选择最优蜂窝IoT技术:EC-GSM-IoT、NB-IoT与LTE-M决策指南

编者注:随IoT设备需求上升,面向IoT定制的蜂窝技术成必需。开发者现需深度指导选择正确方案。
节选自蜂窝物联网,本系列解释蜂窝IoT关键概念与实践应用。
系列早期探讨演进蜂窝格局、IoT角色、赋能大规模机器类通信(mMTC)与超可靠低时延通信(URLLC)的技术。
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改编自Olof Liberg、Marten Sundberg、Eric Wang、Johan Bergman、Joachim Sachs著蜂窝物联网。
第9章 竞争性IoT技术格局(续)
9.3 蜂窝IoT技术选择(续)
9.3.2 选择哪种CIoT技术
选择蜂窝IoT(CIoT)方案涉及多方利益相关者。移动网络运营商决定将哪种CIoT技术集成现有网络,设备制造商和服务提供商选最适配应用的连接选项。实践中多技术共存。
9.3.2.1 移动网络运营商视角
运营商决策多维度,平衡长期网络策略、现有资产、目标IoT市场。关键考量含:
- 长期移动网络策略与现有资产
- IoT市场细分策略
多数运营商单网络跑多无线技术。如基站可同时支持GSM、UMTS/HSPA、LTE。某些情况2G、3G、4G网络分开管理。
运营商持国家监管机构授予频谱许可,常20+年有效。许可保障经济稳定性,允许运营商长周期规划高成本基建推广。许可到期时,监管机构通常拍卖频谱重新分配。因此网络建设规划须考量:
- 许可有效性、允许技术、未来重新分配时间线
- 各无线技术当前建设状态与市场份额
- 竞争对手网络与市场份额
- IoT服务战略意图(连接提供商vs服务赋能者)
- 市场成熟度与目标IoT细分
决策常特定国家,但多国足迹运营商可能寻求区域协调。
评估CIoT选项时,运营商典型优先复用现有基建。EC-GSM-IoT利用GSM基建频谱,与遗留GSM业务共享资源。LTE-M和NB-IoT构建于LTE基建频谱,共享LTE资源。许多部署中,CIoT引入仅是软件更新,实现低总拥有成本快速推广。
IoT服务常需长生命周期——有时十年以上——故运营商须将CIoT选择与长期网络策略对齐。若运营商计划退GSM转LTE或5G,部署EC-GSM-IoT可能次优,因将锁定运营商多年维护GSM硬件。
GSM仍是覆盖最广蜂窝技术,2016年覆盖约90%全球人口,预计2022年达95%(参考[55])。LTE覆盖2016年约40%,预计2022年超80%。区域差异显著:中东非洲LTE渗透2016年仅5%(至2022年~30%),GSM-only订阅约20%其余多为WCDMA/HSPA。北美2016年65%移动订阅为LTE,预计2022年近零非LTE订阅。这些差异影响跨区域CIoT技术偏好。
注1:2022年定义LTE-capable订阅为具LTE或5G能力者,假设完全兼容LTE网络。
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