Information

LTE-M: Maskin till maskin, M2M-kommunikation

LTE-M: Maskin till maskin, M2M-kommunikation


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


LTE är en idealisk plattform för maskin till maskin, M @ M-kommunikation. Genom att använda låg bandbredd och låga datahastigheter, med nya LTE-kategorier, kan LTE stödja denna form av kommunikation med LTE-M

LTE-M-varianten av LTE gör det möjligt att använda den enorma täckningen av LTE-nätverk för M2M-kommunikation utan att behöva installera ett nytt nätverk.

LTE-M har skräddarsys för att möta behoven hos IoT M2M-kommunikation med introduktionen av nya kategorier med låg datahastighet, och med noggrann utformning av fjärrnoderna möjliggör detta enorma batteritider som sträcker sig till många år.

I samband med introduktionen av LTE-M finns nya kategorier som introducerades i version 13 (Rel 13) av 3GPP-standarderna. Dessa kategorier inkluderar LTE Cat 1.4MHz och LTE Cat 200kHz.

LTE-M nyckelfrågor

Det finns flera krav för LTE M2M-applikationer om det cellulära systemet ska vara livskraftigt i dessa scenarier:

  • Lång batteritid: Många M2M-enheter måste lämnas obevakade under långa perioder i områden där det inte finns någon strömförsörjning. Att underhålla batterier är ett kostsamt företag och därför bör alla enheter kunna ha en tid mellan batteribyten på upp till tio år. Detta innebär att LTE-M-systemet måste kunna tömma mycket lite batteriström.
  • Brett spektrum av enheter: Varje LTE-maskin-till-maskinsystem måste kunna stödja ett stort antal olika typer av enheter. Dessa kan sträcka sig från smarta mätare till varuautomater och fordonsparkhantering till säkerhets- och medicintekniska produkter. Dessa olika enheter har många olika krav, så alla LTE-M-system måste kunna vara flexibla.
  • Låg kostnad för enheter: De flesta M2M-enheter måste vara små och passa in i utrustning som är mycket kostnadskänslig. Med många låga M2M-system som redan finns tillgängliga måste LTE-M ge fördelarna med ett cellulärt system, men till låg kostnad.
  • Stora volymer - låga datahastigheter: Eftersom det förväntas att volymerna av fjärrenheter kommer att vara enorma måste LTE-M vara strukturerad så att nätverken kan rymma ett stort antal anslutna enheter som kanske bara kräver att små mängder data transporteras, ofta i korta toppar men med låga datahastigheter.
  • Förbättrad täckning: LTE-M-applikationer kommer att behöva fungera på olika platser - inte bara där mottagningen är bra. De kommer att behöva arbeta inom byggnader, ofta i positioner där det finns liten åtkomst och där mottagningen kan vara dålig. Följaktligen måste LTE-M kunna fungera under alla förhållanden.

Rel 12 uppdateringar för LTE-M

Ett antal uppdateringar introducerades i 3GPP Rel 12 för att tillgodose LTE-M-krav.

Dessa uppdateringar innebär att kostnaden för ett billigt M2M-modem kan vara 40 till 50% för vanliga LTE-enheter, vilket gör dem jämförbara med EGPRS-enheter.

För att tillgodose dessa krav har en ny UE-kategori implementerats LTE-kategori 0. Dessa kategorier definierar enhetens breda kapacitet så att basstationen kan kommunicera ordentligt. Läs mer om LTE UE-kategorier.

Dessa billiga LTE-M, M2M-modem har begränsad kapacitet och är:

  • Antenner: Det finns endast en mottagarantenn jämfört med två mottagarantenner för andra enhetskategorier.
  • Transportblockstorlek: Det finns en begränsning av transportblockstorleken. Dessa låga LTE-M-enheter får sända eller ta emot upp till 1000 bitar unicast-data per underram. Detta minskar den maximala datahastigheten till 1 Mbps i både upplänken och nedlänken.
  • Duplex: Halv duplex FDD-enheter stöds som en valfri funktion - detta ger kostnadsbesparingar eftersom det möjliggör RF-switchar och duplexenheter som behövs för att modem med full prestanda ska tas bort. Det betyder också att det inte finns något behov av en andra faslåst slinga för frekvensomvandlingen, även om det bara är en PLL betyder att omkopplingstiderna mellan mottagning och sändning är längre.

LTE-M-funktioner planerade för Rel 13

Det finns flera funktioner som föreslås och förbereds för nästa lansering av 3GPP-standarderna när det gäller LTE M2M-funktioner. Dessa inkluderar några av följande funktioner:

  • Minska bandbredden till 1,4 MHz för upplänk och nedlänk
  • Minska överföringseffekten till 20dBm
  • Minska stödet för överföringslägen för nedlänkar
  • Koppla av kraven som kräver höga bearbetningsnivåer, t.ex. nedlänksmodulationsschema, minska nedlänks HARQ-tidslinje

UE-kategorin för detta kallas 'Cat 1.4MHz'.

Det finns en ytterligare förbättring för LTE-M under Rel 13 med ett reducerat bandbreddsalternativ på 200 kHz i upplänk och nedlänk - ofta benämnt Smalband eller NB lte_m. Genom att minska bandbredden och även datahastigheten kan ytterligare förenkling av modemet uppnås. UE-kategorin för detta kallas "Cat 200kHz."

LTE-M-kategorier

Det är möjligt att sammanfatta de olika UE-kategorierna och alternativen för LTE-M-modem och system.


Jämförelse av kapacitet och modemkomplexitet för LTE-M
FörmågaRel 8
Katt 4
Rel 12
Katt 0
Rel 13
'Cat 1.4 MHz'
Rel 13
'Cat 200kHz'
Nedlänks topphastighet (Mbps)150110.2
Uplink Peak Rate (Mbps)50110.144
Antal antenner2111
DuplexlägeFullHalvHalvHalv
UE-mottagningsbandbredd (MHz)20201.40.2
UE-sändningseffekt (dBm)23232023
Relativt modemkomplexitet100%40%20%<15%

En av nyckelmätningarna för vilken maskinnod som helst är modemkomplexiteten. När detta faller minskar också batteriförbrukningen. Det kan ses att LTE Cat 1.4MHz och LTE Cat 200kHz har mycket lägre komplexitetsmodem jämfört med ett Cat 4-modem.

Följaktligen kommer LTE Cat 1.4MHz och LTE Cat 200kHz att användas i stor utsträckning för LTE-M- och M2M-applikationer.

LTE-M gör det möjligt för LTE att tillhandahålla en tjänst skräddarsydd för att möta behoven hos de många IoT- och M2M-applikationerna som nu utvecklas. Med IoT-noder som förväntas nå 20 till 30 miljarder enheter inom några år var det nödvändigt att LTE adresserar denna sektor av marknaden och ger en lämplig lösning. Detta har uppnåtts med LTE-M.

Trådlösa och trådbundna anslutningsämnen:
Grunderna för mobilkommunikation2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT trådlösa telefonerNFC- Near Field CommunicationNätverkets grundläggandeVad är molnetEthernetSeriedataUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Återgå till trådlös och trådbunden anslutning


Titta på videon: Beginners: M2M, MTC u0026 IoT (Maj 2022).