Diferença entre NB-IoT e LTE-M

A Internet das Coisas (IoT) é um dos principais componentes da transformação digital e digital, juntamente com big data e análise. No entanto, a maturidade dos aplicativos IoT e das tecnologias de rede causou uma explosão no número de dispositivos conectados. Espera-se que o número de dispositivos IoT conectados atinja 50 bilhões até 2022. A atual evolução da IoT é muito diferente da evolução móvel regular. Enquanto o último se concentra apenas na conectividade, a evolução da IoT deve ser abordada de ponta a ponta. No entanto, as tecnologias celulares existentes não são particularmente bem adaptadas a dispositivos e objetos desenvolvidos especificamente para a Internet das Coisas. As redes de banda larga móvel precisam evoluir para se tornarem compatíveis com a IoT.

As indústrias agora estão considerando abordagens inteligentes para atender a baixa energia, baixa taxa de transferência, um número muito alto de conexões e um custo muito baixo para a unidade final ou modem. Isso leva à necessidade de novas redes de área ampla de baixa potência (LPWANs) para atender aos requisitos variáveis ​​das WSNs. Isso começou com a definição de novas categorias de dispositivos LTE. O objetivo era alinhar-se com requisitos específicos de IoT, como baixa mobilidade, baixo consumo de energia, longo alcance e baixo custo. O LTE-M e o NB-IoT desempenham um papel importante na conexão de uma variedade de dispositivos de IoT. Mas surge a pergunta: qual é a melhor escolha para atender aos requisitos de um grande número de dispositivos de IoT?

LTE-M

LTE-M, abreviação de LTE Cat M1, é uma tecnologia de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) padronizada pelo 3GPP em 2016 na Versão 13 para atender aos requisitos da Internet das Coisas (IoT). O 3GPP (Projeto de Parceria de Terceira Geração) é o órgão de padronização que especifica os sistemas de comunicação móvel LTE / LTE-Advanced e 3G ULTRA e 2G GSM. A versão inicial dos padrões LTE MTC foi realizada com o 3GPP Release 8, com base na categoria 1. Para aprimorar a capacidade LTE para o mercado de IoT em evolução, o foco principal do Release 13 é definir um novo tipo de categoria UE de baixa complexidade que suporta largura de banda reduzida, energia de transmissão reduzida, bateria de longa duração e operação de cobertura estendida. Este é o Cat-M1, anteriormente conhecido como Cat-M, que traz aprimoramentos de cobertura para obter melhorias adicionais no consumo de energia.

NB-IoT

A nova categoria de dispositivo LTE-M, no entanto, não estava suficientemente próxima para suportar os requisitos de IoT da LPWAN. Assim, em 2015, o 3GPP aprovou uma proposta para padronizar uma nova tecnologia de acesso por rádio em banda estreita chamada Narrowband IoT, ou simplesmente NB-IoT. O novo padrão aborda especificamente os requisitos de um grande número de dispositivos de baixa taxa de transferência, baixo consumo de energia do dispositivo, cobertura interna aprimorada e arquitetura de rede otimizada. Ao contrário do eMTC que só pode ser implantado em banda, utilizando blocos de recursos em uma operadora LTE normal, o NB-IoT também pode ser implantado nos blocos de recursos não utilizados na banda de guarda de uma operadora LTE ou autônomo para implantações em espectro dedicado. Os requisitos do NB-IoT são os mesmos para o MTC, mas com o foco em cenários massivos low-end do MTC.

Diferença entre NB-IoT e LTE-M

Fundamentos

O LTE Cat-M1, também conhecido como Comunicação de Tipo de Máquina aprimorada (e às vezes chamada de Cat-M), ou simplesmente chamado LTE-M, é uma tecnologia de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) padronizada pelo 3GPP em 2016 na Versão 13 a atender aos requisitos da Internet das Coisas (IoT). Ele foi projetado para atingir casos de uso de IoT e M2M com aprimoramentos de baixo custo, baixa potência e alcance. No entanto, a nova categoria de dispositivo LTE-M não estava suficientemente próxima dos recursos da LPWA. Em 2015, o 3GPP aprovou uma proposta para padronizar uma nova tecnologia de acesso por rádio em banda estreita chamada Narrowband IoT, ou simplesmente NB-IoT. O NB-IoT é mais um protocolo LPWAN governado pelo 3GPP na versão 13 e estendido nas versões 14 e 15.

Arquitetura

O LTE-M segue outros protocolos 3GPP atrasados ​​baseados em IP. Embora não seja uma arquitetura MIMO, a taxa de transferência é capaz de 375 Kbps ou 1 Mbps no uplink e no downlink. Vários dispositivos são permitidos em uma rede Cat-M1 usando o algoritmo tradicional SC-FDMA. Ele também utiliza recursos mais complexos, como salto de frequência e codificação turbo. O NB-IoT também opera no espectro licenciado, assim como o LTE-M e é baseado na multiplexação OFDMA (downlink) e SC-FDMA (uplink) e usa o mesmo espaçamento da subportadora e duração do símbolo.

Desdobramento, desenvolvimento

Ao contrário do eMTC que só pode ser implantado em banda, utilizando blocos de recursos em uma operadora LTE normal, o NB-IoT também pode ser implantado nos blocos de recursos não utilizados na banda de guarda de uma operadora LTE ou autônomo para implantações em espectro dedicado. Os requisitos do NB-IoT são os mesmos para o MTC, mas com o foco em cenários massivos low-end do MTC. Parte de uma frequência da portadora LTE é alocada para uso como uma frequência NB-IoT. Essa alocação geralmente é feita pelo provedor de serviços e os dispositivos IoT são configurados de acordo. Isso permite flexibilidade nas implantações de LTE, WCDMA e GSM. Isso, por sua vez, permite implantações de até 200.000 dispositivos em teoria por célula.

NB-IoT vs. LTE-M: Gráfico de comparação

Sumário

Em poucas palavras, o LTE-M e o NB-IoT desempenham um papel importante na conexão de uma variedade de dispositivos de IoT. O LTE-M reduziu a largura do canal para 1,4 MHz, o NB-IoT a reduziu ainda mais para 180 KHz pelas mesmas razões, reduzindo substancialmente o custo e a energia. Independentemente das diferenças, o NB-IoT baseia-se na multiplexação OFDMA (downlink) e SC-FDMA (uplink) e usa o mesmo espaçamento da subportadora e duração do símbolo. Isso permite que os provedores de serviços móveis otimizem seu espectro com várias opções de implantação para espectros GSM, WCDMA e LTE.