Skip to main content

Please note that u‑blox no longer supports Internet Explorer.

We recommend using the latest version of Google Chrome or Firefox.

Ok

3GPP 版本 14 对 NB-IoT 和 LTE-M 的意义

Cell tower

3GPP 版本 14 进一步推动了 LPWA 技术的应用,在移动方案中提供更低的功耗、更高的数据速率和更好的性能。 

自 3GPP(定义移动通信标准的标准制定组织)发布 14 版本以来已有两年时间。该版本包括对 NB-IoT 和 LTE-M 的一些改进,这两种蜂窝技术支持蜂窝物联网。由于移动网络运营商支持许多功能,蜂窝模块制造商宣布推出第一代符合版本 14 的低功耗广域蜂窝调制解调器。

根据 3GPP 版本 13 定义,NB-IoT(也称为 LTE Cat NB1)和 LTE-M(LTE Cat M1 或 eMTC)经过优化,能够以最低功耗和最大覆盖范围(物联网应用中的常见要求)传输少量不频繁的数据,从物流中的车队管理和资产追踪到智能停车场以及智能城市中的水和天然气监控。在 3GPP 版本 14 中,NB-IoT 和 LTE-M 可以更快地传输数据(以更高的数据速率),同时功耗更少。

NB-IoT 和 LTE-M 蜂窝调制解调器旨在满足所有 3GPP 版本 14 功能,也可称为 LTE Cat NB2 和 LTE Cat M2 调制解调器。

以下是 3GPP 版本 14 为 LPWA 调制解调器带来的一些增强功能:

NB-IoT 的功耗甚至更低

从第一天开始,NB-IoT 就专为支持电池供电物联网设备而设计,单块电池即可提供长达十年的连接TWEET3GPP 版本 14 为 NB-IoT 引入了新的低功耗级别。 专为满足小型电池供电的调制解调器的需求而定制,允许设备以最大传输功率 14 dBm 传输消息。这意味着对外部电池的要求更加宽松,不再需要提供以 23 dBm 传输常见的高电流峰值。

新的规格还增加了运输块的大小。这意味着数据可以细分为更大的数据包,从而减少发送给定数据量所需的时间。缩短的传输时间直接导致功耗降低。

因此,电池供电的物联网设备(如烟雾探测器、智能仪表和其他分布式传感器)可以运行更长时间,所需维护更少。

更好的单元容量

为了增加可以在单个网络单元内操作的物联网设备的数量,3GPP 版本 14 通过两个称为非锚分页和非锚随机接入过程 (RACH) 的功能增强了单元容量和 NB-IoT 网络资源使用。这些功能在智能家居和互联建筑应用中非常有用,在这些应用中,物联网设备的密度有望在未来几年大幅增加。

更高的数据速率

在版本 14 中,LTE-M 通过将数据包大小增加近三倍来显著提高数据速率。LTE-M 的峰值数据速率在 DL 中约为 4 Mbps,在带宽为 5 MHz 的 UL 中约为 7 Mbps,对于需要更高数据吞吐量或更低延迟的更多应用(如智能城市和远程监控设备)而言,LTE-M 成为一项有趣的技术。

改进的 NB-IoT 移动性

TWEET3GPP 版本 14 为 NB-IoT 设备带来 RRC 连接重新建立,使调制解调器可以从一个网络单元移动到另一个网络单元,而无需重新协商新连接。 这不仅能为移动应用提供持续通信,还能减少开销数据,并随后降低功耗。

因此,对于不需要快速交换位置信息的资产(这仍然会受到较低数据速率的限制),NB-IoT 将成为一个更明显、更划算的追踪选择。例如,它非常适合追踪可能会在指定工作地点花费一些时间,然后再迁移到另一个工作地点的建筑设备。

改进基于 LTE 的定位

此改进附带免责声明:虽然 3GPP 版本 14 使用 LTE-M 和 NB-IoT 网络基础设施提高了可实现的定位精度,但这是一项需要通过移动网络实施的功能。但是,一旦实施,调制解调器将能够使用增强型 Cell-ID (E-CID) 和观察到达时间差 (OTDOA) 定位方法。

由于可达到的精度取决于附近蜂窝基站的配置,此增强功能将可靠地提供路线定位估计。一个常见的应用是资产追踪。

5G 道路上的又一步

3GPP 版本 14 是通往 5G 道路的另一个垫脚石,从而为将成为下一代移动网络技术一部分的低功耗广域技术铺平道路,使物联网设备制造商能够将能够支持未来网络技术的产品推向市场。

了解更多

博客:准备迎接 5G

博客:使用单块电池为物联网连接供电十年

超越案例:物联网安全:打造更好、更安全的互联世界

白皮书:能量收集应用电路