Rozdíl mezi NB-IoT a LTE-M

Internet věcí (IoT) je jednou z klíčových součástí digitální a digitální transformace spolu s velkými daty a analytikou. Splatnost aplikací IoT a síťových technologií však způsobila explozi v počtu připojených zařízení. Očekává se, že do roku 2022 dosáhne počet připojených zařízení IoT 50 miliard. Současný vývoj IoT se velmi liší od běžného mobilního vývoje. Zatímco posledně jmenovaný se zaměřuje pouze na připojení, vývoj IoT by se měl řešit od začátku do konce. Stávající buněčné technologie však nejsou příliš dobře přizpůsobeny zařízením a objektům vyvinutým speciálně pro internet věcí. Mobilní širokopásmové sítě se musí vyvinout, aby byly kompatibilní s internetem IoT.

Odvětví nyní zvažují inteligentní přístupy k zajištění nízkého výkonu, nízké propustnosti, velmi vysokého počtu připojení a velmi nízké ceny pro koncovou jednotku nebo modem. To vede k potřebě nových sítí s nízkou spotřebou energie (LPWAN), které splňují měnící se požadavky WSN. Začalo to definicí nových kategorií zařízení LTE. Cílem bylo sladění se specifickými požadavky internetu věcí, jako je nízká pohyblivost, nízká spotřeba energie, dlouhý dosah a nízké náklady. LTE-M i NB-IoT hrají důležitou roli při připojování řady zařízení IoT. Vyvstává však otázka: který z nich je nejlepší volbou pro řešení požadavků velkého počtu zařízení internetu věcí?

LTE-M

LTE-M, zkratka pro LTE Cat M1, je nízkoenergetická širokopásmová síťová technologie (LPWAN) standardizovaná společností 3GPP v roce 2016 ve verzi 13 k řešení požadavků internetu věcí (IoT). 3GPP (Partnerský projekt třetí generace) je standardizační orgán, který specifikuje mobilní komunikační systémy LTE / LTE-Advanced a 3G ULTRA a 2G GSM. Počáteční verze standardů LTE MTC byla realizována pomocí 3GPP verze 8 na základě kategorie 1. Za účelem zvýšení schopnosti LTE pro vyvíjející se trh IoT je hlavním cílem verze 13 definovat nový typ kategorie UE s nízkou složitostí, který podporuje sníženou šířku pásma, snížený přenosový výkon, dlouhou životnost baterie a delší provoz pokrytí. Toto je Cat-M1, dříve známé jako Cat-M, které přináší vylepšení pokrytí pro dosažení dalších vylepšení spotřeby energie.

NB-IoT

Nová kategorie zařízení LTE-M však nebyla dostatečně blízko, aby podporovala požadavky na IWT LPWAN. V roce 2015 tak 3GPP schválil návrh standardizovat novou úzkopásmovou technologii rádiového přístupu s názvem Narrowband IoT nebo jednoduše NB-IoT. Nový standard konkrétně řeší požadavky velkého počtu nízkokapacitních zařízení, nízké spotřeby energie zařízení, vylepšeného krytí v interiéru a optimalizované architektury sítě. Na rozdíl od eMTC, který může být nasazen pouze v pásmu, využívající zdroje bloků v rámci normálního LTE nosiče, může být NB-IoT také nasazen v nepoužitých blocích zdrojů v ochranném pásmu nosičů LTE nebo samostatně pro nasazení ve vyhrazeném spektru. Požadavky NB-IoT jsou stejné pro MTC, ale se zaměřením na masivní scénáře MTC nižší třídy.

Rozdíl mezi NB-IoT a LTE-M

Základy

LTE Cat-M1, známá také jako vylepšená komunikace typu stroje (a někdy se také nazývá Cat-M), nebo jednoduše nazývaná LTE-M, je nízkoenergetická širokopásmová síťová technologie (LPWAN) standardizovaná společností 3GPP v roce 2016 ve verzi 13 až řešit požadavky internetu věcí (IoT). Byl navržen tak, aby se zaměřil na případy použití IoT a M2M s nízkými náklady, nízkým výkonem a vylepšením dosahu. Nová kategorie zařízení LTE-M však nebyla dostatečně blízko schopností LPWA. V roce 2015 společnost 3GPP schválila návrh standardizovat novou úzkopásmovou technologii rádiového přístupu s názvem Narrowband IoT nebo jednoduše NB-IoT. NB-IoT je další protokol LPWAN řízený 3GPP ve verzi 13 a dále rozšířený ve verzi 14 a 15.

Architektura

LTE-M se řídí dalšími pozdními protokoly 3GPP, které jsou založeny na IP. I když nejde o architekturu MIMO, propustnost je schopna 375 Kbps nebo 1 Mbps na uplinku i downlink. V síti Cat-M1 je povoleno více zařízení pomocí tradičního algoritmu SC-FDMA. Využívá také složitější funkce, jako je přeskakování frekvence a turbo-kódování. NB-IoT také pracuje v licencovaném spektru, stejně jako LTE-M a je založen na multiplexování OFDMA (downlink) a SC-FDMA (uplink) a používá stejné mezery a trvání symbolů.

Rozvinutí

Na rozdíl od eMTC, který může být nasazen pouze v pásmu, využívající zdroje bloků v rámci normálního LTE nosiče, může být NB-IoT také nasazen v nepoužitých blocích zdrojů v ochranném pásmu nosičů LTE nebo samostatně pro nasazení ve vyhrazeném spektru. Požadavky NB-IoT jsou stejné pro MTC, ale se zaměřením na masivní scénáře MTC nižší třídy. Část nosné frekvence LTE je přidělena pro použití jako frekvence NB-IoT. Toto přidělení obvykle provádí poskytovatel služeb a zařízení IoT jsou odpovídajícím způsobem nakonfigurována. To umožňuje flexibilitu při nasazení LTE, WCDMA a GSM. To zase umožňuje nasazení až 200 000 zařízení teoreticky na buňku.

NB-IoT vs. LTE-M: srovnávací tabulka

souhrn

Stručně řečeno, jak LTE-M, tak NB-IoT hrají důležitou roli při připojování řady zařízení IoT. LTE-M snížil šířku kanálu na 1,4 MHz, NB-IoT ji ze stejných důvodů dále snížil na 180 KHz, čímž se výrazně snížily náklady a výkon. Bez ohledu na rozdíly je NB-IoT založen na multiplexování OFDMA (downlink) a SC-FDMA (uplink) a používá stejné rozestupy a trvání symbolů. To umožňuje poskytovatelům mobilních služeb optimalizovat jejich spektrum pomocí řady možností nasazení pro spektrum GSM, WCDMA a LTE.