdrożeń w dedykowanym spektrum. Wymagania dotyczące NB-IoT są takie same dla MTC, ale koncentrują się na masowych scenariuszach MTC z niższej półki. Część częstotliwości nośnej LTE jest przydzielona do wykorzystania jako częstotliwość NB-IoT. Alokacji zwykle dokonuje usługodawca, a urządzenia IoT są odpowiednio skonfigurowane. Pozwala to na elastyczność we wdrożeniach LTE, WCDMA i GSM. To z kolei pozwala na wdrożenie do 200 000 urządzeń teoretycznie na komórkę.

NB-IoT vs. LTE-M: Tabela porównawcza

streszczenie

W skrócie, zarówno LTE-M, jak i NB-IoT odgrywają ważną rolę w podłączaniu szeregu urządzeń IoT. LTE-M zmniejszył szerokość kanału do 1,4 MHz, NB-IoT zmniejsza go dalej do 180 KHz z tych samych powodów, znacznie zmniejszając koszty i moc. Niezależnie od różnic, NB-IoT jest oparty na multipleksowaniu OFDMA (łącze w dół) i SC-FDMA (łącze w górę) i używa tego samego odstępu podnośnej i czasu trwania symbolu. Dzięki temu dostawcy usług mobilnych mogą zoptymalizować swoje spektrum za pomocą szeregu opcji wdrażania dla widma GSM, WCDMA i LTE.