慣れるための3つの3GPPIoTテクノロジー

セルラーシステムの標準化の背後にある力である3GPPは、最近、LTE-M、NB-IoT、およびEC-GSM-IoTの3つの新しい標準を導入しました。

LoRa、LoRaWAN、およびSigfoxタイプのテクノロジーに対する携帯電話業界の対応であるこれらの新しい標準は、キャリアネットワーク上で動作するデバイスをより安価に可能にするために作成されました。 およびより電力効率が高い 。 3つの基準はすべて互いにわずかに異なりますが、それぞれが支配的になるために戦っています。

以下では、それらの違いについて説明し、テクノロジーと使用法について知っておくべきことを説明します。

LTE-M（LTE-MTC、LTEカテゴリM1）

LTE-M（LTE-MTC（または「マシンタイプ通信」）の短縮バージョン）は、2016年に完成した3GPPのリリース12および13の一部です。LTE-MTCまたはLTE CatM1とも呼ばれます。

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簡単に言うと、LTE-MはLTEの簡略版です。同じスペクトルとベースステーションを使用し、LTEが機能するすべての場所で機能し、真のTCP / IPデータセッションを可能にします。 メジャー 違い LTEとLTE-Mの間には電力効率があります。LTE-Mを使用すると、バッテリ駆動のデバイスでVerizonまたはAT＆T接続を介してオンラインでデータを送受信できます。 iPhoneのバッテリーは1日持続しますが、セルモデムに接続された水道メーターのバッテリーは10年持続する可能性があります。これは、セルラーのモノのインターネットに大きな変化をもたらします。

LTE-MのデータレートはNB-IoTやEC-GSM-IoT（この記事の後半で説明します）よりもわずかに高くなりますが、かなり大きなデータチャンクを送信できます。潜在的なアプリケーションには、資産追跡、エネルギー管理、およびユーティリティメータリングが含まれます。このテクノロジーは、都市のインフラストラクチャやウェアラブルデバイスでも使用できます。

エネルギー効率

LTE-Mのエネルギー効率は、主に、物理的に接続を維持せずに、ネットワークに仮想的に「接続」されたままでいることができるためです。これを可能にする2つのモードがあります。省電力モード（PSM）と拡張不連続繰り返しサイクル（eDRX）です。 PSMを使用すると、LTE-Mデバイスは、ウェイクアップ時にネットワークに再参加することなくアイドル状態になります。 eDRXを使用すると、エンドポイントはセルタワーまたはネットワークにダウンリンクでウェイクアップする頻度を「通知」できます。これは10秒から40分以上の範囲です。これらの機能の詳細については、この最近のウェビナーをご覧ください。

マーケットプレイスの利点

M2M通信用のLTE-Mの利点は、LTEネットワークの通常の構成内で機能することです。つまり、VerizonやAT＆Tのような携帯電話会社は、LTE-Mを有効にするために基地局に新しいソフトウェアをアップロードするだけでよく、新しいアンテナにお金をかける必要はありません。また、20MHzではなく1.4MHzのチャネルを理解してデジタル化するだけでよいため、カテゴリ4の受信機（携帯電話に見られるような）よりもはるかにシンプルです。

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NB-IoT（LTE Cat-NB1、LTE Cat-M2）

狭帯域IoT（NB-IoT）が3GPPのRel 13に追加されました。LTE-Mとは異なり、NB-IoTはLTEとは関係ありませんが、Weightless-Wの古いNeulバージョンと同様のDSSS変調に基づいています。 Huawei、Ericsson、Qualcomm、Vodafoneなど、多くの大規模な電話会社がこの標準の策定に積極的に関与していますが、現在、米国内のどこにも展開されていません。

LTE-MとNB-IoTでのチップセットの製造はほぼ同じであるため、エンドポイントハードウェアの観点からNB-IoTを使用することで根本的に安価なものはそれほど多くありません。 NB-IoTで考慮すべき主な問題は、展開可能性です。通信事業者は、NB-IoTがIoT市場のローエンドでSigfoxやLoRaなどのテクノロジーと競争するのに役立つと信じていますが、LTE-Mとは異なり、この標準をサポートするための単純なソフトウェアアップグレードへの道はありません。標準の支持者は、テクノロジーをサポートするために数十億ドルを費やす必要があります。そして、そうするかどうかはまだわかりません。 NB-IoTの基地局ハードウェアはLTE基地局よりも安価である可能性が高いため、既存のLTEネットワークがまだ存在しない場所で最も魅力的なオプションです。

たとえば、ディッシュネットワークはNB-IoTネットワークを構築する計画を公に発表しました。とはいえ、DishがVerizonのサイズのネットワークを構築することはおそらくないため、このテクノロジーがIoTコミュニティでどのように使用および採用されるかはまだわかりません。

NB-IoTには、LTE-M（PSMおよびeDRX）と同様の省電力機能がありますが、現時点ではモビリティが不足しています（つまり、主に静的アプリケーションに適しています）。

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EC-GSM-IoT

EC-GSM-IoTは、既存のネットワーク（この場合、LTE4Gネットワ​​ークではなくeGPRS2Gネットワ​​ーク）で動作するように設計されているという点でLTE-Mに似ています。また、既存の基地局ハードウェアで動作するように設計されており、eGPRSをサポートするためだけにeGPRSをアップグレードするコストを最小限に抑えます。 EC-GSM-IoTの背後にある詳細は、まだ公式の3GPPリリースの一部ではないため、少しあいまいなままですが、eDRXと、プロトコルレベルの拡張機能（カバレッジが10〜20向上する可能性があります）を備えている可能性があります。 dB）。このテクノロジーに対する市場の需要があるかどうかはまだ明らかではなく、もしあったとしても、2019年まで商用EC-GSMの展開は見込まれていません。

セルラーIoTテクノロジーの比較

誰もが疑問に思うのは、これです。どのセルラーIoT標準が勝つか？

この時点での答えは、誰に尋ねるかによって異なります。

NB-IoTは潜在的に安価になる可能性がありますが（それほどではありませんが）、ほとんどの通信事業者は、現在のデータネットワークで使用しているのと同じLTE無線を使用できません。とはいえ、LTE-MはTCP / IPベースの通信をサポートしますが、NB-IoTはペイロードと応答を備えたメッセージベースであるため、NB-IoTのファームウェアのアップグレードははるかに困難になります。

ファーウェイの基地局を使用している通信事業者、またはまだ大規模なLTEを導入していない通信事業者は、NB-IoTをサポートするように奨励されます。 （HuaweiがLTE-Mモジュールを構築しているため、彼らは賭けをヘッジしていることに注意してください。）すでに大規模なLTEネットワークを持っている通信事業者は、LTE-Mを最初に採用する可能性があります。多くの場合、オペレーターは両方をサポートし、どちらの標準が顧客に固執するかを確認します。

LTE-Mは、展開、ネットワーク、およびハードウェアの点で最も成熟していることに言及することが重要です。 NB-IoTチップセットはまだ初期段階にあり、ヨーロッパとアジアでの通信事業者のテストと試験運用はごくわずかです。導入から2〜3年が経過している場合は、このスペースに注目してください。今すぐ市場に参入する必要がある場合は、LTE-Mが適しています。選択する前に、必ずすべてのオプションを調べてください。サポートが必要な場合はご連絡ください。