搅局低功耗广域网络领域,我们眼中的NB-IoT与e MTC-阿里云开发者社区

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搅局低功耗广域网络领域,我们眼中的NB-IoT与e MTC

简介:
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 注:现阶段所说的eMTC、LTE-M、Cat-M1是等同的。

在低功耗广域网络领域,之前一直是NB-IoT、LoRa、Sigfox等不断在刷屏,而关于eMTC的消息并不多。与3GPP组织同期推出的两个新的行业标准中的NB-IoT相比,eMTC显然“沉闷”不少:

  • 去年10月份,中国移动就宣布联合爱立信和高通启动国内首个基于3GPP标准的eMTC端到端商用产品的实验室测试。
  • 2017年世界移动大会(MWC)上, AT&T、KPN、NTT DOCOMO、Orange、等九大来自于四大洲的主流运营商宣布支持LTE-M(eMTC)的全球部署。目前,这些运营商正采取包括试点、物联网开放实验室和入门工具包发布等在内的多种方式,来支持并加快模块与终端的生态系统发展。
  • 近日,华为与高通合作,采用高通MDM9206调制解调器,在其TDD IoT实验室打通TDD eMTC标准协议的空口First Call,推动了基于TDD 的eMTC产业化进程。

虽然具有代表性意义的事件屈指可数,但并不妨碍我们得出以下的结论: eMTC的市场版图正强势扩大中,同时也表明了此前只是NB-IoT、LoRa、Sigfox等不断跑马圈地的格局或将面临着重构。

那么,作为蜂窝网络技术中的两大当红小花旦,NB-IoT与e MTC之间各自有什么特性、未来发展趋势如何、有何应用场景等,相信这些是很多人关注的问题。近日,美国高通(Qualcomm)举办了一场物联网的多模芯趋势—— “Q科技”之LTE物联网技术媒体沙龙,沙龙上该公司产品市场高级总监沈磊首先对此做了详尽的解说。

我们眼中的NB-IoT与e MTC

我们知道蜂窝技术的发展,从2G的GSM、GPRS到3G的WCDMA、EV-DO到4G LTE、4G+、载波聚合等,然而面对未来物联网的发展,这些为了完成人与人连接而生的技术并不适用,毕竟物联网时代需要连接的是数以百亿计的机器和物体。

过去物联网看似迅速成长,但却总是离爆发还差一把火。在这样的情况下, LPWAN技术应运而生。可以说,低功耗广域网络技术的诞生是适逢万物互联大趋势中的“低功耗“和”广覆盖”、“低成本”等多个痛点的交集,弥补了互联网时代和移动互联网时代的主流连接技术的不足。

在过去的一年多里,我们热衷于将NB-IoT与其他低功耗广域网络技术进行对比,比如Sigfox、LoRa等,而在这些比较中很少发现eMTC的存在。沈磊作为资深的无线通信技术专家,他在这个沙龙上从技术的角度出发对NB-IoT与e MTC这两种技术进行了比较:

 

 eMTC

 NB-IoT

带宽

 1.4Mbps

 200Kbps

峰值数率

 DL:1Mbps 

 UL:1Mbps

 DL:20Kbps

 UL:60Kbps

双工模式

 半双工FDD/TDD

 半双工 FDD

移动性

 有限移动性到全移动性

 无移动性

VoLTE

 支持

 不支持

部署方式

 LTE带内部署

 带内部署、保护带部署、独立部署 

容量

 数万

 5万/cell

增益(相对GSM)

 15dB 

 20dB

电池寿命

5-10年

5-10年

固件升级能力

从这个表格看来,它其实也一定程度上代表了两种新技术未来发展的大致方向,它们都遵循着降低系统的复杂度的原则,放弃高数据速率,用以延长续航时间和电池寿命以及提升装机的数量。在这个过程中eMTC保留了一部分能力,NB-IoT则没保留太多。

NB-IoT与e MTC那不确定的未来~~

在《4大洲9大主流运营商强势推进eMTC,低功耗广域网络格局扑朔迷离》一文中也提到:

由于NB-IoT和eMTC两者之间具备一定的差异,让eMTC可以应用在不少NB-IoT无法有效发挥作用的场景,如智慧物流可以及时检测和定位,将物流信息上传至平台;可穿戴设备应用中,发挥定位、语音的功能;还有电梯、电子广告、资产跟踪管理等。而NB-IoT目前主要应用于相对固定的场景。从这个意义上来说,eMTC的商用,可以和NB-IoT形成非常好的互补作用,覆盖低速率和中速率的广域物联网业务,这是互补性的一面。但是,在不少NB-IoT应用场景中,借助eMTC同样也可以实现,在一定程度上对NB-IoT具有替代性。

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在沙龙上,沈磊也提到:

目前,全球范围内有计划发展这两项技术的运营商基本都处于同时测试、认证这两个标准的状态。现在市场还没有真正发展起来,还处于尝试商业模式的阶段,服务也没被创造出来。并且,这两个技术非常新,它的能力还需要在未来各种应用服务中进一步验证。

确实,每个运营商的频段模式存在不同的要求,现在全球的运营商绝大部分的状态是在边测试认证、边小范围部署、边评估。部署这两种标准对运营商而言需要巨大的投入,运营商要先充分测试这两种标准的能力。针对的应用服务不同,两种技术的支撑能力也有差异,所有的这一切都有待运营商进一步测试。

面对这两种模式怎么选择?在美国高通看来,最好的办法是把两种模式集合在一起。当一个模块或终端同时支持eMTC与NB-IoT时,将会带来非常多的益处:

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从上图可以看出,eMTC和NB-IoT两种技术优势存在一定程度的差异,虽说企业在选择应用服务或者网络部署时,可以根据相关技术优势选择合适的技术。但这毕竟只适合于短期情况下,当企业应用服务面对的是为未来3年、5年或15年,那么对企业来说是很难做出精准的预测。举个例子:如果运营商将相关网络在部署3年或5年后进行调整,包括相关的频段和模式也同时进行调整。在这种情况下,假如已被部署在墙里的模块、终端具备自适应调整的能力,很容易满足各类需求和调整并可以通过升级软件应对相关调整。这样无论未来相关的条件发生什么变化,我们总能轻松应对。

而这正是双模模块的原理。如果将eMTC和NB-IoT集成于一个模块中,两种技术所拥有的优势在双模中仍然存在,此时实现了优势叠加,具有超强的应变能力。

双模芯片,一种为未来的不确定买“保险”的方式

低功耗广域网络技术的出现,本身就自带低成本的属性,部署成本也一直是备受关注的方面。

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带着如上图中说提到的双模优势与成本之间的矛盾的疑问,在这次沙龙上得到了答案。

表面上看来,虽然因为双模系统复杂度比单模系统稍高,其模块和芯片的成本也相应的提高了。但事实上,这个成本只是单个模块、子系统的成本。

再加上,选择部署单模芯片还是双模芯片需要根据应用场景来进行选择,并不是盲目做出选择。正如前文所说,双模芯片的选择在一定程度上是为了应付长远的未来有可能发生改变的应用而服务。

因此,从总体成本来考虑,选择双模的话只是第一次投入的芯片要贵一点,但因此拥有灵活的实用性可以降低重复部署、动工和升级相关等所投入的更大的成本。是否选择双模芯片,无异于我们在考虑是否买保险~~

总结

面对强势崛起的eMTC,之前物联网智库赵小飞曾撰文称应该从NB-IoT中分一部分注意力到eMTC上。对于那些已部署了NB-IoT、LoRa的运营商来说,在其LTE网络上升级支持eMTC,无疑可以给其物联网用户带来更丰富的网络解决方案。总之,eMTC正在搅动低功耗广域网络市场格局,未来物联网应用对网络方案的选择进一步完善。










原文出处:物联网智库
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