Razlika med NB-IoT in LTE-M

Internet stvari (IoT) je skupaj z velikimi podatki in analitiko ena ključnih sestavin digitalne in digitalne transformacije. Vendar je zrelost aplikacij IoT in omrežnih tehnologij povzročila eksplozijo v številu povezanih naprav. Število priključenih naprav IoT naj bi do leta 2022 doseglo 50 milijard. Trenutno gibanje IoT se zelo razlikuje od običajnega mobilnega razvoja. Medtem ko se slednji osredotoča samo na povezljivost, je treba evolucijo IoT obravnavati od konca do konca. Vendar obstoječe mobilne tehnologije niso posebej dobro prilagojene napravam in predmetom, posebej razvitim za Internet stvari. Mobilna širokopasovna omrežja se morajo razviti, da postanejo združljiva z IoT.

Industrije zdaj razmišljajo o pametnih pristopih, ki bi poskrbeli za nizko porabo, nizko prepustnost, zelo veliko število povezav in zelo nizke stroške končne enote ali modema. To povzroča potrebo po novih omrežjih širokega območja z majhno močjo (LPWAN), ki bodo ustrezale spreminjajočim se zahtevam WSN. Začelo se je z opredelitvijo novih kategorij naprav LTE. Cilj je bil uskladiti s posebnimi zahtevami IoT, kot so majhna mobilnost, majhna poraba energije, daljši doseg in nizki stroški. LTE-M in NB-IoT igrata pomembno vlogo pri povezovanju različnih IoT naprav. Toda postavlja se vprašanje: katera je najboljša izbira za reševanje potreb ogromnega števila IoT naprav?

LTE-M

LTE-M, kratek za LTE Cat M1, je tehnologija širokega omrežja z nizko porabo energije (LPWAN), standardizirana s 3GPP leta 2016, v izdaji 13 za obravnavo potreb interneta stvari (IoT). 3GPP (projekt tretje generacije partnerstva) je organ za standardizacijo, ki določa LTE / LTE-Advanced ter 3G ULTRA in 2G GSM mobilne komunikacijske sisteme. Začetna različica standardov LTE MTC je bila realizirana z izdajo 3GPP Release 8, ki temelji na kategoriji 1. Za izboljšanje zmogljivosti LTE za razvijajoči se trg IoT je ključni poudarek v izdaji 13 določitev novega tipa kategorije UE z nizko kompleksnostjo, ki podpira zmanjšano pasovno širino, zmanjšano moč oddajanja, dolgo življenjsko dobo baterije in daljše delovanje pokritosti. To je Cat-M1, prej znan kot Cat-M, ki prinaša izboljšave pokritosti za doseganje nadaljnjih izboljšav porabe energije.

NB-IoT

Nova kategorija naprav LTE-M pa ni bila dovolj blizu, da bi podpirala zahteve LPWAN IoT. Tako je leta 2015 3GPP odobril predlog za standardizacijo nove ozkopasovne tehnologije radijskega dostopa, imenovane Narrowband IoT, ali preprosto NB-IoT. Novi standard posebej obravnava zahteve velikega števila nizkoprepustnih naprav, majhne porabe energije, izboljšane pokritosti v notranjosti in optimizirane mrežne arhitekture. Za razliko od eMTC-ja, ki ga je mogoče namestiti samo v pasu, z uporabo blokov virov znotraj običajnega nosilca LTE, je NB-IoT mogoče namestiti tudi v neuporabljenih blokih virov znotraj zaščitnega pasu prevoznikov LTE ali samostojno za uvajanje v namenskem spektru. Zahteve NB-IoT so enake za MTC, vendar je poudarek na scenarijih množičnega MTC z nizko ceno.

Razlika med NB-IoT in LTE-M

Osnove

LTE Cat-M1, znan tudi kot izboljšana komunikacija med stroji (in včasih imenovana tudi Cat-M) ali preprosto imenovana LTE-M, je tehnologija širokega omrežja z nizko porabo energije (LPWAN), ki jo je v letu 2016 standardiziralo 3GPP v različici 13 do obravnavajo zahteve interneta stvari (IoT). Zasnovan je bil za ciljne primere uporabe IoT in M2M z nizkimi stroški, z nizko porabo energije in dosegom. Vendar nova kategorija naprav LTE-M ni bila dovolj blizu zmogljivosti LPWA. Leta 2015 je 3GPP odobril predlog za standardizacijo nove ozkopasovne tehnologije radijskega dostopa, imenovane Narrowband IoT, ali preprosto NB-IoT. NB-IoT je še en protokol LPWAN, ki ga ureja 3GPP v različici 13 in še razširjen v različici 14 in različici 15.

Arhitektura

LTE-M sledi drugim poznim protokolom 3GPP, ki temeljijo na IP. Čeprav ni MIMO arhitektura, je pretok zmožen 375 Kbps ali 1 Mbps na navzgornji povezavi, kot tudi na nižji povezavi. V omrežju Cat-M1 je dovoljeno več naprav z uporabo tradicionalnega algoritma SC-FDMA. Uporablja tudi bolj zapletene funkcije, kot sta skok na frekvenco in turbo-kodiranje. NB-IoT deluje tudi v licenčnem spektru, tako kot LTE-M in temelji na multiplekciji OFDMA (nizvodna povezava) in SC-FDMA (uplink) in uporablja enako razmik pod podnosnikom in trajanje simbolov.

Umestitev

Za razliko od eMTC-ja, ki ga je mogoče namestiti samo v pasu, z uporabo blokov virov znotraj običajnega nosilca LTE, je NB-IoT mogoče namestiti tudi v neuporabljenih blokih virov znotraj zaščitnega pasu prevoznikov LTE ali samostojno za uvajanje v namenskem spektru. Zahteve NB-IoT so enake za MTC, vendar je poudarek na scenarijih množičnega MTC z nizko ceno. Del prenosne frekvence LTE je dodeljen za uporabo kot frekvenca NB-IoT. To dodelitev običajno izvaja ponudnik storitev in naprave IoT so ustrezno konfigurirane. To omogoča prilagodljivost pri uvajanju LTE, WCDMA in GSM. To pa omogoča teoretično uporabo do 200.000 naprav na celico.

NB-IoT v primerjavi z LTE-M: Primerjalna tabela

Povzetek

Na kratko, LTE-M in NB-IoT igrata pomembno vlogo pri povezovanju različnih naprav IoT. LTE-M je zaradi enakih razlogov zmanjšal širino kanala na 1,4 MHz, NB-IoT pa je zaradi enakih razlogov še zmanjšal na 180 KHz, kar je znatno zmanjšalo stroške in moč. Ne glede na razlike, NB-IoT temelji na multiplekciji OFDMA (nizvodna povezava) in SC-FDMA (uplink) in uporablja enako razmik pod podnosnikom in trajanje simbola. To omogoča ponudnikom mobilnih storitev, da optimizirajo svoj spekter s številnimi možnostmi uvajanja za GSM, WCDMA in LTE spekter.