要熟悉的三项 3GPP 物联网技术

3GPP——蜂窝系统标准化背后的力量——最近推出了三个新标准：LTE-M、NB-IoT和EC-GSM-IoT。

蜂窝行业对 LoRa、LoRaWAN 和 Sigfox 类型技术的响应，创建了这些新标准以支持在运营商网络上运行的设备更便宜 并且更节能 .这三个标准都略有不同，但都在争取成为主导。

下面，我们将描述这些差异，并解释您需要了解的有关技术和用途的信息。

LTE-M（LTE-MTC，LTE Category M1）

LTE-M——LTE-MTC（或“机器类型通信”）的缩写版本——是 3GPP 第 12 版和第 13 版的一部分，于 2016 年完成。它也被称为 LTE-MTC 或 LTE Cat M1。

简单来说，LTE-M 是 LTE 的精简版。它使用相同的频谱和基站，适用于 LTE 工作的任何地方，并支持真正的 TCP/IP 数据会话。 主要 区别 介于 LTE 和 LTE-M 之间的是能效——LTE-M 使电池供电的设备能够通过 Verizon 或 AT&T 连接在线发送和接收数据。 一块 iPhone 电池可以使用一天，但连接蜂窝调制解调器的水表电池可以使用 10 年——这对蜂窝物联网来说是一个深刻的变化。

LTE-M 的数据速率略高于 NB-IoT 和 EC-GSM-IoT（我们将在本文后面讨论），但能够传输相当大的数据块。潜在应用包括资产跟踪、能源管理和公用事业计量；该技术还可用于城市基础设施和可穿戴设备。

能源效率

LTE-M 的能源效率在很大程度上归功于它能够保持虚拟“连接”到网络，同时不保持物理连接。有两种模式可以实现这一点：省电模式 (PSM) 和扩展不连续重复周期 (eDRX)。 PSM 允许 LTE-M 设备进入空闲状态，而无需在唤醒时重新加入网络。 eDRX 允许端点“告诉”蜂窝塔或网络其下行链路唤醒的频率，这可能是 10 秒到 40 多分钟不等。要更深入地了解这些功能，请查看最近的网络研讨会。

市场优势

LTE-M 用于 M2M 通信的优势在于它在 LTE 网络的正常结构内工作。换句话说，像 Verizon 或 AT&T 这样的蜂窝运营商只需将新软件上传到其基站即可启用 LTE-M，而无需在新天线上花任何钱。它也比第 4 类接收器（如手机中的接收器）简单得多，因为它只需要理解和数字化 1.4 MHz 的频道，而不是 20 MHz。

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NB-IoT（LTE Cat-NB1、LTE Cat-M2）

窄带物联网 (NB-IoT) 是在 3GPP 的 Rel 13 中添加的。 与 LTE-M 不同，NB-IoT 与 LTE 无关，而是基于类似于旧版 Weightless-W 的 DSSS 调制。许多大型电信公司——包括华为、爱立信、高通和沃达丰——都在积极参与制定该标准，但目前尚未在美国任何地方部署

LTE-M 和 NB-IoT 中芯片组的制造几乎相同，因此从端点硬件的角度来看，使用 NB-IoT 从根本上来说没有什么比这更便宜的了。 NB-IoT 要考虑的主要问题是可部署性。电信公司认为，NB-IoT 将帮助他们在物联网市场的低端与 Sigfox 和 LoRa 等技术竞争——但与 LTE-M 不同的是，没有通过简单的软件升级来支持该标准的途径。该标准的支持者将不得不花费数十亿美元来支持该技术——他们是否会这样做还有待观察。在现有 LTE 网络尚不存在的地方，这是最有吸引力的选择，因为 NB-IoT 的基站硬件可能比 LTE 基站便宜。

例如，Dish Network 已经公开宣布了构建 NB-IoT 网络的计划。也就是说，Dish 可能永远不会建立像 Verizon 那样规模的网络，因此该技术将如何在物联网社区中使用和采用还有待观察。

NB-IoT 具有与 LTE-M（PSM 和 eDRX）类似的省电特性，但目前缺乏移动性（这意味着它主要适用于静态应用）。

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EC-GSM-IoT

EC-GSM-IoT 类似于 LTE-M，因为它旨在在现有网络中运行（在这种情况下，eGPRS 2G 网络而不是 LTE 4G 网络）。它还设计用于与现有基站硬件一起运行，以最大限度地降低升级仅支持 eGPRS 的成本。 EC-GSM-IoT 背后的细节仍然有些模糊，因为它还不是官方 3GPP 版本的一部分——但它很可能具有 eDRX，以及一些协议级别的增强功能（这可能会将覆盖范围提高 10-20 D b）。目前尚不清楚这项技术是否有市场需求，我们预计在 2019 年之前不会看到商业 EC-GSM 部署，如果有的话。

蜂窝物联网技术对比

每个人都关心的问题是：哪种蜂窝物联网标准会获胜？

在这一点上，答案取决于你问的是谁。

NB-IoT 可能会更便宜（虽然不会太贵），但大多数运营商将无法使用他们今天用于数据网络的相同 LTE 无线电。也就是说，LTE-M 支持基于 TCP/IP 的通信，而 NB-IoT 是基于消息的，具有有效载荷和响应——这使得 NB-IoT 的固件升级更加困难。

使用华为基站的运营商——或那些尚未大规模部署 LTE 的运营商——将被鼓励支持 NB-IoT。 （值得注意的是，华为正在构建 LTE-M 模块，因此他们正在对冲他们的赌注。）已经拥有广泛 LTE 网络的运营商可能会首先采用 LTE-M。在很多情况下，运营商会同时支持这两种标准，看看哪种标准适合客户。

值得一提的是，LTE-M 在部署、网络和硬件方面都是最成熟的。 NB-IoT 芯片组仍处于早期阶段，只有少数电信公司在欧洲和亚洲进行测试和试点。如果您的部署需要两到三年的时间，请务必关注此空间！如果您现在需要上市，LTE-M 可能是您的不错选择。请务必在选择前研究所有选项 - 如果您需要帮助，请与我们联系！