익숙해질 3GPP IoT 기술

셀룰러 시스템 표준화의 원동력인 3GPP는 최근 LTE-M, NB-IoT 및 EC-GSM-IoT의 세 가지 새로운 표준을 도입했습니다.

LoRa, LoRaWAN 및 Sigfox 유형 기술에 대한 셀룰러 업계의 대응인 이러한 새로운 표준은 이동통신사 네트워크에서 작동하는 기기를 저렴하게 사용할 수 있도록 하기 위해 만들어졌습니다. 더욱 효율적인 . 세 가지 기준은 모두 약간 다르지만 각각은 지배자가 되기 위해 고군분투하고 있습니다.

아래에서 이러한 차이점을 설명하고 기술 및 사용에 대해 알아야 할 사항을 설명합니다.

LTE-M(LTE-MTC, LTE 카테고리 M1)

LTE-M(또는 "머신 유형 통신")의 약어 버전은 2016년에 완성된 3GPP 릴리스 12 및 13의 일부입니다. LTE-MTC 또는 LTE Cat M1이라고도 합니다.

가장 간단한 용어로 LTE-M은 LTE를 축소한 버전입니다. 동일한 스펙트럼과 기지국을 사용하고 LTE가 작동하는 모든 곳에서 작동하며 진정한 TCP/IP 데이터 세션을 가능하게 합니다. 주요 차이 LTE와 LTE-M 사이에는 전력 효율성이 있습니다. LTE-M을 사용하면 배터리 구동 장치가 Verizon 또는 AT&T 연결을 통해 온라인으로 데이터를 주고받을 수 있습니다. iPhone 배터리는 하루 동안 지속되지만 셀 모뎀 연결 수량계 배터리는 10년을 사용할 수 있습니다. 이는 셀룰러 사물 인터넷에 중대한 변화를 가져올 것입니다.

LTE-M은 NB-IoT 및 EC-GSM-IoT(이 기사의 뒷부분에서 논의함)보다 데이터 속도가 약간 높지만 상당히 큰 데이터 청크를 전송할 수 있습니다. 잠재적인 애플리케이션에는 자산 추적, 에너지 관리 및 유틸리티 계량이 포함됩니다. 이 기술은 도시 인프라와 웨어러블 기기에도 사용될 수 있습니다.

에너지 효율성

LTE-M의 에너지 효율성은 대부분 물리적으로 연결을 유지하지 않으면서 네트워크에 가상으로 "연결"된 상태를 유지하는 능력에 기인합니다. 이를 가능하게 하는 두 가지 모드, 즉 절전 모드(PSM)와 확장된 불연속 반복 주기(eDRX)가 있습니다. PSM을 사용하면 LTE-M 장치가 깨어났을 때 네트워크에 다시 연결할 필요 없이 유휴 상태가 됩니다. eDRX를 사용하면 엔드포인트가 기지국이나 네트워크에 다운링크에 대해 깨어 있는 빈도를 "알릴" 수 있습니다. 이 시간은 10초에서 40분 이상일 수 있습니다. 이러한 기능에 대해 자세히 알아보려면 이 최근 웨비나를 살펴보세요.

마켓플레이스의 이점

M2M 통신을 위한 LTE-M의 장점은 LTE 네트워크의 일반적인 구성 내에서 작동한다는 것입니다. 즉, Verizon이나 AT&T와 같은 이동통신 사업자는 LTE-M을 활성화하기 위해 새 소프트웨어를 기지국에 업로드하기만 하면 되며 새 안테나에 돈을 쓸 필요가 없습니다. 또한 20MHz 대신 1.4MHz 채널만 이해하고 디지털화하면 되므로 카테고리 4 수신기(휴대폰에서 볼 수 있는 것과 같은)보다 훨씬 간단합니다.

권장 자료: Link Labs는 배터리 구동 애플리케이션을 위한 세계 최초의 최종 기기 인증 LTE Cat-M1 모뎀을 제공합니다.

NB-IoT(LTE Cat-NB1, LTE Cat-M2)

협대역 IoT(NB-IoT)는 3GPP의 Rel 13에 추가되었습니다. LTE-M과 달리 NB-IoT는 LTE와 관련이 없지만 Weightless-W의 이전 Neul 버전과 유사한 DSSS 변조를 기반으로 합니다. Huawei, Ericsson, Qualcomm 및 Vodafone을 비롯한 많은 대형 통신 회사가 이 표준을 통합하는 데 적극적으로 참여하고 있지만 현재 미국 전역에 배포되지 않았습니다.

LTE-M과 NB-IoT의 칩셋 제조는 거의 동일하므로 엔드포인트 하드웨어 관점에서 NB-IoT를 사용하는 것이 근본적으로 더 저렴한 것은 없습니다. NB-IoT에서 고려해야 할 주요 문제는 배포 가능성입니다. 통신 회사는 NB-IoT가 IoT 시장의 로우엔드에서 Sigfox 및 LoRa와 같은 기술과 경쟁하는 데 도움이 될 것이라고 생각하지만 LTE-M과 달리 이 표준을 지원하기 위한 간단한 소프트웨어 업그레이드 방법은 없습니다. 이 표준을 지지하는 사람들은 이 기술을 지원하기 위해 수십억 달러를 지출해야 하며 그렇게 할지는 두고 봐야 합니다. NB-IoT용 기지국 하드웨어가 LTE 기지국보다 저렴할 가능성이 높기 때문에 기존 LTE 네트워크가 아직 존재하지 않는 곳에서 가장 매력적인 옵션입니다.

예를 들어 접시 네트워크는 NB-IoT 네트워크 구축 계획을 공개적으로 발표했습니다. 하지만 Dish는 Verizon 크기의 네트워크를 구축하지 못할 가능성이 높으므로 이 기술이 IoT 커뮤니티에서 어떻게 사용되고 채택될지는 두고 봐야 합니다.

NB-IoT는 LTE-M(PSM 및 eDRX)과 유사한 절전 기능을 가지고 있지만 현재로서는 이동성이 부족합니다(즉, 주로 정적 애플리케이션에 적합함).

권장 자료: 협대역 IoT 개요

EC-GSM-IoT

EC-GSM-IoT는 기존 네트워크(이 경우 LTE 4G 네트워크가 아닌 eGPRS 2G 네트워크)에서 작동하도록 설계되었다는 점에서 LTE-M과 유사합니다. 또한 eGPRS를 지원하기 위해 업그레이드하는 비용을 최소화하기 위해 기존 기지국 하드웨어와 함께 작동하도록 설계되었습니다. EC-GSM-IoT 이면의 세부 사항은 아직 공식 3GPP 릴리스의 일부가 아니기 때문에 약간 흐릿하지만 eDRX와 일부 프로토콜 수준 향상 기능(10-20 dB). 이 기술에 대한 시장 수요가 아직 명확하지 않으며 2019년까지 상업용 EC-GSM 배포가 가능할 것으로 예상하지 않습니다.

셀룰러 IoT 기술 비교

모든 사람이 생각하는 질문은 다음과 같습니다. 어떤 셀룰러 IoT 표준이 승리할까요?

이 시점에서 답은 누구에게 물어보느냐에 따라 달라집니다.

NB-IoT는 잠재적으로 더 저렴할 수 있지만(많지는 않지만) 대부분의 통신 사업자들은 오늘날 데이터 네트워크에 사용하는 것과 동일한 LTE 라디오를 사용할 수 없습니다. 즉, LTE-M은 TCP/IP 기반 통신을 지원하는 반면 NB-IoT는 페이로드 및 응답이 있는 메시지 기반이므로 NB-IoT의 펌웨어 업그레이드가 훨씬 더 어렵습니다.

Huawei 기지국을 사용하는 통신업체 또는 아직 대규모 LTE 배포가 없는 통신업체는 NB-IoT를 지원하도록 장려됩니다. (화웨이가 LTE-M 모듈을 구축하고 있으므로 베팅을 헤지하고 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.) 이미 광범위한 LTE 네트워크를 보유한 이동통신사가 LTE-M을 먼저 도입할 가능성이 높습니다. 많은 경우 운영자는 두 가지를 모두 지원하고 어떤 표준이 고객에게 적합한지 확인합니다.

LTE-M은 배포, 네트워크 및 하드웨어 측면에서 가장 성숙하다는 점을 언급하는 것이 중요합니다. NB-IoT 칩셋은 아직 초기 단계에 있으며 유럽과 아시아에서 소수의 통신 회사가 테스트 및 시범 운영하고 있습니다. 배포 기간이 2~3년 남았다면 이 공간을 주목하십시오! 지금 시장에 가야 한다면 LTE-M이 좋은 선택이 될 수 있습니다. 선택하기 전에 모든 옵션을 조사하고 도움이 필요하면 연락하세요!