Интернет вещей (IoT) является одним из ключевых компонентов цифрового и цифрового преобразования наряду с большими данными и аналитикой. Однако зрелость приложений IoT и сетевых технологий привела к взрыву числа подключенных устройств. Ожидается, что к 2022 году число подключенных устройств IoT достигнет 50 миллиардов. Текущее развитие IoT сильно отличается от обычного развития мобильных устройств. В то время как последний фокусируется только на связности, эволюция IoT должна решаться от начала до конца. Однако существующие сотовые технологии не особенно хорошо приспособлены к устройствам и объектам, специально разработанным для Интернета вещей. Мобильные широкополосные сети должны развиваться, чтобы стать совместимыми с IoT.
В настоящее время отрасли рассматривают разумные подходы для обеспечения малой мощности, низкой пропускной способности, очень большого числа соединений и очень низкой стоимости конечного устройства или модема. Это приводит к необходимости в новых глобальных сетях с низким энергопотреблением (LPWAN), отвечающих изменяющимся требованиям WSN. Это началось с определения новых категорий устройств LTE. Цель состояла в том, чтобы соответствовать конкретным требованиям IoT, таким как низкая мобильность, низкое энергопотребление, большая дальность и низкая стоимость. Как LTE-M, так и NB-IoT играют важную роль в подключении ряда устройств IoT. Но возникает вопрос: какой из них является лучшим выбором для удовлетворения требований огромного количества устройств IoT??
LTE-M, сокращение от LTE Cat M1, - это технология глобальной вычислительной сети с низким энергопотреблением (LPWAN), стандартизованная 3GPP в 2016 году в Выпуске 13 для удовлетворения требований Интернета вещей (IoT). 3GPP (Партнерский проект третьего поколения) является органом по стандартизации, который определяет LTE / LTE-Advanced, а также системы мобильной связи 3G ULTRA и 2G GSM. Первоначальная версия стандартов LTE MTC была реализована с 3GPP Release 8 на основе Категории 1. Чтобы расширить возможности LTE для развивающегося рынка IoT, основной задачей Release 13 является определение нового типа категории UE низкой сложности, который поддерживает уменьшенную пропускную способность, уменьшенную мощность передачи, длительное время автономной работы и расширенную зону покрытия. Это Cat-M1, ранее известный как Cat-M, который обеспечивает улучшение покрытия для дальнейшего улучшения энергопотребления..
Однако новая категория устройств LTE-M не была достаточно близка для поддержки требований IoT LPWAN. Так, в 2015 году 3GPP одобрил предложение о стандартизации новой технологии узкополосного радиодоступа, называемой узкополосным IoT, или просто NB-IoT. Новый стандарт специально отвечает требованиям большого числа устройств с низкой пропускной способностью, низкого энергопотребления, улучшенного покрытия внутри помещений и оптимизированной сетевой архитектуры. В отличие от eMTC, который может быть развернут только внутри полосы, с использованием блоков ресурсов в пределах обычной несущей LTE, NB-IoT также может быть развернут в неиспользуемых блоках ресурсов в защитной полосе несущих LTE или автономно для развертываний в выделенном спектре. Требования NB-IoT одинаковы для MTC, но с акцентом на сценарии массовых MTC низкого уровня.
LTE Cat-M1, также известный как расширенная коммуникация машинного типа (иногда называемый просто Cat-M), или просто называемый LTE-M, представляет собой технологию маломощной глобальной сети (LPWAN), стандартизированную 3GPP в 2016 году в Выпуске 13 для соответствовать требованиям Интернета вещей (IoT). Он был разработан для использования в IoT и M2M с низкими затратами, низким энергопотреблением и улучшением дальности. Однако новая категория устройств LTE-M была недостаточно близка к возможностям LPWA. В 2015 году 3GPP одобрил предложение о стандартизации новой технологии узкополосного радиодоступа, называемой узкополосным IoT, или просто NB-IoT. NB-IoT - это еще один протокол LPWAN, управляемый 3GPP в Выпуске 13 и дополнительно расширенный в Выпуске 14 и Выпуске 15.
LTE-M следует другим поздним протоколам 3GPP, которые основаны на IP. Хотя это и не архитектура MIMO, пропускная способность может составлять 375 Кбит / с или 1 Мбит / с на восходящей линии связи, а также на нисходящей линии связи. В сети Cat-M1 допускается использование нескольких устройств с использованием традиционного алгоритма SC-FDMA. Он также использует более сложные функции, такие как скачкообразное изменение частоты и турбокодирование. NB-IoT также работает в лицензированном спектре, точно так же, как LTE-M, и основан на мультиплексировании OFDMA (нисходящей линии связи) и SC-FDMA (восходящей линии связи) и использует одинаковое разнесение поднесущих и длительность символа..
В отличие от eMTC, который может быть развернут только внутри полосы, с использованием блоков ресурсов в пределах обычной несущей LTE, NB-IoT также может быть развернут в неиспользуемых блоках ресурсов в защитной полосе несущих LTE или автономно для развертываний в выделенном спектре. Требования NB-IoT одинаковы для MTC, но с акцентом на сценарии массовых MTC низкого уровня. Часть несущей частоты LTE выделяется для использования в качестве частоты NB-IoT. Такое распределение обычно выполняется поставщиком услуг, и устройства IoT настраиваются соответствующим образом. Это обеспечивает гибкость в развертываниях LTE, WCDMA и GSM. Это, в свою очередь, позволяет развертывать до 200 000 устройств теоретически на ячейку.
В двух словах, LTE-M и NB-IoT играют важную роль в подключении ряда устройств IoT. LTE-M уменьшил ширину канала до 1,4 МГц, NB-IoT еще больше уменьшил ее до 180 кГц по тем же причинам, что существенно снизило стоимость и мощность. Независимо от различий, NB-IoT основан на мультиплексировании OFDMA (нисходящей линии связи) и SC-FDMA (восходящей линии связи) и использует одинаковые разнесение поднесущих и длительность символа. Это позволяет поставщикам мобильных услуг оптимизировать свой спектр с помощью ряда вариантов развертывания для спектра GSM, WCDMA и LTE..