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        NB-IoT 與 LTE-M:比較

            們經常被問及LTE-M和NB-IoT的可用性。它們都是物聯網的絕佳連接選項,可提供更低的功耗、深度的滲透、更小的外形尺寸和更低的成本。但是市場上對每種技術的優勢存在很多困惑。
            決定使用哪種技術標準并不容易。當我尋找明確的答案時,我很快就迷失在縮寫詞的迷宮中?,F在我對這兩種技術的比較有了清晰的了解,我希望它可以幫助您掌握蜂窩連接技術的選擇!
         
            滲透
         
            如果您在互聯網上詢問,您通常會聽到NB-IoT支持比LTE-M更深的設備。但事實真的如此嗎?最近,研究人員和行業同行表明這種假設并不明確。
         
            最大耦合損耗(MCL)
         
            3GPP使用MCL來評估覆蓋范圍。理論上,它可以定義為系統可以容忍且仍可運行的傳導功率電平的最大損耗(由最小可接受的接收功率電平定義)。更高的MCL意味著發射器和接收器之間的鏈接更強大。
         
            用于NB-IoT和LTE-M的MCL
         
            3GPP的網站參考了《蜂窩物聯網(第二版)從大規模部署到關鍵5G應用》一書,作為有關Nb-IoT和LTE-M的更多信息的來源。
         
            根據該書,4G電信技術的MCL是:
         
            LTE-M:160.7分貝
         
            窄帶物聯網:164分貝
         
            在5G電信技術上,NB-IoT和LTE-M(要求支持每平方公里1,000,000臺設備的連接密度)的MCL必須為164dB。
         
            因此,根據這些MCL,NB-IoT和LTE-M在5G上的滲透深度相同。
         
            在4G上,LTE-M落后于NB-IoT3.3dB(160.7dB),這意味著NB-IoT在4G電信網絡上比LTE-M具有更好的穿透深度。
         
            LTE-M研究:它顯示了什么?
         
            然而,電信行業的知名公司已經根據3GPP做出的假設進行了模擬。他們研究了LTE-M的覆蓋范圍及其對需要深度覆蓋的物聯網應用的適用性。LTE-M具有與其他LPWA技術非常相似的滲透能力。
         
            SierraWireless首席工程師GusVos表示,“與其他LPWA技術相比,LTE-M支持的覆蓋增強非常相似,甚至更好。”為什么?事實證明,3GPP的MCL計算所依據的假設因技術而異,因此不是一個公平的比較。
         
            滲透結論
         
            NB-IoT和LTE-M都非常適合深度滲透。研究表明,LTE-M可以達到與NB-IoT相同的滲透深度(但以額外的功耗為代價?您可以在下面閱讀更多內容)。
         
            但是,重要的是要記住,圍繞滲透能力的測試和模擬中涉及的參數可能因設備、基站到基站等而有很大差異。
         
            最后要注意的是,與LTE-M相比,NB-IoT的一個缺點是NB-IoT無法批發。目前,您的設備在使用NB-IoT時只能訪問某個國家/地區的一部分基站。LTE-M已經有批發協議,這意味著今天,可以從一臺設備連接到多個LTE-M網絡,從而增加找到足夠強連接的機會。
         
            全球部署和漫游
         
            NB-IoT可部署在2G(GSM)和4G(LTE)網絡上,而LTE-M僅適用于4G。但是,LTE-M已經兼容現有的LTE網絡,而NB-IoT使用DSSS調制,這需要特定的硬件。兩者都計劃在5G上可用。這些因素加上其他一些因素會影響全球的可用性。
         
            全球可用性
         
            幸運的是,GSMA有一個方便的資源,稱為移動物聯網部署地圖。在其中,您可以看到NB-IoT和LTE-M技術的全球部署。
         
            運營商通常首先在已經有LTE覆蓋的國家(例如美國)部署LTE-M。升級現有LTE塔以支持LTE-M比添加NB-IoT支持相對容易。
         
            但是,如果不支持LTE,則建立新的NB-IoT基礎設施會更便宜。
         
            另一個需要考慮的因素是像華為這樣的公司在NB-IoT知識產權(IP)上投入了大量資金并支持其推出。
         
            漫游協議
         
            如果您將設備發送到某個地方,則需要考慮部署。如果該設備不會永遠停留在同一個地方,或者您不確定它將部署在世界上的哪個地方,您還需要考慮使用LTE-M和NB-IoT漫游的細微差別。
         
            LTE-M的優勢在于已經制定了蜂窩漫游協議,而NB-IoT則遠遠落后。因此NB-IoT的漫游相對有限。
         
            全球部署和漫游決策
         
            此處的決定取決于您的設備所在的位置以及它是否需要漫游。如果您的設備可能需要漫游,LTE-M是您的自然選擇。
         
            如果您的設備在中國等地是靜態的,那么NB-IoT是目前合理的選擇。
         
            盡管如此,NB-IoT和LTE-M仍處于早期階段,例如,目前擁有2G或4G回退選項很有幫助。
         
            能量消耗
         
            傳統的蜂窩標準旨在與語音和SMS配合使用,因此始終監聽來電。但大多數物聯網應用不需要設備監聽,這意味著傳統標準(2G、3G、4G)比NB-IoT和LTE-M使用更多的功率。
         
            在許多現代物聯網應用中,長電池壽命至關重要。想想這里的智能廢物管理、資產管理和環境傳感器等應用程序。
         
            與其他蜂窩標準相比,NB-IoT和LTE-M代表了功耗的顯著改善。然而,由于影響功耗和電池壽命的許多因素,比較這兩種物聯網連接解決方??案很棘手。
         
            省電功能
         
            兩種技術均支持PSM(省電模式)和eDRX(擴展不連續接收),可延長電池壽命。下面的視頻很好地概述了這兩個特性(NBeMTC是LTE-M的一個子集)。
         
            但是,在實踐中,首先在設備上徹底測試這些功能至關重要。雖然它們在理論上很棒,但使用它們可能并不簡單。我們在最近的一次網絡研討會上與LightBug首席執行官兼創始人ChrisGuest討論了這個問題。LightBug在讓這些節能功能可靠地工作方面遇到了困難,而是為其跟蹤設備創建了自己的“睡眠”邏輯。
         
            傳輸過程中的電力使用
         
            耦合損耗(覆蓋條件)等因素會顯著影響上行和下行速度??梢哉f,在良好的條件下,LTE-M將獲得更快的數據速度帶來的回報。但是,在惡劣條件下,NB-IoT可能具有更快的數據速度。
         
            NB-IoT和LTE-M中的功耗在很大程度上取決于您的特定應用程序和您使用的設備。兩種技術之間的直接比較是復雜的,因為許多變量決定了功耗(傳輸頻率、傳輸尺寸、耦合損耗)。
         
            流動性
         
            移動時,您的設備需要頻繁地在基站(又名基站)之間切換。下圖來自FabienSanglard的一項研究,優雅地展示了他的手機在移動時如何在基站之間跳躍。
         
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            https://fabiensanglard.net/
         
            如您所見,在短途旅行中,基站之間存在大量切換。此切換過程是關于您的設備連接從一個基站無縫轉移到另一個基站。
         
            NB-IoT無法進行這種無縫切換。當設備移出蜂窩塔范圍時,它會增加功率(傳導Tx功率)以保持連接。一旦斷開連接,它必須再次向網絡注冊,從而導致連接中斷并增加功耗。
         
            這里很簡單,將LTE-M用于移動設備。
         
            離開的自由
         
            離開的自由(又名經營自由)在我們的行業中并不經常討論,因為它并不常見。但它運行到Onomondo的核心(并且因為我們的網絡核心而成為可能),所以如果不研究這兩種技術的可能性,那將是一種恥辱。
         
            簡而言之,離開的自由是指能夠通過無線方式將SIM卡轉移給新的運營商(或將新的運營商配置文件加載到SIM卡上)。如果您沒有離開的自由,并且尚未在部署的SIM卡上獲得所需運營商的支持,則您需要親自訪問所有設備以更換SIM卡以更換運營商。訪問設備以切換SIM卡通常非常昂貴或幾乎不可能。
         
            大多數人會告訴你這不是eUICC的問題。但是由于eUICC平臺,供應商鎖定eUICC仍然存在問題,這意味著您無法完全自由地使用SIM卡進行操作。
         
            Onomondo可以通過無線(OTA)更新在常規UICCSIM上切換運營商。由于我們的網絡設置以及我們對SIM的IMSI、Ki和OPC密鑰(切換運營商的重要組成部分)的完全控制,我們可以做到這一點。
         
            身份交換
         
            大多數運營商在NB-IoT上不支持SMS。這意味著eUICC在很多網絡中都無法運行,Onomondo的OTA運營商更新也是不可能的。根據2019年6月的GSMANB-IoT部署指南,“只有部分運營商部署了NB-IoT才會支持SMS。因此,目前無法提供明確的部署建議。”
         
            LTE-M支持OTA更新。此外,LTE-M的更高帶寬使SIM配置文件的傳輸更容易(或任何軟件更新,就此而言)。如果您正在考慮eUICC,那么最好選擇LTE-M。eUICC很可能不適用于您對NB-IoT感興趣的區域。
         
            此外,NB-IoT更多的是運營商鎖定風險,因為切換運營商通常不可能OTA。
         
            強大的技術標準
         
            基于以上考慮,可以看出LTE-M和NB-IoT都是物聯網應用的強大技術標準。
         
            覆蓋/滲透:LTE-M可能與NB-IoT一樣好。
         
            全球部署和漫游:LTE-M漫游效果更好。但是,檢查您感興趣的地區的可用性很重要。
         
            功耗:這很難說。似乎LTE-M在良好的平均覆蓋條件下更好,而NB-IoT在較差的覆蓋條件下更好。
         
            移動性:LTE-M適用于靜態和移動設備,而NB-IoT只適用于靜態。
         
            自由離開:LTE-M支持自由離開和eUICC,NB-IoT一般不支持。
         
            我的觀點是LTE-M總體上是物聯網解決方案更強大的選擇。如果您補充說LTE-M的OTA固件更新更容易并且它支持語音,那么它是兩者中更靈活的解決方案,代表了一個可靠的、面向未來的連接選擇。

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