技术解读:eMTC是什么,它的应用在哪里?

3GPP包括三种无线技术:NB-IoT、eMTC、EC-GSM。三种都是关于物联网的无线连接技术,其中EC-GSM是基于GSM(2G)技术,关注度已经远不及NB-IoT与eMTC。我们今天的主角就是eMTC。

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eMTC是什么?

eMTC,增强型机器类型通信,英文全称为enhanced Machine-Type Communication,听起来堪比阿里诺夫·布雷塞轮·皮卡丘一样复杂。

如果这个名字太复杂,他还有个比较容易记的:LTE-M,LTE-Machine-to-Machine,LTE-机器到机器。这个名字不仅简单,而且更直白,用于机器之间的LTE网络,即适用于物联的LTE网络。

在3GPP R12版本中,还曾叫过一段时间的Low-Cost MTC,廉价MTC。

eMTC的发展历史

2008年,LTE第一版R8(Release 8)的终端等级中,不同的Cat代表了不同的速率,而在发展初期,上行峰值速率仅有5Mbit/s的终端等级Cat.1并没有得到过多重视。

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不过在后来,可穿戴设备普及,应用于物联网低速率应用的Cat.1逐渐走到台前。可穿戴设备一般配备1根天线,而Cat.1终端需使用2根天线,物联网优化势在必行。

于是,为达成本要求,在R12中增加了新终端等级Cat.0,放弃了对MIMO(多天线)的支持,简化为半双工,峰值速率降低为1Mbit/s,终端复杂度降低为普通LTE终端的40%;为解决射频接收宽带太大问题,在R13中新增Cat.M1等级的终端,信道带宽和射频接收带宽均为1.4MHz。

Cat.M1就是现在的eMTC。

eMTC的五大优势

eMTC属于蜂窝物联网,具备了蜂窝物联网的“3C”特征。

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除此之外,eMTC还具备五大优势:

移动性

之所以被可穿戴设备青睐正是看中了eMTC支持连接态的移动性,无缝切换,体验性有保障。

高速率

eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率,支撑丰富的物联应用不在话下,前提是覆盖和功耗有保证。

支持定位

eMTC以TDD为基础,可以利用基站侧的PRS进行定位,由此省略了新增 GPS芯片的步骤。

支持语音与VoLTE

支持网络复用

另外,较NB-IoT而言,eMTC在时延和吞吐量有较大优势。

局限所在

众所周知,eMTC终端成本及功耗竞争力较低,导致这种现象的原因是什么呢?

主要原因在于eMTC的技术局限性:

  • 15dB覆盖增强仍不能满足室内覆盖的要求;
  • 在LTE带内部署时,LTE网络性能易受eMTC部署影响,eMTC业务量越大或覆盖增强越大,对LTE网络影响越大;
  • eMTC设计规格峰值为1Mbit/s,终端射频带宽为1.4Mbit/s,与3G早期的版本较为接近;
  • 为了保持移动性,eMTC终端继承了LTE协议栈的复杂度。

应用范围

针对以上特性,eMTC适用于对移动性、数据速率、语音的物联业务典型应用包括:

赋能定位、语音和视频交互的智能穿戴类;

有物流跟踪需求的车辆管理类;

电子广告类。

运营商加紧步伐布局物联网,全球主流运营商确认会部署LTE Cat-M1,北美、欧洲、澳大利亚等地区均在部署;国内运营商也在紧锣密鼓测试Cat-M1。

而且在2019年1月18日工业和信息化部无线电管理局在其网站上发布了“公开征求对《关于增强机器类通信(eMTC)系统频率使用有关事宜的通知(征求意见稿)》的意见”通知,意见稿中表示,eMTC系统应在已许可使用LTE技术体制的800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz和2100MHz等公众移动通信频段,以及1447-1467MHz和1785-1805MHz等专用通信频段进行部署。

不同于NB-IoT与LoRa的风风火火,eMTC可以算得上低调,但低调背后独具特色的物联网技术优势却是不可复制的,在市场竞争中,eMTC会被打磨地更适配,也会有更大的作为。

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