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eMTC與NB-IoT的詳解

2018-03-02 09:49:26      衆山科技      阅读:1324
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>>文章導讀:

长期以来,蜂窝物聯网的两种制式eMTC与NB-IoT都有一点竞争关系,到底应该选择哪种网络制式,业内一直争执不休。在应用场景上的互补,以及介绍在3GPP第76次全会上,业界就移动物聯网技术(包括NB-IoT和eMTC)Rel.15演进方向的共识。

一、eMTC与NB-IoT的竞争关系   回到蜂窝物聯网上来,长期以来蜂窝物聯网的两种制式eMTC与NB-IOT都有一点竞争关系,应该选择哪种网络制式,业内一直争执不休。其实双方各有技术优势,同时又有合作的基础,并不存在最佳选择,很多时候比拼的是谁的模组芯片成本下降更快,谁的商用化程度更高,以及谁的网络建设更完善。   这种争论直到2017年6月可以正式休止了,在3GPP第76次全会上,业界就移动物聯网技术(包括NB-IoT和eMTC)Rel.15演进方向达成了相关共识:不再新增系统带宽低于1.4MHz的eMTC终端类型;不再新增系统带宽高于200KHz的NB-IoT终端类型。 3GPP这一决议,推动了M-IoT有序发展,让eMTC与NB-IOT彻底划分开了应用界限,转为了混合组网、差异化互补的合作关系。我們来看看两者在技术和应用上的区别。

 二、eMTC作为窄带物聯网的优势   eMTC作为窄带蜂窝物聯网主流网络制式标准之一,相比非蜂窝物聯网具备了LPWA基本的四大能力:广覆盖、大连接、低功耗、低成本。下面我們分别分析一下:   

  1. 功耗低、終端續航時間長,目前2G終端待機時長僅20天左右,在一些LPWA典型應用如抄表類業務中,2G模塊顯然無法符合特殊地點如深井、煙囪等無法更換電池的應用要求。而eMTC的耗電僅爲2G Modem的1%,終端待機可達10年。

  2. 海量连接,满足“大连接”应用需求,物聯网终端的一大特点就是海量连接用户,现在针对非物聯网应用设计的网络无法满足同时接入海量终端的需求,而eMTC支持每小区超过1万个终端。   

  3. 典型場景網絡覆蓋不足,例如深井、地下車庫等覆蓋盲點,4G室外基站無法實現全覆蓋。而在廣覆蓋方面,eMTC比LTE增強15dB(可多穿一堵牆),比GPRS增強了11dB,信號可覆蓋至地下2-3層。   

  4. 成本有望不断降低,目前智能家居应用主流通信技术是WiFi,WiFi模块虽然本身价格较低,已经降到了10元人民币以内了,但支持WiFi的物聯网设备通常还需无线路由器或无线AP做网络接入、或只能做局域网通信。2G通信模块一般在20元人民币以上,而4G通信模块则要150元人民币以上,相比之下eMTC终端有望通过产业链交叉补贴,不断降低成本。 

  5.  专用频段传输干扰小,相对非蜂窝物聯网技术来说,eMTC基于授权频谱传输,传输干扰小,安全性较好,能够确保可靠传输。

>>关于蜂窝物聯网的两种制式eMTC與NB-IoT的詳解图片关键词  

NB-IOT与eMTC对比图

1.從應用場景兩者的混合組網   从双方的技术特征可以看出,NB-IoT在覆盖、功耗、成本、连接数等方面性能占优,通常使用在追求更低成本、更广深覆盖和长续航的静态场景下;eMTC其在覆盖及模组成本方面目前弱于NB-IoT,但其在峰值速率、移动性,语音能力方面存在优势,更适合应用在有语音通话、高带宽速率以及有移动需求的场景下。在真实的市场使用场景中,双方可以形成互补关系。   有预测数据显示,NB-IoT由于其低成本、广覆盖的特征,连接数量与eMTC相比是8:2的比例关系。但相对来说,eMTC网络下应用场景更加丰富,应用与人的关系更加直接,eMTC网络环境下用户的ARPU值会更高。   在中国移动发布的《移动物聯网行业解決方案白皮书》中,可以发现NB-IoT/eMTC混合组网后,应用场景将更加丰富。   NB-IoT技术应用涉及静态场景,如智能抄表、智能开关、智能井盖等。但NB-IoT/eMTC混合组网后,将涉及更多交互协同类的物聯网应用,如产品全流程管理、智能泊车、共享单车、融资租赁、款箱监控、智慧大棚、动物溯源、林业数据采集、远程健康、智能路灯、空气监测、智能家庭等。   从上可以发现,NB-IoT与eMTC同步推进,可满足解决多场景的综合需求。   从文中的观点可以看出,NB-IoT与eMTC不存在选择谁,出局谁的关系。NB-IoT与eMTC由于应用场景的不同,运营商会选择将两者协同,共同做大产业链,不断拉动消费升级,为B端厂商提供更多不为技术限制的应用场景,让C端用户得到体验的提升,激发用户的刚性需求,并为5G与各行业的融合发展打下基础,这才是未来NB-IoT与eMTC的融合发展之路。

2.從技術層面兩者的關系在峰值速率上,NB-IoT對數據速率支持較差,在200Kbps,而eMTC能夠達到1Mbps;在移動性上來看,NB-IoT由于無法實現自動的小區切換,因此幾乎不具備移動性,eMTC在移動性上表現更好;在語音上,NB-IoT不支持語音傳輸,而eMTC支持語音;在終端成本上,NB-IoT由于模組、芯片制式統一,現已降至5美元左右,但是eMTC目前的價格仍然偏高,且下降緩慢;在小區容量上,eMTC沒有進行過定向優化,難以滿足超大容量的連接需求;在覆蓋廣深上,NB-IoT覆蓋半徑比eMTC大30%。eMTC覆蓋較NB-IoT差9dB左右。  


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