eMTC(EnhanceMachine Type Communication)是万物互联技术的一个重要分支,基于 LTE 协议演进而来,为了更加适合物与物之间的通信,也为了更低的成本,对 LTE 协议进行了裁剪和优化。
eMTC 基于蜂窝网络进行部署,其用户设备通过支持 1.4MHz 的射频和基带带宽,可以直接接入现有的 LTE 网络。eMTC 支持上下行最大 1Mbps 的峰值速率,可以支持丰富、创新的物联应用,首先我们跟
旗下物联网公众号:IoT科技物语看下 eMTC 的应用场景。
eMTC 应用场景
我们以 eMTC 电梯卫士应用为例,来给大家介绍下 eMTC 的应用场景:
传统电梯卫士现状:
- GPRS 网络速率慢,无法实时监控
- 电梯数据未云化,需要多点传输
- 下行速率慢,无法支撑高清视频广告业务
- 2G 未来退网
- 多层组网,需要汇聚网关
eMTC 电梯卫士改进点:
eMTC 高速率支撑电梯创新业务
TDD 术持续演进
TDD 格局优势
星状单跳组网,更直接透明
eMTC 电梯卫士样板点业务演示:
- 监控数据上报
数据包大小:200byte
发送周期:2 小时以上
应用对比:eMTC 最大上行速率可达 600kbps 以上,完全可以承载监控数据
- 广告推送
数据包大小:20~30MB
发送周期:24 小时以上
应用对比:eMTC 的下行速率可达 750kbps,下载 30M 的数据包大致需要 5 分钟
- VoIP 语音
数据包大小:8~64kbps
发送周期:实时
应用对比:eMTC 完全可以承载 VoIP 语音数据
- 视频点播
数据包大小:360P 格式下,速率达到 350kbps
发送周期:实时
应用对比:eMTC 的上行速率可满足 360P 视频格式的要求,可以保证视频连续性和清晰度
小结:eMTC 上行可达 650kbps,下行可达 750kbps,完美匹配物联网业务场景的中速率要求,而 NB-IoT 则完全不能胜任。
来看下 eMTC 电梯卫士的具体解决方案:
除了电梯卫士,eMTC 的应用场景还有:
- 典型应用—行车卫士应用
- 典型应用—智能物流应用
- 典型应用—智能穿戴应用
- 典型应用—智能公交系统
- 典型应用—园区物流、智慧仓储等等。
eMTC 能做的功能有很多,因此又被称为物联天下2.0。
3GPP 在 MTC 技术的基础上,在 R13 版本正式引入 eMTC,应对中速率业务接入的需求,R13 版本的上下行理论速率为 1Mbps。
NB-IoT(Narrow Band-Internet of Things)和eMTC(Enhance Machine Type Communication)两大技术,都是基于 LTE 框架的演进,应对不同速率要求的业务。而 eMTC 就是匹配中速率的(<1Mbps)的场景。
eMTC 与 NB-IoT 技术对比
那么 eMTC 与 NB-IoT 都有哪些技术上的不同呢?
在低速物联网领域,NB-IoT 作为一个新制式,在成本、覆盖、功耗、连接数方面有优势。eMTC 设计上考虑与 LTE 兼容,对有时延、语音、移动性的物联网领域业务更占优势,如穿戴类设备。由于 eMTC 速率达到了 1Mbps 左右,同时时延在 100MS 级别,满足支持语音功能。
eMTC的目标:
相对 GPRS/GSM 更小的开销
深度覆盖:最大耦合损耗大于 155.7dB
低功耗:5 瓦时电池理论使用寿命为 10 年(根据流量和覆盖需求而定)
多种速率:根据覆盖需求速率能达到 10kbps~1Mbps
NB 的覆盖较 eMTC 更好,单小区可容纳更多终端;但 eMTC 支持更高的速率,同时支持 FDD/TDD;而 NB 只支持 FDD。
具体我们看下下面两张图片的对比:
还有一方面就是:终端能力上也有很大的不同。LTE-M,即 LTE-Machine-to-Machine,是基于 LTE 演进的物联网技术,在 R12 中叫 Low-Cost MTC,对应的终端类型为 Cat.0;在 R13 中基于 MTC 引入 LTEenhanced MTC (eMTC),进一步降低终端复杂度,对应的终端类型为 Cat.M1。
eMTC 端到端网络架构
eMTC 的端到端网络架构和 LTE 保持一致,不需要网络改造,只需要升级软件即可支持。
从上面的图我们就可以看出,组网架构和 NB-IoT 几乎一致。
如果从基站的角度考虑:
- 重用 LTE 频谱资源,eMTCUE 和普通 UE 可以共 LTE 小区;
- 重用 LTE 射频、天馈等硬件资源,软件升级即可支持 eMTC。
总结 eMTC 概述:
- eMTC 应用场景,对标中速度 1Mbps;
- 与 NB-IoT 对比,速率更快,可以语音,时延更小;
- 组网架构几乎没变,硬件软件基本都可以利旧。
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