什么是CatM?LTECatM(也称为LTE-M)是一种低功耗广域(LPWA)技术,旨在通过蜂窝技术支持“大规模物联网”,即数千亿(!)物联网设备。CatM主要是指CatM1,因为CatM2的采用还有几年的时间。LTE无线电技术使用“类别”来区分连接到LTE网络的每个设备的功能。例如,Cat1是指可以支持最高10Mbps下载速度的设备,而Cat4是指可以使用载波聚合并支持最高150Mbps下载速度的设备。CatM1是指在1.4MHz窄信道上运行的一类设备,在上行链路(3GPP第14版)上观察到的下载速度范围为589Kbps和1.1Mbps。较旧的CatM模块具有较低的速度(300Kbps下行链路/375Kbps上行链路)。CatM的主要优势CatM对移动网络运营商(MNO)和物联网建设者都具有重要优势。MNO的主要优势是CatM设备在较小的频段(1.4MHz)上运行。这使他们能够将更多设备打包到每个小区站点的可用频谱中。与活跃的传统LTE设备相比,典型的LTE蜂窝站点可以支持10倍的活跃CatM设备。物联网制造商的主要优势是CatM调制解调器使用更少的功率,使功率受限的设备能够使用具有高级节能功能的小电池运行数月或数年。CatM调制解调器在冷启动时的启动速度也快于Cat1调制解调器,从而缩短了连接时间。另一个关键优势是CatM调制解调器的成本往往低于常规LTE调制解调器,这有助于降低硬件成本。CatM节能功能CatM提供多种节能功能,使物联网设备能够在低功耗模式下运行并延长电池寿命。省电模式(PSM)PSM功能允许物联网设备长时间休眠,而不会被网络寻呼唤醒。典型的蜂窝设备会在两种模式(空闲和活动)之间主动转换。当设备不发送/接收流量时,它会进入空闲状态,这会对电池寿命产生积极影响。假设有IP数据包需要传递到设备和设备的网页。设备必须响应页面并转换到ACTIVE模式才能接收流量。这对功率受限的物联网设备有影响。PSM允许这些物联网设备与网络协商延长睡眠时间(几小时或几天),并避免在该睡眠周期内被寻呼。如果任何流量在睡眠期间到达设备,流量将在网络中缓冲(至少最后100个字节)并在设备变为活动状态时传送。扩展不连续接收(eDRX)eDRX是一项CatM功能,允许设备长时间休眠并定期唤醒(也称为eDRX周期)以发送和接收流量。支持eDRX的设备需要与网络协商eDRX周期,以避免在这些睡眠期间被网络寻呼。例如,eDRX允许设备使用10.24秒的寻呼周期,而不是常规LTE设备使用的1.28秒寻呼周期。PSM和eDRX是互补的,都可以被CatM设备使用。eDRX帮助设备睡得更久,定期唤醒,并通常减少设备和网络之间的“聊天”。PSM帮助设备长时间休眠——数小时或数天。根据用例,您可能只需要使用eDRX、PSM或两者。请注意,并非所有CatM网络都支持eDRX和PSM,但目前大多数都支持。随着越来越多的网络启用这两个关键功能以启用功率受限的设备,我们预计情况会继续改善。CatM网络限制虽然CatM为功率受限的物联网设备提供了巨大的机会,但也存在一些缺点。CatM提供低带宽。虽然CatM支持约1Mbps的峰值上行速度,但我们的测试显示典型速度约为300Kbps。CatM支持尚未在全球范围内广泛提供。还有许多国家尚未推出CatM网络。在可预见的未来,M类覆盖是常规LTE覆盖的一个子集。使用CatM的设备可能会在拥塞情况下被推出网络(抢占)。当小区站点拥塞时,网络可能会强制已连接很长时间的CatM设备断开连接并稍后重新连接。CatM用例现在应该很清楚了,CatM最适合功率受限并与应用程序云交换少量流量的物联网设备。用例包括资产跟踪(例如废物管理)、智能仪表(通常是任何定期报告温度、空气质量等读数的传感器)和智能灌溉。一般来说,任何使用小电池(不易更换或充电)的设备都可以从使用CatM中获益匪浅。LTECat1与CatM如果您的物联网用例涉及在您的设备和应用程序云之间保持“始终在线”连接,那么LTECat1(或Cat3/4)调制解调器更适合您的设备。在“始终在线”模式下,您的设备不会进入睡眠状态,您不会利用CatM提供的任何省电功能,但同时面临低带宽连接并在本地时被迫断开连接您连接到的手机站点连接拥塞。常规LTE覆盖范围远优于CatM覆盖范围。一些国家/地区不提供CatM,即使提供,也并非该国家/地区的所有移动网络运营商都支持CatM。因此,当您将CatM用于IoT设备时,它会自动转化为与可用连接提供商相关的更少选项。如果您的设备经常向网络传输大量数据或从网络传输大量数据,则常规LTE调制解调器可能是比CatM调制解调器更好的选择。CatM连接提供的低带宽意味着设备必须保持在线更长时间才能传输大文件。如果您使用的是PPP(点对点协议),则不支持某些CatM低功耗模式。当使用PPP时,这些调制解调器无法进入低功耗模式。
