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三大运营商在NB-IoT和eMTC上的推广策略解读

2017-12-12 14:12 次阅读

 

伴随移动通信技术的不断发展,低功耗广域网(LPWAN)等物联网迎来了快速发展。

NB-IoT与eMTC的技术比较,看中国三大运营商在NB-IoT和eMTC上的选择策略

从全球运营商来看,AT&T、Verizon、KDDI、KPN、Orange、NTT DoCoMo、Telefonica、Telstra、Telus等都先后开展了eMTC的商用。

在我国,中国电信率先起跑,在确立了800MHz组网能力之后,计划建设30万NB-IoT基站;中国联通与Jasper签订双排他协议,早早确定了NB-IoT作为发展方向;而最早提出发展物联网的中国移动,却在NB-IoT与eMTC之间徘徊不定,这中间的原因,主要是两种制式各有所长,而中国移动TDD网络也决定了其决策上的纠结性。

本文将试图从需求、技术、现状等角度来分析我国三大运营商在NB-IoT和eMTC上的推广策略。

一、三大运营商目前的口径

先看中国联通,中国联通近期宣布将于2018年适时部署eMTC网络;上周的股东大会上王晓初董事长也介绍:“长远来看,我们更关注eMTC。因为需要高流量、低时延。如车联网等应用场景,一定是5G+eMTC的结合。”从以上口径看,联通打了个太极,实则没有明确的eMTC发展计划。

再看中国电信,中国电信基本不提eMTC,据悉其官方口径是“根据标准、产业成熟情况,适时引入”。显然,中国电信也没有明确的eMTC发展计划,属于边走边看。

最后看中国移动,中国移动虽然没有在公开场合公布其eMTC计划,但从实际进展看,是三大运营商中eMTC投入最多的一个,目前已在多个城市进行eMTC网络的小范围部署和验证。笔者推测,由于TDD牌照、NB-IoT暂不支持TDD等原因,一方面中国移动反复宣称将以NB-IoT技术为主,给政府组织施压、力促FDD牌照的获取;另一方面移动也不敢保证一定能获取到FDD牌照、至少短期内不一定能获取到,因此中国移动采取了脚踩两只船的策略,以发展NB-IoT为主、同时顺顾eMTC技术。

二、NB-IoT与eMTC技术比较

同属低功耗广域网(LPWAN)技术,两者在技术上互有优劣。NB-IoT的主要优势是成本更低、覆盖更广、小区容量预计也更大,eMTC的主要优势则是速率更高、可移动性更好、可支持语音。两者的详细比较如下:

不难看出,NB-IoT和eMTC都属于窄带LTE技术,这也意味着它们可以利用现有基础设施和频谱,不过相比现有的LTE网络来说,NB-IoT和eMTC在传输速率上都进行了大大的降低。 

NB-IoT使用的带宽大约为200KHz,支持100Kbps以下速率传输低流量数据;而eMTC技术则使用的是1.4MHz带宽,最高数据传输速率达1Mbps。 

而这也使得终端和核心网络的复杂性进一步降低,可实现更低功耗延长续航时间,通过冗余传输实现更深覆盖。完全符合目前物联网设备对于传输速率要求不高,低功耗、低成本的需求。 

NB-IoT技术具有以下优势:

(1)强连接:穿墙能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益,在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;

(2)超低功耗:由于NB-IoT聚焦小数据量、低速率应用,因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小,设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年甚至十年以上;

(3)深度覆盖:能实现比GSM高20db的覆盖增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力;(4)低成本:NB-IoT构建于蜂窝网络,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级;同时低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。(

5)安全性:继承4G网络安全能力,支持双向鉴权以及空口严格加密,确保用户数据的安全性;

(6)稳定可靠:能提供电信级的可靠性接入,有效支撑IoT应用和智慧城市解决方案。 

与NB-IoT技术相比,eMTC同样具有以上诸多特点,不过在信号覆盖深度(穿墙能力比Cat.4 LTE提升15dB增益)、功耗、成本上则不同于NB-IoT。不过eMTC优势则在于传输速率更快,更低延时(100ms级,NB-IoT是秒级),支持移动性、FDD、定位、支持VoLTE语音通信等。不过,当3GPP Release 14标准的NB -IoT 出来之后也能够支持定位和一定的移动性等特性。 

从上面的介绍,我们不难看出,eMTC和NB-IoT各具优势,并在特性上有一定的覆盖,同时很难有非常清晰的界限。对于二者的关系,高通认为,两项技术之间是互补的关系,并各自适用于不同的物联网使用情境,同时,LTE窄带技术和现有2G/GSM多模共存。

下面从NB-IoT与eMTC的技术比较,看中国三大运营商在NB-IoT和eMTC上的选择策略

三、应用策略分析与建议

新技术的发展应用不可能仅由其本身的技术特点所能决定,还同时受到用户的需求、政策的扶持、产业链的推广等因素的影响。

1、业务需求

第一类业务:水表、电表、燃气表、路灯、井盖、垃圾筒等行业/场景,具有静止、数据量很小、时延要求不高等特点,但对工作时长、设备成本、网络覆盖等有较严格的要求。针对此类业务,技术上NB-IoT更合适。

从NB-IoT与eMTC的技术比较,看中国三大运营商在NB-IoT和eMTC上的选择策略

第二类业务:电梯、智能穿戴、物流跟踪等行业/场景,则对数据量、移动性、时延有一定的要求。针对这类业务,技术上eMTC则更胜一筹。

由此可见,不同行业和应用场景有不同的技术要求,从业务需求上看三大运营商应当对NB-IoT和eMTC均不排斥。

2、可替代性

针对第一类业务,GSM/GPRS/EDGE因为产业链发展成熟、成本低、且支持移动性和语音等原因,可以在一定程度上替代NB-IoT;但由于覆盖、功耗、小区容量等原因,完全顶替是不可能的。

针对第二类业务,CAT.0因为速率、移动性、语音等方面等均与eMTC相当,也可以在一定程度上替代eMTC,劣势是功耗、覆盖等;进一步,CAT.1以及WCDMA/HSPA也可在较小程度上可以临时顶替eMTC技术。

因此,如果有完善的GSM/GPRS/EDGE网络,则NB-IoT就会显得不是那么刻不容缓;如果有LTE CAT.0网络,则eMTC也可以不必太着急和必须。

3、三大运营商网络特点

中国联通的2G网络(GSM)覆盖较差、已经开始退网;3G网络(WCDMA)优势明显,可承载语音和中低速数据业务;4G网络(TD-LTE/FDD LTE)则中规中矩,没有CAT.0/CAT.1网络。

中国电信的2G网络(CDMA 1X)覆盖一般;3G网络(EVDO)劣势明显,无法承载语音;4G网络(TD-LTE/FDD LTE)则有一定优势,且CAT.1、VoLTE等业务也即将全网商用 。

中国移动的2G网络(GSM)覆盖非常完善,可以承载语音和极低速数据业务;3G网络(TD-SCDMA)劣势明显,无法承载语音;4G网络(TD-LTE)也一定劣势:没有FDD牌照,没有CAT.0/CAT.1网络。

综上,中国联通对NB-IoT应当有很强需求,对eMTC有一定需求、但不强烈;中国电信对NB-IoT则有迫切需求,eMTC则可有可无;中国移动对NB-IoT应当有较强诉求,对eMTC也有一定需求。即:

NB-IoT:中国电信>中国联通>中国移动

eMTC: 中国移动>中国联通>中国电信

4、政策导向

eMTC是3GPP匆忙之下的产物,特点不够鲜明;NB-IoT则相对来说讨论的更加充分、针对性更强,华为公司等是技术主导者之一、并有众多中国企业参与,有一定话语权和专利部署。

在此情况下,结合目前的发展情况,我国政府和行业组织应该会优先发展NB-IoT技术,eMTC在技术和产业已经成熟、业务需求迫切的情况下,也会给予支持。

5、应用策略分析与建议

从NB-IoT与eMTC的技术比较,看中国三大运营商在NB-IoT和eMTC上的选择策略

基于上述分析,我们认为和建议:

中国联通:

在2G退网完成之前,需尽快发展和完善NB-IoT技术;

eMTC则作好技术储备即可,待国外已成熟应用、国内业务需求明朗时,通过升级软件等方式快速上线,2018年全网商用应该没必要。

中国电信:

需全力发展NB-IoT技术(以及VoLTE);

在CAT.1普遍推广的情况下,eMTC可采用跟随策略,让移动和联通先去淌一淌。

中国移动:

NB-IoT可采用同步跟进策略、保持一定程度的观望,让电信和联通稍为先淌一淌,但也不可落后太多;

eMTC则需要相对更积极些,不可吊在一颗树(NB-IoT)上,可借鉴国外运营商的成功经验,在国内进行适度推广、引领。

原文标题:一文看懂NB-IoT与eMTC的技术比较

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         在联发科新处理器发布后,目前国内各大手机厂商都开始推出自己的手机产品,华为荣耀配...
发表于 03-25 11:11 5778次 阅读
华为八核智能手机荣耀3X拆解 看看做工如何?

2011手机芯片那些事

     3月,LG推出全球首款双核手机,采用英伟达Tegra2处理器芯片,同时Tegra2也被认为是苹果芯片的最有力竞争对手。 ...
发表于 12-20 15:55 1925次 阅读
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移动联通将支持基于SIM卡的NFC技术

中国联通和中国移动表示,计划向消费者提供基于SIM卡的NFC(近场通讯)技术。负责制定全球NFC标准的GSM协会周二表示,...
发表于 11-17 09:05 1354次 阅读
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