Sự khác biệt giữa NB-IoT và LTE-M
Share
Internet of Things (IoT) là một trong những thành phần chính của chuyển đổi kỹ thuật số và kỹ thuật số cùng với dữ liệu và phân tích lớn. Tuy nhiên, sự trưởng thành của các ứng dụng IoT và công nghệ mạng đã gây ra sự bùng nổ về số lượng thiết bị được kết nối. Số lượng thiết bị IoT được kết nối dự kiến sẽ đạt 50 tỷ vào năm 2022. Sự phát triển IoT hiện tại rất khác so với sự phát triển di động thông thường. Mặc dù sau này chỉ tập trung vào kết nối, sự phát triển của IoT nên được giải quyết từ đầu đến cuối. Tuy nhiên, các công nghệ di động hiện tại không thích ứng đặc biệt với các thiết bị và đối tượng được phát triển riêng cho Internet of Things. Mạng băng rộng di động phải phát triển để tương thích với IoT.
Các ngành công nghiệp hiện đang xem xét các phương pháp thông minh để phục vụ cho công suất thấp, thông lượng thấp, số lượng kết nối rất cao và chi phí rất thấp cho thiết bị đầu cuối hoặc modem. Điều này dẫn đến nhu cầu về các mạng diện rộng mới, công suất thấp (LPWAN) để đáp ứng các yêu cầu thay đổi của WSN. Điều này bắt đầu với định nghĩa về các loại thiết bị LTE mới. Mục đích là để phù hợp với các yêu cầu IoT cụ thể, chẳng hạn như tính di động thấp, tiêu thụ điện năng thấp, tầm xa và chi phí thấp. Cả LTE-M và NB-IoT đều đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối một loạt các thiết bị IoT. Nhưng câu hỏi đặt ra: lựa chọn nào tốt nhất để giải quyết các yêu cầu của một số lượng lớn thiết bị IoT?
LTE-M
LTE-M, viết tắt của LTE Cat M1, là công nghệ mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN) được tiêu chuẩn hóa bởi 3GPP vào năm 2016 trong Phiên bản 13 để giải quyết các yêu cầu của Internet of Things (IoT). 3GPP (Dự án hợp tác thế hệ thứ ba) là cơ quan tiêu chuẩn hóa chỉ định LTE / LTE-Advanced cũng như các hệ thống thông tin di động 3G ULTRA và 2G GSM. Phiên bản ban đầu của các tiêu chuẩn LTE MTC đã được hiện thực hóa với 3GPP Release 8 dựa trên Loại 1. Để tăng cường khả năng LTE cho thị trường IoT đang phát triển, trọng tâm chính của Phiên bản 13 là xác định loại danh mục UE có độ phức tạp thấp mới. hỗ trợ giảm băng thông, giảm công suất phát, tuổi thọ pin dài và hoạt động phủ sóng kéo dài. Đây là Cat-M1, trước đây gọi là Cat-M, mang đến những cải tiến về phạm vi để đạt được những cải tiến tiêu thụ năng lượng hơn nữa.
NB-IoT
Tuy nhiên, danh mục thiết bị LTE-M mới không đủ gần để hỗ trợ các yêu cầu LPWAN IoT. Vì vậy, vào năm 2015, 3GPP đã phê duyệt đề xuất tiêu chuẩn hóa một công nghệ truy cập vô tuyến băng hẹp mới có tên là Narrowband IoT, hay đơn giản là NB-IoT. Tiêu chuẩn mới đặc biệt giải quyết các yêu cầu của một số lượng lớn thiết bị thông lượng thấp, mức tiêu thụ điện năng của thiết bị thấp, vùng phủ sóng trong nhà được cải thiện và kiến trúc mạng được tối ưu hóa. Không giống như eMTC chỉ có thể được triển khai trong băng tần, sử dụng các khối tài nguyên trong mạng di động LTE thông thường, NB-IoT cũng có thể được triển khai trong các khối tài nguyên không sử dụng trong dải bảo vệ của mạng di động LTE hoặc độc lập để triển khai trong phổ chuyên dụng. Các yêu cầu của NB-IoT là giống nhau đối với MTC, nhưng tập trung vào các kịch bản MTC lớn cấp thấp.
Sự khác biệt giữa NB-IoT và LTE-M
Khái niệm cơ bản
LTE Cat-M1, còn được gọi là Giao tiếp loại máy nâng cao (và đôi khi chỉ được gọi là Cat-M), hay đơn giản gọi là LTE-M, là công nghệ mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN) được 3GPP chuẩn hóa vào năm 2016 trong Phiên bản 13 tới giải quyết các yêu cầu của Internet of Things (IoT). Nó được thiết kế để nhắm mục tiêu các trường hợp sử dụng IoT và M2M với chi phí thấp, công suất thấp và cải tiến phạm vi. Tuy nhiên, danh mục thiết bị LTE-M mới không đủ gần với khả năng LPWA. Vào năm 2015, 3GPP đã phê duyệt đề xuất tiêu chuẩn hóa một công nghệ truy cập vô tuyến băng hẹp mới có tên là Narrowband IoT, hay đơn giản là NB-IoT. NB-IoT là một giao thức LPWAN khác được quản lý bởi 3GPP trong Phiên bản 13 và tiếp tục được mở rộng trong Phiên bản 14 và Phiên bản 15.
Ngành kiến trúc
LTE-M tuân theo các giao thức 3GPP muộn khác dựa trên IP. Mặc dù không phải là kiến trúc MIMO, thông lượng có khả năng 375 Kbps hoặc 1 Mbps trên đường lên cũng như đường xuống. Nhiều thiết bị được phép trên mạng Cat-M1 bằng thuật toán SC-FDMA truyền thống. Nó cũng sử dụng các tính năng phức tạp hơn như nhảy tần số và mã hóa turbo. NB-IoT cũng hoạt động trong phổ được cấp phép, giống như LTE-M và dựa trên ghép kênh OFDMA (đường xuống) và SC-FDMA (đường lên) và sử dụng cùng khoảng cách giữa các sóng mang con và thời gian biểu tượng.
Triển khai
Không giống như eMTC chỉ có thể được triển khai trong băng tần, sử dụng các khối tài nguyên trong mạng di động LTE thông thường, NB-IoT cũng có thể được triển khai trong các khối tài nguyên không sử dụng trong dải bảo vệ của mạng di động LTE hoặc độc lập để triển khai trong phổ chuyên dụng. Các yêu cầu của NB-IoT là giống nhau đối với MTC, nhưng tập trung vào các kịch bản MTC lớn cấp thấp. Một phần của tần số sóng mang LTE được phân bổ để sử dụng làm tần số NB-IoT. Việc phân bổ này thường được thực hiện bởi nhà cung cấp dịch vụ và các thiết bị IoT được cấu hình tương ứng. Điều này cho phép linh hoạt trong triển khai LTE, WCDMA và GSM. Điều này đến lượt nó cho phép triển khai tới 200.000 thiết bị trên lý thuyết cho mỗi tế bào.
NB-IoT so với LTE-M: Biểu đồ so sánh
Tóm lược
Tóm lại, cả LTE-M và NB-IoT đều đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối một loạt các thiết bị IoT. LTE-M đã giảm độ rộng kênh xuống còn 1,4 MHz, NB-IoT giảm xuống còn 180 KHz vì những lý do tương tự, giảm đáng kể chi phí và năng lượng. Bất kể sự khác biệt, NB-IoT dựa trên ghép kênh OFDMA (đường xuống) và SC-FDMA (đường lên) và sử dụng cùng khoảng cách giữa sóng mang con và thời lượng ký hiệu. Điều này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ di động tối ưu hóa phổ tần của họ với một số tùy chọn triển khai cho phổ GSM, WCDMA và LTE.
