從NB-IOT與eMTC的技術(shù)比較,看中國三大運營商在NB-IoT和eMTC上的選擇策略
從全球運營商來看,AT&T、Verizon、KDDI、KPN、Orange、NTT DoCoMo、Telefonica、Telstra、Telus等都先后開展了eMTC的商用。
在我國,中國電信率先起跑,在確立了800MHz組網(wǎng)能力之后,計劃建設(shè)30萬NB-IoT基站;中國聯(lián)通與Jasper簽訂雙排他協(xié)議,早早確定了NB-IoT作為發(fā)展方向;而最早提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的中國移動,卻在NB-IoT與eMTC之間徘徊不定,這中間的原因,主要是兩種制式各有所長,而中國移動TDD網(wǎng)絡(luò)也決定了其決策上的糾結(jié)性。
本文將試圖從需求、技術(shù)、現(xiàn)狀等角度來分析我國三大運營商在NB-IoT和eMTC上的推廣策略。
一、三大運營商目前的口徑
先看中國聯(lián)通,中國聯(lián)通近期宣布將于2018年適時部署eMTC網(wǎng)絡(luò);上周的股東大會上王曉初董事長也介紹:“長遠(yuǎn)來看,我們更關(guān)注eMTC。因為需要高流量、低時延。如車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場景,一定是5G+eMTC的結(jié)合。”從以上口徑看,聯(lián)通打了個太極,實則沒有明確的eMTC發(fā)展計劃。
再看中國電信,中國電信基本不提eMTC,據(jù)悉其官方口徑是“根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)成熟情況,適時引入”。顯然,中國電信也沒有明確的eMTC發(fā)展計劃,屬于邊走邊看。
最后看中國移動,中國移動雖然沒有在公開場合公布其eMTC計劃,但從實際進(jìn)展看,是三大運營商中eMTC投入最多的一個,目前已在多個城市進(jìn)行eMTC網(wǎng)絡(luò)的小范圍部署和驗證。筆者推測,由于TDD牌照、NB-IoT暫不支持TDD等原因,一方面中國移動反復(fù)宣稱將以NB-IoT技術(shù)為主,給政府組織施壓、力促FDD牌照的獲取;另一方面移動也不敢保證一定能獲取到FDD牌照、至少短期內(nèi)不一定能獲取到,因此中國移動采取了腳踩兩只船的策略,以發(fā)展NB-IoT為主、同時順顧eMTC技術(shù)。
二、NB-IoT與eMTC技術(shù)比較
同屬低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù),兩者在技術(shù)上互有優(yōu)劣。NB-IoT的主要優(yōu)勢是成本更低、覆蓋更廣、小區(qū)容量預(yù)計也更大,eMTC的主要優(yōu)勢則是速率更高、可移動性更好、可支持語音。兩者的詳細(xì)比較如下:

不難看出,NB-IoT和eMTC都屬于窄帶LTE技術(shù),這也意味著它們可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和頻譜,不過相比現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)來說,NB-IoT和eMTC在傳輸速率上都進(jìn)行了大大的降低。
NB-IoT使用的帶寬大約為200KHz,支持100Kbps以下速率傳輸?shù)土髁繑?shù)據(jù);而eMTC技術(shù)則使用的是1.4MHz帶寬,最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)1Mbps。
而這也使得終端和核心網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性進(jìn)一步降低,可實現(xiàn)更低功耗延長續(xù)航時間,通過冗余傳輸實現(xiàn)更深覆蓋。完全符合目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對于傳輸速率要求不高,低功耗、低成本的需求。
NB-IoT技術(shù)具有以下優(yōu)勢:
(1)強連接:穿墻能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益,在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接,支持低延時敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);
(2)超低功耗:由于NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、低速率應(yīng)用,因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小,設(shè)備續(xù)航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年甚至十年以上;
(3)深度覆蓋:能實現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益,相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力;(4)低成本:NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò),可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò),以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級;同時低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT芯片以及模塊帶來低成本優(yōu)勢。(
(5)安全性:繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力,支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴(yán)格加密,確保用戶數(shù)據(jù)的安全性;
(6)穩(wěn)定可靠:能提供電信級的可靠性接入,有效支撐IoT應(yīng)用和智慧城市解決方案。
與NB-IoT技術(shù)相比,eMTC同樣具有以上諸多特點,不過在信號覆蓋深度(穿墻能力比Cat.4 LTE提升15dB增益)、功耗、成本上則不同于NB-IoT。不過eMTC優(yōu)勢則在于傳輸速率更快,更低延時(100ms級,NB-IoT是秒級),支持移動性、FDD、定位、支持VoLTE語音通信等。不過,當(dāng)3GPP Release 14標(biāo)準(zhǔn)的NB -IoT 出來之后也能夠支持定位和一定的移動性等特性。
從上面的介紹,我們不難看出,eMTC和NB-IoT各具優(yōu)勢,并在特性上有一定的覆蓋,同時很難有非常清晰的界限。對于二者的關(guān)系,高通認(rèn)為,兩項技術(shù)之間是互補的關(guān)系,并各自適用于不同的物聯(lián)網(wǎng)使用情境,同時,LTE窄帶技術(shù)和現(xiàn)有2G/GSM多模共存。