NB-IoT与LoRa之争并未平息,其兄弟eMTC也在悄然占领市场。什么是eMTC,它与NB-IoT的渊源是什么?通信技术是物联网的基础。随着物联网的不断发展,越来越多的通信技术涌入,包括WLAN物联网、Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Z-wave;cellularIoT、NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox等eMTC和NB-IoT不仅同属于蜂窝物联网,而且来自同一个3GPP组织,其渊源可谓深远。什么是eMTC?eMTC是enhancedMachine-TypeCommunication的缩写,意思是增强型机器类通信。它是怎么来的?2008年3GPP推出第一版LTER8(Release8),除了满足宽带多媒体应用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等终端级别外,还有一个终端级别Cat.1与上行峰值速率仅为5Mbit/s,可用于物联网等“低速率”应用。此后,3GPP针对物联网进行了多次优化。首先是在R12中增加了一个新的终端级Cat.0,放弃对MIMO(多天线)的支持,简化为半双工,峰值速率降低到1Mbit/s,终端复杂度降低到40%普通LTE终端。这样就初步满足了物联网的成本要求。但是,虽然Cat.0终端的信道带宽降低到了1.4MHz,但是射频的接收带宽还是20MHz,还是太大了。因此,3GPP在R13中增加了Cat.M1级别终端,信道带宽和射频接收带宽均为1.4MHz,终端复杂度进一步降低。同时增加了Cat.NB-1,其接收带宽仅为180kHz。这里Cat.M1就是eMTC;Cat.NB-1是NB-IoT。eMTC和NB-IoT有什么区别?eMTC和NB-IoT都具有蜂窝物联网覆盖增强、低功耗、低成本等特点。参数差别很大。NB-IoT追求最低的成本、最长的电池寿命、缺乏移动性和低数据速率。更适用于无移动性、数据量小、对时延不敏感、对成本敏感、数量级大终端的应用,如智能停车、智能灯杆、智能抄表等。eMTC支持语音、快速传输速率、移动性、LTE网络复用,但也存在模组成本较高、覆盖能力不如NB-IoT的情况。具体来说,eMTC支持语音,以及广泛应用于与紧急呼叫相关的物联网设备的VoLTE。在速度方面,eMTC支持上行和下行最高1Mbps的峰值速度。这个速率足以支持更丰富的物联网应用,例如低速视频和语音。eMTC还可以支持连接状态下的移动性,物联网用户可以无缝切换,保证用户体验。因此,eMTC更适用于智能手表等可穿戴设备。我们再来看看部署方式。NB-IoT分为Standalone、Guardband和In-band三种部署方式。eMTC既支持与LTE共部署,也支持独立部署。NB-IoT的独立部署适合GSM频段的再耕种。GSM的信道带宽为200KHz,正好给NB-IoT的180KHz带宽腾出空间,两边还有10KHz的保护间隔。保护带部署利用LTE边缘保护带中未使用的180KHz带宽资源块。带内部署利用LTE载波中间的任何资源块。eMTC主要采用LTE带内部署方式,支持TDD和FDD。eMTC和LTE在同一频段协同工作,基站统一分配资源,共享部分控制信道。因此,运营商可以直接在现有LTE频段部署eMTC,无需单独分配频谱。利用这一优势,eMTC可以实现低成本快速部署,有利于运营商抢占市场先机。在芯片方面,国内外蜂窝物联网相关厂商将更多资源集中在NB-IoT上。目前eMTC芯片供应商主要为海外公司,国内只有锐迪科推出了相应产品,但尚未实现量产。而且这些厂商推出的芯片大多是多模的,包括NB-IoT/eMTC双模和NB-IoT/eMTC/2G三模。主要eMTC芯片厂商及其产品包括:随着eMTC商用网络和应用越来越多,未来将需要更低成本的单模芯片。eMTC的市场如何?长期以来,业界对NB-IoT寄予厚望,希望能在短时间内担起物联网“大连接”的重任。它被认为是承载蜂窝物联网60%以上连接的方式。不过,经过2年多的商业推广,目前的连接效果比之前预期的要慢。究其原因,与整个产业生态有关,尤其是下游应用的规模化需求尚未被激发的问题。面对同样的问题,如果承载绝大多数连接的网络在商用的几年内发展速度没有预期的那么快,那么商用后另外一个eMTC网络的发展可能达不到预期。或许这也是为什么eMTC商业化的进展似乎并没有引起业界过多的关注。2018年3月,3GPP正式宣布eMTC相关标准已在R13发布,未来将根据技术和应用场景的发展与LTE协议一起演进。在3GPPR13中,eMTC在降低成本、增强覆盖、终端省电三个方面进行了优化,使其更加适用于物联网领域。而且,上面也指出,eMTC的部署可以基于现有运营商的LTE网络进行软件升级,同时支持FDD和TDD两种模式,更适用于任何类型的运营商,有利于运营商的进步。但目前只有中国移动在国内多个城市小范围部署并验证了eMTC网络。相比之下,在以欧美日运营商为代表的海外市场,eMTC更为流行。以下是eMTC全球商用情况:对于eMTC的营销推广,也有业内人士给出了建议。首先,重点发展有移动需求的中速、中高价值业务,如电子广告屏、电梯门卫、智能公交站牌、物流追踪等。其次,运营商可以不仅仅局限于现有的资费形式,还可以探索与产业链上下游合作伙伴和行业用户可持续共赢的商业模式。未来,相信eMTC将为物联网市场带来更多机遇。
