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NB-IoT被过度神化,运营商部署LTE物联网已有首选

导读: 蜂窝通讯技术是授权频谱,在连接性、安全、质量方面都有充分的保证,而且从2G、3G、4G一路发展下来,其覆盖已经是无处不在,完全不需要重新部署。

2016年6月,全球标准化组织3GPP在短时间里同时制定了两个新的蜂窝技术标准:Cat-M1(eMTC)和Cat-NB1(NB-IoT)。与性能指标一路往上走的Cat.6、Cat.12、Cat.16、Cat.18相反,Cat-M1和Cat-NB1选择一路向下,主要原因是根据物联网的要求,去掉不必要的高数据率、高移动性、超强传输能力特性,降低系统复杂度与成本,提高系统续航时间,实现4G调制解调器的海量部署、规模经济和超长生命周期。

NB-IoT被过度神化,运营商部署LTE物联网已有首选

Cat-M1与Cat-NB1相互补充

化繁为简,降低成本与复杂度

降低复杂度与成本的第一步就是要放弃速率和带宽。考虑到绝大部分物联网应用数据传输速率只需要1Mbps或者几百/几十kbps,所以Cat-M1的上行下行速率只有1Mbps,带宽频率1.4MHz;Cat-NB1上行和下行速率更是只有60kbps和20kbps,带宽200KHz,使得运营商可以非常灵活地将其部署进LTE频段里。在部署的模式上,Cat-M1在FDD或者TDD网络中都可以部署,Cat-NB1到现在为止只能部署在FDD中,今后随着标准和规范的演进可能会有所变化。

支持半双工模式是降低系统成本和芯片复杂度的另一妙招。高通产品市场高级总监沈磊解释说,LTE采用全双工模式,上行下行同时收发。但Cat-M1和Cat-NB1都可以支持半双工,先下行或者上行,不会并行收发。这样做的好处在于,支持半双工一是不需要复杂的滤波器和高成本的功率放大器;二是降低了发射功率,相比LTE 23dBm/200毫瓦的功率,Cat-M1、Cat-NB1都只有20dBm/ 100毫瓦,减少了一半。

考虑到两种技术各自覆盖不同的物联网应用,所以Cat-M1保留了相当一部分移动性和VoLTE语音功能,可用于楼宇安防、穿戴设备、资产追踪等应用;Cat-NB1则是完全不具备移动性和语音。但两者穿透性和部署密度相比LTE有了显著提高,比如Cat-M1比传统的LTE Cat.4的链路预算(link budget)提高了约15个dB,针对表计等应用设计的Cat-NB1还要更高。

此外,和LTE相比,Cat-M1、Cat-NB1的续航时间更长,可支持至少10年左右的工作时间。由此带来的另一个需求是强大的软件升级能力,目前来看,Cat-M1的速率是兆级,可以用几分钟或者半个小时的时间升级固件,所以Cat-M1在升级维护上有明显的优势。但Cat-NB1没有这个能力,从安装起到10年之后还是老样子。

NB-IoT被过度神化,运营商部署LTE物联网已有首选

扩展LTE以连接物联网

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