Diferencia entre NB-IoT y LTE-M

El Internet de las cosas (IoT) es uno de los componentes clave de la transformación digital y digital junto con Big Data y Analytics. Sin embargo, la madurez de las aplicaciones IoT y las tecnologías de redes ha causado una explosión en el número de dispositivos conectados. Se espera que el número de dispositivos IoT conectados alcance los 50 mil millones para 2022. La evolución actual de IoT es muy diferente de la evolución móvil regular. Mientras que este último se centra solo en la conectividad, la evolución del IoT debe abordarse de extremo a extremo. Sin embargo, las tecnologías celulares existentes no están particularmente bien adaptadas a dispositivos y objetos específicamente desarrollados para Internet de las cosas. Las redes de banda ancha móvil deben evolucionar para volverse compatibles con IoT.

Las industrias ahora están considerando enfoques inteligentes para atender de baja potencia, bajo rendimiento, un número muy alto de conexiones y un costo muy bajo para la unidad final o módem. Esto lleva a la necesidad de nuevas redes de área de baja potencia (LPWANS) para cumplir con los requisitos cambiantes de WSNS. Esto comenzó con la definición de nuevas categorías de dispositivos LTE. El objetivo era alinearse con requisitos específicos de IoT, como baja movilidad, bajo consumo de energía, largo alcance y bajo costo. Tanto LTE-M como NB-IoT juegan un papel importante en la conexión de una variedad de dispositivos IoT. Pero surge la pregunta: ¿cuál es la mejor opción para abordar los requisitos de un número masivo de dispositivos IoT??

LTE-M

LTE-M, abreviatura de LTE CAT M1, es una tecnología de red de área ancha de baja potencia (LPWAN) estandarizada por 3GPP en 2016 en la versión 13 para abordar los requisitos de Internet de las cosas (IoT). El 3GPP (proyecto de asociación de tercera generación) es el organismo de estandarización que especifica sistemas de comunicación móvil LTE/LTE advanciado, así como 3G y 2G GSM. La versión inicial de los estándares LTE MTC se realizó con la versión 8 de 3GPP basada en la categoría 1. Para mejorar la capacidad LTE para el mercado de IoT en evolución, el enfoque clave de la versión 13 es definir un nuevo tipo de categoría UE de baja complejidad que admite un ancho de banda reducido, potencia de transmisión reducida, duración de la batería larga y operación de cobertura extendida. Este es CAT-M1, anteriormente conocido como CAT-M, que trae mejoras de cobertura para lograr más mejoras de consumo de energía.

NB-IoT

Sin embargo, la nueva categoría de dispositivo LTE-M no estaba lo suficientemente cerca para soportar los requisitos de LPWAN IoT. Entonces, en 2015, 3GPP aprobó una propuesta para estandarizar una nueva tecnología de acceso a radio de banda estrecha llamada IoT de banda estrecha, o simplemente NB-IOT. El nuevo estándar aborda específicamente los requisitos de un número masivo de dispositivos de bajo rendimiento, consumo de energía de bajo dispositivo, cobertura interior mejorada y arquitectura de red optimizada. A diferencia de EMTC que solo se puede implementar en la banda, utilizando bloques de recursos dentro de un portador LTE normal, NB-IoT también se puede implementar en los bloques de recursos no utilizados dentro de la banda de protección de un portador de LTE, o independiente para implementaciones en espectro dedicado. Los requisitos de NB-IoT son los mismos para MTC, pero con el enfoque en escenarios de MTC masivos de gama baja.

Diferencia entre NB-IoT y LTE-M

Lo esencial

LTE CAT-M1, también conocida como Comunicación de tipo de máquina mejorada (y a veces solo llamada CAT-M), o simplemente llamada LTE-M, es una tecnología de red de área ancha de baja potencia (LPWAN) estandarizada por 3GPP en 2016 en la versión 13 de la versión 13 abordar los requisitos de Internet de las cosas (IoT). Fue diseñado para apuntar a los casos de uso IoT y M2M con bajo costo, bajo potencia y mejoras de rango. Sin embargo, la nueva categoría de dispositivo LTE-M no estaba suficientemente cerca de las capacidades de LPWA. En 2015, 3GPP aprobó una propuesta para estandarizar una nueva tecnología de acceso a radio de banda estrecha llamada IoT de banda estrecha, o simplemente NB-IoT. El NB-IoT es otro protocolo LPWAN gobernado por el 3GPP en la versión 13 y se extendió aún más en la versión 14 y la versión 15.

Arquitectura

LTE-M sigue otros protocolos de 3GPP tardíos que están basados ​​en IP. Si bien no es una arquitectura MIMO, el rendimiento es capaz de 375 kbps o 1 Mbps en el enlace ascendente, así como el enlace descendente. Se permiten múltiples dispositivos en una red CAT-M1 utilizando el algoritmo SC-FDMA tradicional. También hace uso de características más complejas, como salto de frecuencia y turbocodificación. NB-IOT también funciona en el espectro con licencia, al igual que LTE-M y se basa en la multiplexación OFDMA (enlace descendente) y SC-FDMA (UpLink) y utiliza el mismo espacio de subportier y duración del símbolo.

Despliegue

A diferencia de EMTC que solo se puede implementar en la banda, utilizando bloques de recursos dentro de un portador LTE normal, NB-IoT también se puede implementar en los bloques de recursos no utilizados dentro de la banda de protección de un portador de LTE, o independiente para implementaciones en espectro dedicado. Los requisitos de NB-IoT son los mismos para MTC, pero con el enfoque en escenarios de MTC masivos de gama baja. Parte de una frecuencia portadora LTE se asigna para su uso como una frecuencia NB-IoT. Esta asignación generalmente lo realiza el proveedor de servicios y los dispositivos IoT están configurados en consecuencia. Esto permite la flexibilidad en las implementaciones de LTE, WCDMA y GSM. Esto a su vez permite implementaciones de hasta 200,000 dispositivos en teoría por celda.

NB-IoT vs. LTE-M: Gráfico de comparación

Resumen

En pocas palabras, tanto LTE-M como NB-IoT juegan un papel importante en la conexión de una variedad de dispositivos IoT. LTE-M redujo el ancho del canal a 1.4 MHz, NB-IoT lo reduce más a 180 kHz por las mismas razones, reduciendo el costo y la energía sustancialmente. Independientemente de las diferencias, NB-IoT se basa en la multiplexación OFDMA (enlace descendente) y SC-FDMA (Link) y utiliza el mismo espacio de subportadora y duración del símbolo. Esto permite a los proveedores de servicios móvil optimizar su espectro con una serie de opciones de implementación para GSM, WCDMA y LTE Spectrum.