Три технологии Интернета вещей 3GPP для ознакомления с

3GPP - движущая сила стандартизации сотовых систем - недавно представила три новых стандарта:LTE-M, NB-IoT и EC-GSM-IoT.

Ответ сотовой отрасли на технологии типа LoRa, LoRaWAN и Sigfox, эти новые стандарты были созданы для того, чтобы устройства, работающие в операторских сетях, были менее дорогими и более энергоэффективный . Все три стандарта немного отличаются друг от друга, но каждый борется за доминирование.

Ниже мы опишем эти различия и объясним, что вам нужно знать о технологии и ее использовании.

LTE-M (LTE-MTC, LTE категория M1)

LTE-M - сокращенная версия LTE-MTC (или «машинная связь») - является частью версии 12 и 13 3GPP, завершенной в 2016 году. Ее также называют LTE-MTC или LTE Cat M1.

Проще говоря, LTE-M - это урезанная версия LTE. Он использует тот же спектр и базовые станции, работает везде, где работает LTE, и обеспечивает настоящие сеансы передачи данных TCP / IP. Основная разница Между LTE и LTE-M используется энергоэффективность - LTE-M позволяет устройствам с батарейным питанием отправлять и получать данные в Интернете через соединение Verizon или AT&T. Батареи iPhone хватает на день, а батареи водомера, подключенного к сотовому модему, хватит на 10 лет, что является серьезным изменением для сотового Интернета вещей.

LTE-M имеет немного более высокую скорость передачи данных, чем NB-IoT и EC-GSM-IoT (которые мы обсудим позже в этой статье), но может передавать довольно большие блоки данных. Возможные приложения включают отслеживание активов, управление энергопотреблением и учет коммунальных услуг; эту технологию также можно использовать в городской инфраструктуре и в носимых устройствах.

Энергоэффективность

Энергоэффективность LTE-M в значительной степени обусловлена ​​его способностью оставаться практически «прикрепленным» к сети, не поддерживая физическое соединение. Есть два режима, которые позволяют это сделать:режим энергосбережения (PSM) и расширенный прерывистый цикл повторения (eDRX). PSM позволяет устройствам LTE-M бездействовать без необходимости повторного подключения к сети, когда они просыпаются. eDRX позволяет конечным точкам «сообщать» вышке сотовой связи или сети, как часто они будут активны для нисходящей линии связи, что может составлять от 10 секунд до более 40 минут. Чтобы подробнее узнать об этих функциях, посетите этот недавний веб-семинар.

Преимущество на рынке

Преимущество LTE-M для связи M2M состоит в том, что он работает в рамках обычной конструкции сетей LTE. Другими словами, операторы сотовой связи, такие как Verizon или AT&T, должны только загрузить новое программное обеспечение на свои базовые станции, чтобы включить LTE-M, и им не придется тратить деньги на новые антенны. Он также намного проще, чем приемник категории 4 (например, в сотовых телефонах), потому что ему нужно только понимать и оцифровывать канал 1,4 МГц вместо 20 МГц.

Рекомендуемое чтение: Link Labs предлагает первый в мире модем LTE Cat-M1, сертифицированный для конечных устройств, для приложений с батарейным питанием

NB-IoT (LTE Cat-NB1, LTE Cat-M2)

Узкополосный IoT (NB-IoT) был добавлен в 3GPP Rel 13. В отличие от LTE-M, NB-IoT не связан с LTE, но основан на модуляции DSSS, аналогичной старой Neul-версии Weightless-W. Множество крупных телекоммуникационных компаний, включая Huawei, Ericsson, Qualcomm и Vodafone, активно участвуют в разработке этого стандарта, но в настоящее время он нигде в США не развернут.

Изготовление наборов микросхем для LTE-M и NB-IoT почти одинаково, поэтому нет ничего принципиально дешевого в использовании NB-IoT с точки зрения оборудования конечных точек. Основная проблема, которую следует учитывать при использовании NB-IoT, - это возможность развертывания. Телекоммуникационные компании считают, что NB-IoT поможет им конкурировать на нижнем уровне рынка Интернета вещей с такими технологиями, как Sigfox и LoRa, но, в отличие от LTE-M, нет пути к простому обновлению программного обеспечения для поддержки этого стандарта. Сторонникам стандарта придется потратить миллиарды долларов на поддержку технологии - и еще неизвестно, сделают ли они это. Это наиболее привлекательный вариант там, где существующие сети LTE еще не существуют, поскольку оборудование базовой станции для NB-IoT, вероятно, будет дешевле, чем базовые станции LTE.

Например, Dish Network публично объявила о планах построения сетей NB-IoT. Тем не менее, Dish, скорее всего, никогда не построит сеть размером с Verizon, поэтому еще неизвестно, как эта технология будет использоваться и адаптирована в сообществе Интернета вещей.

NB-IoT имеет аналогичные функции энергосбережения LTE-M (PSM и eDRX), но в настоящее время ему не хватает мобильности (что означает, что он в первую очередь подходит для статических приложений).

Рекомендуемое чтение: Обзор узкополосного Интернета вещей

EC-GSM-IoT

EC-GSM-IoT похож на LTE-M в том, что он предназначен для работы в существующих сетях (в данном случае это сети eGPRS 2G, а не сети LTE 4G). Он также разработан для работы с существующим оборудованием базовой станции, чтобы минимизировать затраты на обновление только eGPRS для его поддержки. Детали, лежащие в основе EC-GSM-IoT, остаются немного туманными, поскольку он еще не является частью официального выпуска 3GPP, но он, вероятно, будет включать eDRX, а также некоторые улучшения на уровне протокола (которые могут улучшить покрытие на 10-20 дБ). Пока не ясно, есть ли рыночный спрос на эту технологию, и мы не ожидаем увидеть коммерческое развертывание EC-GSM до 2019 года, если оно вообще будет.

Сравнение сотовых технологий Интернета вещей

У всех возникает следующий вопрос:какой стандарт сотового Интернета вещей победит?

Ответ на данный момент зависит от того, кого вы спрашиваете.

NB-IoT потенциально может быть дешевле (хотя и ненамного), но большинство операторов связи не смогут использовать те же радиомодули LTE, которые они используют для своих сетей передачи данных сегодня. При этом LTE-M поддерживает связь на основе TCP / IP, в то время как NB-IoT основан на сообщениях с полезной нагрузкой и ответом, что значительно затрудняет обновление прошивки для NB-IoT.

Операторы, использующие базовые станции Huawei или те, у которых еще нет крупномасштабных развертываний LTE, будут заинтересованы в поддержке NB-IoT. (Стоит отметить, что Huawei создает модули LTE-M, поэтому они хеджируют свои ставки.) Операторы, у которых уже есть обширные сети LTE, скорее всего, первыми перейдут на LTE-M. Во многих случаях операторы будут поддерживать оба варианта и посмотреть, какие стандарты подходят клиентам.

Важно отметить, что LTE-M является наиболее зрелым с точки зрения развертывания, сетей и оборудования. Наборы микросхем NB-IoT все еще находятся на начальной стадии, и лишь несколько телекоммуникационных компаний тестируют и тестируют их в Европе и Азии. Если у вас есть два-три года до развертывания, обязательно посмотрите это пространство! Если вам нужно выйти на рынок сейчас, LTE-M может быть для вас хорошим вариантом. Обязательно изучите все возможные варианты перед тем, как сделать выбор - и свяжитесь с нами, если вам понадобится помощь!