Thông tin

LTE-M: Máy với Máy, giao tiếp M2M

LTE-M: Máy với Máy, giao tiếp M2M


LTE cung cấp một nền tảng lý tưởng cho giao tiếp giữa máy và máy, M @ M. Sử dụng băng thông thấp và tốc độ dữ liệu thấp, với các danh mục LTE mới, LTE có thể hỗ trợ hình thức giao tiếp này bằng LTE-M

Biến thể LTE-M của LTE cho phép sử dụng phạm vi phủ sóng rộng lớn của mạng LTE cho truyền thông M2M mà không cần cài đặt mạng mới.

LTE-M đã được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu của giao tiếp IoT M2M với việc giới thiệu các danh mục tốc độ dữ liệu thấp mới và với thiết kế cẩn thận của các nút từ xa, điều này cho phép đạt được thời lượng pin khổng lồ kéo dài đến nhiều năm.

Cùng với sự ra đời của LTE-M là các danh mục mới đã được giới thiệu trong Bản phát hành 13 (Rel 13) của tiêu chuẩn 3GPP. Các danh mục này bao gồm LTE Cat 1.4MHz và LTE Cat 200kHz.

Các vấn đề chính về LTE-M

Có một số yêu cầu đối với ứng dụng LTE M2M nếu hệ thống di động khả thi trong các trường hợp sau:

  • Pin tốt : Nhiều thiết bị M2M sẽ cần không được giám sát trong thời gian dài ở những khu vực có thể không có nguồn điện. Bảo trì pin là một công việc tốn kém và do đó bất kỳ thiết bị nào cũng có thể có thời gian giữa các lần thay pin lên đến mười năm. Điều này có nghĩa là hệ thống LTE-M phải có khả năng tiêu hao rất ít năng lượng pin.
  • Phổ rộng của các thiết bị: Bất kỳ hệ thống LTE nào từ máy đến máy đều phải có khả năng hỗ trợ nhiều loại thiết bị khác nhau. Chúng có thể bao gồm từ đồng hồ thông minh đến máy bán hàng tự động và quản lý đội xe ô tô đến thiết bị an ninh và y tế. Các thiết bị khác nhau này có nhiều yêu cầu khác nhau, vì vậy bất kỳ hệ thống LTE-M nào cũng cần có khả năng linh hoạt.
  • Chi phí thiết bị thấp: Hầu hết các thiết bị M2M cần phải nhỏ và phù hợp với thiết bị rất nhạy cảm về chi phí. Với nhiều hệ thống M2M chi phí thấp đã có sẵn, LTE-M cần cung cấp các lợi ích của một hệ thống di động, nhưng với chi phí thấp.
  • Khối lượng lớn - tốc độ dữ liệu thấp: Vì có thể dự đoán rằng khối lượng thiết bị từ xa sẽ rất lớn, LTE-M phải được cấu trúc để mạng có thể chứa một lượng lớn các thiết bị được kết nối có thể chỉ yêu cầu một lượng nhỏ dữ liệu được truyền tải, thường là trong thời gian cao điểm ngắn. nhưng với tốc độ dữ liệu thấp.
  • Nâng cao phạm vi bảo hiểm: Các ứng dụng LTE-M sẽ cần hoạt động ở nhiều vị trí khác nhau - không chỉ ở nơi có khả năng thu sóng tốt. Họ sẽ cần phải hoạt động trong các tòa nhà, thường ở những vị trí có ít lối vào và nơi tiếp nhận có thể kém. Theo đó LTE-M phải có thể hoạt động trong mọi điều kiện.

Cập nhật Rel 12 cho LTE-M

Một số bản cập nhật đã được giới thiệu trong 3GPP Rel 12 để đáp ứng các yêu cầu LTE-M.

Các bản cập nhật này có nghĩa là chi phí của modem M2M giá rẻ có thể bằng 40 đến 50% so với thiết bị LTE thông thường, khiến chúng có thể so sánh với các thiết bị EGPRS.

Để đáp ứng các yêu cầu này, một danh mục UE mới đã được triển khai LTE Loại 0. Các danh mục này xác định các khả năng rộng rãi của thiết bị để trạm gốc có thể giao tiếp đúng cách. Đọc thêm về các danh mục LTE UE.

Các modem LTE-M, M2M giá rẻ này có khả năng hạn chế và là:

  • Ăng ten: Có khả năng chỉ cho một ăng-ten nhận so với hai ăng-ten nhận cho các loại thiết bị khác.
  • Kích thước khối vận chuyển: Có một hạn chế về kích thước khối truyền tải Các thiết bị LTE-M giá rẻ này được phép gửi hoặc nhận tối đa 1000 bit dữ liệu unicast trên mỗi khung con. Điều này làm giảm tốc độ dữ liệu tối đa xuống 1 Mbps ở cả đường lên và đường xuống.
  • Song công: Các thiết bị FDD bán song công được hỗ trợ như một tính năng tùy chọn - điều này giúp tiết kiệm chi phí vì nó cho phép loại bỏ các bộ chuyển mạch RF và bộ song công cần thiết cho các modem hiệu suất đầy đủ. Nó cũng có nghĩa là không cần một vòng lặp bị khóa pha thứ hai cho việc chuyển đổi tần số, mặc dù chỉ có một PLL có nghĩa là thời gian chuyển đổi giữa nhận và truyền dài hơn.

Các tính năng LTE-M được lên kế hoạch cho Rel 13

Có một số tính năng đang được đề xuất và chuẩn bị cho phiên bản tiếp theo của tiêu chuẩn 3GPP về khả năng LTE M2M. Chúng bao gồm một số khả năng sau:

  • Giảm băng thông xuống 1,4 MHz cho đường lên và đường xuống
  • Giảm công suất phát xuống 20dBm
  • Giảm hỗ trợ cho các chế độ truyền dẫn đường xuống
  • Giảm bớt các yêu cầu đòi hỏi mức độ xử lý cao, ví dụ: sơ đồ điều chế đường xuống, giảm dòng thời gian HARQ đường xuống

Loại UE cho điều này đang được gọi là 'Cat 1,4MHz'.

Có một cải tiến bổ sung cho LTE-M dưới Rel 13 với tùy chọn băng thông giảm xuống còn 200kHz ở đường lên và đường xuống - thường được gọi là Băng thông hẹp hoặc NB lte_m. Bằng cách giảm băng thông và cả tốc độ dữ liệu, modem có thể đơn giản hóa hơn nữa. Loại UE này được gọi là 'Cat 200kHz.'

Danh mục LTE-M

Có thể tóm tắt các danh mục và tùy chọn UE khác nhau cho hệ thống và modem LTE-M.


So sánh khả năng và độ phức tạp của mô-đun cho LTE-M
Năng lựcRel 8
Cat 4
Rel 12
Cat 0
Rel 13
'Cat 1,4 MHz'
Rel 13
'Mèo 200kHz'
Tốc độ đỉnh của đường xuống (Mbps)150110.2
Tốc độ đỉnh của đường lên (Mbps)50110.144
Số lượng ăng-ten2111
Chế độ hai mặtĐầyMột nửaMột nửaMột nửa
Băng thông nhận UE (MHz)20201.40.2
Công suất phát UE (dBm)23232023
Độ phức tạp Modem tương đối100%40%20%<15%

Một trong những phép đo quan trọng đối với bất kỳ nút máy nào là độ phức tạp của modem. Khi điều này giảm, mức tiêu thụ pin cũng vậy. Có thể thấy rằng LTE Cat 1.4MHz và LTE Cat 200kHz có độ phức tạp thấp hơn modem khi so sánh với modem Cat 4.

Theo đó LTE Cat 1.4MHz và LTE Cat 200kHz sẽ được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng LTE-M và M2M.

LTE-M cho phép LTE cung cấp dịch vụ được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu của nhiều ứng dụng IoT và M2M hiện đang được phát triển. Với các nút IoT dự kiến ​​sẽ đạt từ 20 đến 30 tỷ thiết bị trong một vài năm, LTE cần thiết phải giải quyết lĩnh vực này của thị trường và cung cấp một giải pháp phù hợp. Điều này đã đạt được khi sử dụng LTE-M.

Chủ đề về kết nối không dây & có dây:
Thông tin cơ bản về Truyền thông di động2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT Điện thoại không dâyNFC- Giao tiếp trường gần Nguyên tắc cơ bản về mạng Dữ liệu CloudEthernetSerial là gìUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Quay lại kết nối không dây & có dây


Xem video: Skywire Nano Global LTE-M and NB-IoT Embedded Modem (Tháng Giêng 2022).