NB-IoT与eMTC的十轮鏖战

预示移动通信技术的大大发展，全球物联网将要步入较慢的发展。在国际运营商中，AT＆T、Verizon、KDDI、KPN、Orange、NTTDoCoMo、Telefonica、Telstra、Telus都先后积极开展了eMTC的商用。在我国，电信首度费尔南多·阿隆索，在奠定了800MHz组网能力之后，一口气要竣工30万NB－IOT基站。联通与Jasper签定双排他协议，早早确认了NB－IOT作为发展方向。

而最先明确提出的中移动，却在NB－IoT与eMTC之间游走长短，这之间的原因，主要是两种制式各有所长，而中移动的TDD网络要求了其决策上的纠葛性。本文就NB－IoT与eMTC的主要性能，在十个方面展开了系统地辨别及详尽地分析，在十轮论战过后，让我们再行新的检视中移动的最佳决策应当是什么样子的。一、自由选择战场在物联网的建网中，有十分多的应用于场景必须符合，那么NB－IoT与eMTC是在哪个场景下展开PK的呢？主要有三个场景，我们依序来看一下。

物联网应用于可根据速率、时延及可靠性等拒绝，主要可分成三大类：场景一：较低时延、高可靠性业务。该类业务对陡然亲率、时延或可靠性拒绝较高，其典型应用于包括车联网、远程医疗等；场景二：中等市场需求类业务。

该类业务对陡然亲率拒绝中等或偏高，部分应用于有移动性及语音方面的拒绝，对覆盖面积与成本也有一定的容许，其典型业务主要有智能家防，可穿着设备等；场景三：LPWA（LowPowerWideArea）业务。LPWA业务的主要特征还包括低功耗、低成本、较低陡然亲率、拒绝甚广（浅）覆盖面积且牵涉终端数量极大，其典型应用于包括遗文表格、环境监控、物流、资产跟踪等。在以上各类业务中，LPWA业务由于相连市场需求规模大，是全球各运营商争夺战相连的主要市场。NB－IoT与eMTC也主要是在这个战场上展开PK的。

二、战败了哪些输掉NB－IoT与EMTC一路走过，是战败了哪些网络制式，才跑到最后的呢？目前，不存在多种可支撑LPWA类业务的物联网通信技术，如GPRS、LTE、LoRa、Sigfox等，但不存在如下问题：1．终端续航时长无法满足要求，如：目前GSM终端待机时长（不不含业务）仅有20天左右，在一些LPWA典型应用于如遗文表类业务中替换电池成本高，且某些类似地点如深井、烟囱等替换电池很不方便。2．无法符合海量终端的应用于市场需求，物联网终端的众多特点就是海量，因此必须网络需要同时终端大量用户，而现在针对非物联网应用于设计的网络无法符合同时相接入海量终端的市场需求。

3．典型场景网络覆盖严重不足，例如深井、地下车库等覆盖面积盲点，室外基站无法构建仅有覆盖面积。4．成本高，对于部署物联网的企业来说，自由选择LPWA的一个最重要原因就是部署的低成本。智能家居应用于主流通信技术是WiFi，WiFi模块虽然本身价格较低，早已降至了10元人民币以内了，但反对WiFi的物联网设备一般来说还须要无线路由器或无线AP做到网络终端、或不能做到局域网通信。

而蜂窝通信技术对于企业来说部署成本太高，国产最普通的2G通信模块一般在30元人民币以上，而4G通信模块则要200元人民币以上。5．传输阻碍大，这主要针对的所谓蜂窝物联网技术，其基于非许可频谱传输，传输阻碍大，安全性劣，无法保证可信传输。上述几点早已沦为妨碍LPWA业务发展的影响因素，与这些制式比起，NB－IoT与EMTC优势更为显著。三、NB－IoT与eMTC的十年激战1．覆盖面积NB－IOT：设计目标是在GSM基础上覆盖面积强化20dB。

以144dB作为GSM的仅次于耦合路损，则NB－IoT设计的仅次于耦合路损为164dB。其中，其上行主要依赖减小各信道的仅次于重传次数以取得覆盖面积上的减少。而在其通过下行覆盖面积强化技术，尽管NB－IoT终端下行发射功率（23dBm）较GSM（33dBm）较低10dB，其传输比特率的变宽及仅次于反复次数的减少使其下行可工作在164dB的仅次于路损下。

eMTC：其设计目标是在LTE仅次于路损（140dB）基础上强化15dB左右，仅次于耦合路损平均155dB。该技术覆盖面积强化主要依赖信道的反复，其覆盖面积较NB－IoT差9dB左右。总结来看，NB－IoT覆盖面积半径大约是GSM／LTE的4倍，eMTC覆盖面积半径大约是GSM／LTE的3倍，NB－IoT覆盖面积半径比eMTC大30％。NB－IoT及eMTC覆盖面积强化可用作提升物联网终端的深度覆盖面积能力，也可用作提升网络的覆盖率，或者增加站址密度以减少网络成本等。

2．功耗由于多数物联网应用于都由于地理位置或成本原因，不存在终端容易改版的问题，因此功耗，就对物联网终端在类似场景中能否商用，起着十分最重要的起到了。NB－IoT：在3GPP标准中的终端电池寿命设计目标为10年。

在实际设计中，NB－IoT引进eDRX与PSM等节电模式以降低功耗，该技术使用了减少峰皆比以提高功率放大器（PA）效率、增加周期性测量及仅反对单进程等多种方案提高电池效率，以超过10年寿命的设计预期。但在实际应用于中，NB－IoT的电池寿命与明确的业务模型及终端所处覆盖范围密切相关。eMTC：在较理想的场景下，电池寿命预期也平均10年水平，其终端也引进了PSM与eDRX两种节电模式，但是实际性能，还须要后在有所不同场景中做到更进一步评估、检验。

3．模组成本NB－IoT：其使用更加非常简单的调制调制编码方式，以减少存储器及处理器的拒绝；使用半双工的方式，需要双工器、减少带外及堵塞指标等等一系列方法。在目前市场规模下，其模组成本平均5美金以下，在今后市场规模不断扩大的情况下，规模效应有可能使其模组成本更进一步上升。明确金额及时间工程进度，倚赖产业发展的速度而以定。

eMTC：其也在LTE的基础上，针对物联网应用于市场需求对成本展开了一定程度的优化。在市场初期的规模下，其模组成本可高于10美金。4．连接数连接数是物联网需要展开大规模应用于的关键因素。NB－IoT：其在设计之初所定目标为5万连接数／小区，根据初期计算出来评估，目前版本可基本超过拒绝。

但否可超过该设计目标各不相同小区内各NB－IoT终端业务模型等因素，须要先前更进一步测试评估。eMTC：其连接数未针对物联网应用于做到专门优化，目前预期其连接数将大于NB－IoT技术，明确性能须要先前更进一步测试评估。5．先前须要强化功能定位功能：在NB－IoT技术的R13版本中，为减少终端的功耗，在系统设计时，未设计PRS及SRS。

因此，目前NB－IoT仅有能通过基站外侧E－CID方式定位，精度较粗。当然，未来的升级中将更进一步考虑到强化定位精度的特性与设计。

多播（multi－cast）功能：在物联网业务中，基站有可能必须对大量终端同时收到某种程度的数据包。在NB－IoT的R13版本中，无适当多播业务，在展开该类业务时需逐一向每个终端印发适当数据，浪费大量系统资源，缩短整体信息传输时间。在R14版本中，有可能对多播特性展开考虑到，以提高涉及性能。

移动性／业务连续性强化功能：R13中NB－IoT主要针对惯性／短距离用户设计、优化，不反对邻区测量请示，因此无法展开相连态小区转换，仅有反对空闲态小区换届选举。R14阶段不会强化UE测量请示功能，反对相连态小区转换。

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