NB-IoT與LoRa相爭,eMTC將最終獲利?
NB-IoT與LoRa之爭未見分曉,它的兄弟eMTC也在悄悄占據(jù)市場。那eMTC又是什么,與NB-IoT有何淵源?
通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展越來越的通信技術(shù)涌入,包括WLAN物聯(lián)網(wǎng),Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Z-wave;蜂窩物聯(lián)網(wǎng),NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox等等。
eMTC與NB-IoT不止同屬蜂窩物聯(lián)網(wǎng),它們還師出同門3GPP組織,它們的淵源可謂深遠。
何謂eMTC?
eMTC,是enhanced Machine-Type Communication的縮寫,意為增強型機器類型通信。那它是怎么來的?
2008年,3GPP推出了LTE的***個版本R8(Release 8)中,除了有滿足寬帶多媒體應(yīng)用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等終端等級外,也有上行峰值速率僅有5Mbit/s的終端等級Cat.1,可用于物聯(lián)網(wǎng)等“低速率”應(yīng)用。
此后,3GPP多次針對物聯(lián)網(wǎng)進行優(yōu)化。
首先是在R12中增加了新終端等級Cat.0,放棄了對MIMO(多天線)的支持,簡化為半雙工,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,初步達到了物聯(lián)網(wǎng)的成本要求。
但是,雖然Cat.0終端的信道帶寬降至1.4MHz,但射頻的接收帶寬仍為20MHz,仍然過大。
所以,3GPP在R13中又新增Cat.M1等級的終端,信道帶寬和射頻接收帶寬均為1.4MHz,終端復(fù)雜度進一步降低。同時新增了Cat.NB-1,它的接收帶寬僅180kHz。
這里的Cat.M1,就是eMTC;而Cat.NB-1,則是NB-IoT。
eMTC與NB-IoT有何區(qū)別?
eMTC與NB-IoT都具備蜂窩物聯(lián)網(wǎng)增強覆蓋、低功耗、低成本等特征,那又有何不同?
上圖可知,除了電池壽命,eMTC與NB-IoT在參數(shù)方面相差甚遠。
NB-IoT追求的是***的成本,最長的續(xù)航時間,缺少移動性、數(shù)據(jù)速率也較低。它比較適合于無移動性,小數(shù)據(jù)量,對時延不敏感,對成本很敏感,終端數(shù)量級大的應(yīng)用,例如智能停車,智能燈桿,智能抄表等。
eMTC支持語音、傳輸速率較快、支持移動性、支持LTE網(wǎng)絡(luò)復(fù)用,但是也存在模塊成本相對較高的情況,覆蓋能力也不及NB-IoT。
具體來說,eMTC支持語音,還有VoLTE,它被廣泛應(yīng)用到緊急呼救相關(guān)的物聯(lián)設(shè)備中。
速率方面,eMTC支持上下行***1Mbps的峰值速率。這個速率,足以支撐更豐富的物聯(lián)應(yīng)用,如低速視頻、語音等。
eMTC還可以支持連接態(tài)的移動性,物聯(lián)網(wǎng)用戶可以無縫切換,保障用戶體驗。因此,eMTC更適用于智能手表這樣的可穿戴設(shè)備。
再來看看部署方式,NB-IoT分為三種部署方式:獨立部署(Stand alone)、保護帶部署(Guard band)和帶內(nèi)部署(In-band)。eMTC支持與LTE共同部署,也支持獨立部署。
NB-IoT的獨立部署適用于重耕GSM頻段,GSM的信道帶寬為200KHz,這剛好為NB-IoT 180KHz帶寬辟出空間,且兩邊還有10KHz的保護間隔。保護帶部署利用LTE邊緣保護頻帶中未使用的180KHz帶寬的資源塊。帶內(nèi)部署則是利用LTE載波中間的任何資源塊。
eMTC主要采用LTE帶內(nèi)部署方式,支持TDD和FDD兩種方式。eMTC和LTE在同一頻段內(nèi)協(xié)同工作,由基站統(tǒng)一進行資源分配,共用部分控制信道。
因此,運營商可以在已有的LTE頻段內(nèi)直接部署eMTC,無需再分配單獨的頻譜。利用這個優(yōu)勢,eMTC可以實現(xiàn)低成本的快速部署,有利于運營商搶占市場先機。
芯片方面,國內(nèi)外蜂窩物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)廠商將更多資源集中在NB-IoT上。目前,eMTC芯片供應(yīng)商以海外企業(yè)為主,國內(nèi)僅有RDA推出相應(yīng)產(chǎn)品,但還未實現(xiàn)量產(chǎn)。而且,這些廠商推出的芯片大多是以多模為主,包括NB-IoT/eMTC雙模和NB-IoT/eMTC/2G三模。
主要eMTC芯片廠商及其產(chǎn)品包括:
隨著eMTC商用網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用越來越多,未來一定需要成本更低的單模芯片。
eMTC的市場如何?
一直以來,業(yè)界對于NB-IoT寄予厚望,希望能在短時間內(nèi)承擔(dān)起物聯(lián)網(wǎng)“大連接”的重任,被認為是承載蜂窩物聯(lián)網(wǎng)60%以上連接的方式。然而經(jīng)過2年多的商用推進,目前來看***的連接的結(jié)果是慢于之前的預(yù)期。
究其原因,涉及到整個產(chǎn)業(yè)生態(tài),尤其是下游應(yīng)用方的規(guī)模化需求還未激發(fā)的問題。
面對同樣的問題,若承載絕大多數(shù)連接數(shù)的網(wǎng)絡(luò)在幾年商用中的發(fā)展速度未及預(yù)期,那么再商用一張eMTC網(wǎng)絡(luò)后發(fā)展也可能達不到預(yù)期。可能這也是為什么eMTC商用的進展似并未博得業(yè)界太多的眼球。
2018年3月,3GPP正式宣布eMTC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在R13版本發(fā)布,未來會根據(jù)技術(shù)、應(yīng)用場景等發(fā)展隨著LTE協(xié)議共同演進。
3GPP R13中eMTC在降低成本、增強覆蓋、終端節(jié)電等三方面進行了優(yōu)化,使其更適用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。
而且上文也指出,eMTC部署可以基于現(xiàn)有運營商LTE網(wǎng)絡(luò)進行軟件升級,同時支持FDD和TDD模式,所以無論對哪一類運營商都比較適用,益于運營商的推進。
但是,目前在國內(nèi)只有中國移動已在多個城市進行eMTC網(wǎng)絡(luò)的小范圍部署和驗證。
相比之下,在以歐美日運營商為代表的海外市場,eMTC更受歡迎。
以下是eMTC在全球商用情況:
對于eMTC的市場推廣,一些業(yè)內(nèi)人士也給出了建議。
首先,發(fā)展重點放在電子廣告屏、電梯衛(wèi)士、智能公交站牌、物流跟蹤等中速率、有移動性訴求的中高價值的業(yè)務(wù)。
其次,運營商可以不止限制于現(xiàn)有的資費形式,與產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴及行業(yè)用戶一起探索可持續(xù)發(fā)展的、多方共贏的商業(yè)模式。
未來,相信eMTC將為物聯(lián)網(wǎng)市場帶來更多機遇。