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選eMTC還是NB-IoT,不應該再是一個問題

長期以來,蜂窩物聯網的兩種制式eMTC與NB-IOT都有一點競争關系,到底應該選擇哪種網絡制式,業内一直争執不休。

本文就分析下兩者在技術層面的差別,在應用場景上的互補,以及介紹在3GPP第76次全會上,業界就移動物聯網技術(包括NB-IoT和eMTC)Rel.15演進方向的共識。

一、eMTC作為窄帶物聯網的優勢

eMTC作為窄帶蜂窩物聯網主流網絡制式标準之一,相比非蜂窩物聯網具備了LPWA基本的四大能力:廣覆寫、大連接配接、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子產品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的耗電僅為2G Modem的1% ,終端待機可達10年。

選eMTC還是NB-IoT,不應該再是一個問題

2.海量連接配接,滿足“大連接配接”應用需求,物聯網終端的一大特點就是海量連接配接使用者,現在針對非物聯網應用設計的網絡無法滿足同時接入海量終端的需求,而eMTC支援每小區超過1萬個終端。

3.典型場景網絡覆寫不足,例如深井、地下車庫等覆寫盲點,4G室外基站無法實作全覆寫。而在廣覆寫方面,eMTC比LTE增強15dB(可多穿一堵牆),比GPRS增強了11dB,信号可覆寫至地下2-3層。

4.成本有望不斷降低,目前智能家居應用主流通信技術是WiFi, WiFi子產品雖然本身價格較低,已經降到了10元人民币以内了,但支援WiFi的物聯網裝置通常還需無線路由器或無線AP做網絡接入、或隻能做區域網路通信。2G通信子產品一般在20元人民币以上,而4G通信子產品則要150元人民币以上,相比之下eMTC終端有望通過産業鍊交叉補貼,不斷降低成本。

5.專用頻段傳輸幹擾小,相對非蜂窩物聯網技術來說,eMTC基于授權頻譜傳輸,傳輸幹擾小,安全性較好,能夠確定可靠傳輸。

二、eMTC與NB-IOT的競合關系

回到蜂窩物聯網上來,長期以來蜂窩物聯網的兩種制式eMTC與NB-IOT都有一點競争關系,應該選擇哪種網絡制式,業内一直争執不休。其實雙方各有技術優勢,同時又有合作的基礎,并不存在最佳選擇,很多時候比拼的是誰的模組晶片成本下降更快,誰的商用化程度更高,以及誰的網絡建設更完善。

這種争論直到2017年6月可以正式休止了,在3GPP第76次全會上,業界就移動物聯網技術(包括NB-IoT和eMTC)Rel.15演進方向達成了相關共識:不再新增系統帶寬低于1.4MHz的eMTC終端類型;不再新增系統帶寬高于200KHz的NB-IoT終端類型。

3GPP這一決議,推動了M-IoT有序發展,讓eMTC與NB-IOT徹底劃分開了應用界限,轉為了混合組網、差異化互補的合作關系。我們來看看兩者在技術和應用上的差別。

1. 從技術層面兩者的關系

在峰值速率上,NB-IoT對資料速率支援較差,在200Kbps,而eMTC能夠達到1Mbps;在移動性上來看,NB-IoT由于無法實作自動的小區切換,是以幾乎不具備移動性,eMTC在移動性上表現更好;在語音上,NB-IoT不支援語音傳輸,而eMTC支援語音;在終端成本上,NB-IoT由于模組、晶片制式統一,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配接需求;在覆寫廣深上,NB-IoT 覆寫半徑比eMTC 大30%。eMTC覆寫較NB-IoT 差9dB 左右。

選eMTC還是NB-IoT,不應該再是一個問題

2. 從應用場景兩者的混合組網

從雙方的技術特征可以看出,NB-IoT在覆寫、功耗、成本、連接配接數等方面性能占優,通常使用在追求更低成本、更廣深覆寫和長續航的靜态場景下;eMTC其在覆寫及模組成本方面目前弱于NB-IoT,但其在峰值速率、移動性,語音能力方面存在優勢,更适合應用在有語音通話、高帶寬速率以及有移動需求的場景下。在真實的市場使用場景中,雙方可以形成互補關系。

有預測資料顯示,NB-IoT由于其低成本、廣覆寫的特征,連接配接數量與eMTC相比是8:2的比例關系。但相對來說, eMTC網絡下應用場景更加豐富,應用與人的關系更加直接,eMTC網絡環境下使用者的ARPU值會更高。

在中國移動釋出的《移動物聯網行業解決方案白皮書》中,可以發現NB-IoT/eMTC混合組網後,應用場景将更加豐富。

NB-IoT技術應用涉及靜态場景,如智能抄表、智能開關、智能井蓋等。但NB-IoT/eMTC混合組網後,将涉及更多互動協同類的物聯網應用,如産品全流程管理、智能泊車、共享單車、融資租賃、款箱監控、智慧大棚、動物溯源、林業資料采集、遠端健康、智能路燈、空氣監測、智能家庭等。

從上可以發現,NB-IoT與eMTC同步推進,可滿足解決多場景的綜合需求。

從文中的觀點可以看出,NB-IoT與eMTC不存在選擇誰,出局誰的關系。NB-IoT與eMTC由于應用場景的不同,營運商會選擇将兩者協同,共同做大産業鍊,不斷拉動消費更新,為B端廠商提供更多不為技術限制的應用場景,讓C端使用者得到體驗的提升,激發使用者的剛性需求,并為5G與各行業的融合發展打下基礎,這才是未來NB-IoT與eMTC的融合發展之路。

原文釋出時間為:2017-11-09

本文作者:王峰

本文來自雲栖社群合作夥伴51CTO,了解相關資訊可以關注51CTO。

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