作為通信行業(yè)的救命稻草之一,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一直都是大家關(guān)注的重點(diǎn)。其中,作為最受追捧的熱門技術(shù)之一,NB-IoT的火熱程度毋庸置疑。
其實(shí),NB-IoT還有一個(gè)兄弟,曾經(jīng)一度被認(rèn)為會(huì)和NB分庭抗禮,擁有舉足輕重的地位。它就是我們今天文章的主角——eMTC。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一塊巨大無(wú)比的蛋糕,所有的通信企業(yè)都希望分一杯羹。于是,不管是獨(dú)自開(kāi)發(fā),還是抱團(tuán)開(kāi)發(fā),各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都被提出來(lái),意欲占據(jù)一席之地。
從總體上來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被分為WLAN物聯(lián)網(wǎng)和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)。
WLAN物聯(lián)網(wǎng),以Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Z-wave為代表。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng),以NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox為代表。
它們之間的區(qū)別,主要在于功耗和距離。有點(diǎn)類似于手機(jī)上網(wǎng),用Wi-Fi,還是用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
以前的物聯(lián)網(wǎng),是WLAN物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的天下,但是,這幾年,蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)崛起,搶盡了風(fēng)頭。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),也屬于LPWA技術(shù)(Low Power Wide Area,低功耗廣域網(wǎng))。
LPWA技術(shù),覆蓋距離更遠(yuǎn),功耗更低,安全性和可靠性更高,更能滿足行業(yè)需求。
LPWA的定位:遠(yuǎn)覆蓋、低速率
在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)里面,又分為若干個(gè)陣營(yíng)。
目前通信行業(yè)最大的派系——3GPP組織(3GPP是什么?),就是其中的陣營(yíng)之一。
eMTC和NB-IoT,都是3GPP推出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
確切地說(shuō),在3GPP規(guī)范中,有三種關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線連接技術(shù),分別是NB-IoT、eMTC、EC-GSM。EC-GSM是基于GSM(2G)技術(shù)的,現(xiàn)在基本上不關(guān)注了。所以,重點(diǎn)就是NB-IoT和eMTC。
NB-IoT和eMTC又是怎么來(lái)的呢?
話說(shuō),作為L(zhǎng)TE的締造者,3GPP組織一直將物聯(lián)網(wǎng)作為L(zhǎng)TE的重要演進(jìn)方向。
早在2008年,LTE的第一個(gè)版本R8(Release 8)中,除了有滿足寬帶多媒體應(yīng)用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等終端等級(jí)外,也有上行峰值速率僅有5Mbit/s的終端等級(jí)Cat.1,可用于物聯(lián)網(wǎng)等“低速率”應(yīng)用。
注意!這里的Cat并不是貓的意思,是Category的縮寫,“種類,分類”的意思。Cat.X說(shuō)的就是UE-Category,UE是用戶設(shè)備(User Equipment )。Cat.X這個(gè)值就是用來(lái)衡量用戶終端設(shè)備無(wú)線性能的,說(shuō)白了就是用來(lái)劃分終端速率(等級(jí))的。
不同的Cat,不同的速率
在LTE發(fā)展初期,Cat.1并沒(méi)有被業(yè)界所關(guān)注。隨著可穿戴設(shè)備的逐漸普及,Cat.1才逐漸被業(yè)界重視。
但是,Cat.1終端需要使用2根天線,對(duì)體積敏感度極高的可穿戴設(shè)備來(lái)說(shuō)仍然“要求過(guò)高”(一般只配備1根天線)。
所以,在R12/R13中,3GPP多次針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。
首先是在R12中增加了新終端等級(jí)Cat.0,放棄了對(duì)MIMO(多天線)的支持,簡(jiǎn)化為半雙工,峰值速率降低為1Mbit/s,終端復(fù)雜度降低為普通LTE終端的40%。這樣一來(lái),初步達(dá)到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求。
但是,雖然Cat.0終端的上行帶寬降至1.4MHz,但下行帶寬仍為20MHz(太大)。
于是,3GPP在R13中又新增Cat.M1等級(jí)的終端,上行帶寬和下行帶寬均為1.4MHz,終端復(fù)雜度進(jìn)一步降低。
而Cat.M1,也就是我們的eMTC。
這就是eMTC的來(lái)源。
此外,3GPP在R13中同時(shí)新增了一個(gè)Cat.NB-1,它的接收帶寬僅180kHz。
這個(gè)Cat.NB-1,就是我們的NB-IoT。
說(shuō)了半天,還沒(méi)介紹eMTC的全名呢。
eMTC的全名有點(diǎn)長(zhǎng),是enhanced Machine-Type Communication,增強(qiáng)型機(jī)器類型通信。(在之前的3GPP R12版本,叫做Low-Cost MTC,廉價(jià)MTC)
它還有一個(gè)名字,叫做LTE-M,LTE-Machine-to-Machine,LTE-機(jī)器到機(jī)器。也就是說(shuō),是機(jī)器之間用LTE通信,非常直白了,適用于物聯(lián)的LTE網(wǎng)絡(luò)。
搭車說(shuō)一下,Machine-to-Machine通常簡(jiǎn)寫為M2M,大家可能也聽(tīng)說(shuō)過(guò)。
eMTC和NB-IoT都是3GPP這一個(gè)媽生的,所以算是兄弟倆。這兄弟倆也確實(shí)很像,到底有多像?
可以看下面這個(gè)圖:
NB-IoT和eMTC參數(shù)對(duì)比
看得出來(lái),大部分都是一樣的,只有若干處區(qū)別(見(jiàn)黃色部分)。
相同點(diǎn)我們就不說(shuō)了,廣覆蓋、低功耗、低成本、大連接,之前介紹NB-IoT已經(jīng)說(shuō)過(guò)很多了。
重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)eMTC的差異化特色。
概括起來(lái)說(shuō),eMTC相比NB-IoT,有五個(gè)優(yōu)勢(shì):
一是速率高。
之前我們說(shuō)NB-IoT,總是會(huì)說(shuō),為了保證低功耗,所以速率很慢。但是eMTC不一樣,它支持上下行最大1Mbps的峰值速率。請(qǐng)不要小看這個(gè)速率,在保證覆蓋和功耗的基礎(chǔ)上,能達(dá)到這個(gè)速率已經(jīng)很不錯(cuò)了。這個(gè)速率,足以支撐更豐富的物聯(lián)應(yīng)用,如低速視頻、語(yǔ)音等。
二是移動(dòng)性。
NB-IoT的移動(dòng)性差,只支持重選,不支持切換。所以,它一般都用于不怎么需要?jiǎng)拥念I(lǐng)域,例如水表電表及路燈井蓋。但eMTC不同,它支持連接態(tài)的移動(dòng)性,物聯(lián)網(wǎng)用戶可以無(wú)縫切換,保障用戶體驗(yàn)。因此,eMTC更適用于智能手表這樣的可穿戴設(shè)備。
三是可定位。
基于TDD的eMTC,利用基站側(cè)的PRS測(cè)量,在無(wú)需新增GPS芯片的情況下就可以進(jìn)行位置定位。這樣一來(lái),更有利于eMTC在物流跟蹤、貨物跟蹤等場(chǎng)景的普及。
四是支持語(yǔ)音。
沒(méi)錯(cuò),這貨竟然支持語(yǔ)音,而且支持VoLTE。因此,eMTC可被廣泛應(yīng)用到緊急呼救相關(guān)的物聯(lián)設(shè)備中。
五是支持LTE網(wǎng)絡(luò)復(fù)用。
eMTC可以基于現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)直接升級(jí)部署,和現(xiàn)有的LTE基站共站址共天饋。省錢才是硬道理。eMTC利用這個(gè)優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)低成本的快速部署,有利于運(yùn)營(yíng)商搶占市場(chǎng)先機(jī)。
當(dāng)然,eMTC也不是每個(gè)方面都強(qiáng)于NB-IoT,在覆蓋能力和模組成本方面,eMTC是不如NB-IoT的。
所以,在具體的應(yīng)用方向上,如果對(duì)語(yǔ)音、移動(dòng)性、速率等有較高要求,則選擇eMTC技術(shù)。相反,如果對(duì)這些方面要求不高,而對(duì)成本、覆蓋等有更高要求,則可選擇NB-IoT。具體來(lái)說(shuō),像智能物流、樓宇安防、可穿戴通話等設(shè)備,就適合采用eMTC技術(shù)。
eMTC和NB-IoT攜手走向5G
總而言之,雖然eMTC目前在國(guó)內(nèi)的發(fā)展并沒(méi)有像NB-IoT一樣風(fēng)風(fēng)火火,但是,作為一項(xiàng)有自己獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),我們應(yīng)該對(duì)它有更多的關(guān)注和重視。占據(jù)了標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)的eMTC,在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,肯定會(huì)有更大的作為。
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原文標(biāo)題:行業(yè)|eMTC到底是什么?
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