蜂窝物联网最新规模(填补物联网空缺的蜂窝技术)

典型的LTE物联网网络类型包括Cat4、Cat1、Cat0、CatM和CatNB,满足覆盖率、成本、耗电量等各种物联网需求,形成了完整的网络类型。在GSM还在犹豫是否退出市场的情况下,几家公司联合推出了EC-GSM的网络类型,虽然这让物联网市场又增添了市场竞争力,但是面对GSM的全面退出市场,EC-GSM不免面对被淘汰的命运,虽然时间还未知。

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一 、 物联网市场的网络特性

现在市场上常见的CatNB、EC-GSM和CatM是三种不同的物联网网络类型,这些网络都有各自的优势,CatM和CatNB都是基于LTE的技术,在不改动基站硬件的基础上,通过软件升级即可以实现。EC-GSM基于GSM技术,主要是由爱立信、诺基亚、西门子等老牌厂商在推动。这些企业是希望在物联网市场能延续自身在GSM市场的优势,在物联网市场占有一席之地。

在芯片市场,鲜有芯片同时支持这三种网络制式,而高通平台的物联网芯片同时支持多种网络制式却是不争的事实,这或许就是财大气粗和专利在手天下我有的气概吧。

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二、CatNB和CatM有什么区别

由于CatNB网络和CatM同属3GPP标准下的网络技术,虽然命名不同,但是两者的标准化过程、产业发展、应用差不多,两者有很多相似之处。下面说下二者的明显区别。

CatM网络对语音、短信、移动性(大于等于30Km/H)、速率(大于30kbps)等有较好的支持,其中支持VoLTE是一个亮点。而CatNB则注重成本、覆盖等级、电池寿命方面的特效。

下面是从一个模组厂家拿到的以高通芯片为核心的同时支持CatNB和CatM网络的模组手册:

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从图上看,CatM已经包含众多频段(全球通的频段),因此对于某个国家对CatM网络支持的band情况,可以选择对应的芯片。但是,在上下行速度上CatM的375Kbps UL速度比CatNB的70Kbps的UL速度快了5倍,因此,CatM网络更适用于对数据量和通信速率要求高的应用场景。

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三、CatM的关键技术

CatM和LTE在同一频段内协同工作,由基站统一进行资源分配,共用部分控制信道。针对CatM网络,运营商可以在已有的LTE频段内直接部署CatM,不需要再单独分配频谱,在复用现有LTE的网络基础设施上,进行少量设备投资之后,就可对CatM网络的支持。

对于CatM网络来说,它还具有自己独特的特点:超可靠低时延,适用于物与物之间的通信需求;信道带宽和射频接收带宽均为1.4MHz(CatNB单载波带宽180khz),终端复杂度进一步降低;采用LTE带内部署方式,支持TDD和FDD两种方式,使得该网络更具有广阔的应用网络环境。

在低功耗上,CatNB和CatM网络都采用相同的技术:PSM、eDRX和延长周期定时器策略。

四、运营商的策略

2016年10月,中国移动联合多家知名厂商进行了基于3GPP标准的窄带物联网(NB-IoT)和增强机器类通信(CatM)商用产品实验室测试,2019年3月,华为和中国移动在青岛共同完成了CatM VoLTE的技术验证,能够为需要语音业务的物联应用提供低成本的解决方案。经现网测试,CatM VoLTE性能符合理论预期。

在2018年的第三季度时,中国联通核心网具备CatM接入能力,笔者有幸参与了CatM VoLTE调试。预计在2019年下半年,中国联通将分别对CatM VoLTE进行网络优化,面向内部进行试用,为2020年商用打下坚实的基础。

中国电信前期由于过大力气投入到CatNB网络,对于CatM和最近火热的5G,显得有些慎重,最近信息透露电信和联通将联合建设5G,总体达到五五分成,由此推断,对于CatM网络,有放弃的嫌疑。

五、未来愿景

由于CatM网络支持语音,传输速率较快,更好的移动特性,它可以更加适用于可穿戴设备、健康监测、室内移动应用、智能物流、智能充电桩、候机宝、电梯卫士、智能公交站牌、公共自行车管理等领域。

相信通过政府,运营商和芯片厂家的共同努力,在市场的驱动下,物联网市场的CatM网络会变得和CatNB一样,具有自己独特的使用领域,霸占物联网市场的一方。

六、终端厂家的思考

首先要考虑市场的切入点,是关注高速,还是低速的:

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其次,需要关注产品的使用环境,使用环境是否适合CatM技术:

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第三,关注产品的定位和价格。现在的CatM模组价格还是比较偏高,相信随着市场的推广和用户使用的增多,CatM的模组也会变得更加“平民化”。

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