伴隨移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)等物聯(lián)網(wǎng)迎來了快速發(fā)展。
從NB-IoT與eMTC的技術(shù)比較，看中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在NB-IoT和eMTC上的選擇策略。
從全球運(yùn)營(yíng)商來看，AT&T、Verizon、KDDI、KPN、Orange、NTT DoCoMo、Telefonica、Telstra、Telus等都先后開展了eMTC的商用。
在我國(guó)，中國(guó)電信率先起跑，在確立了800MHz組網(wǎng)能力之后，計(jì)劃建設(shè)30萬NB-IoT基站;中國(guó)聯(lián)通與Jasper簽訂雙排他協(xié)議，早早確定了NB-IoT作為發(fā)展方向;而最早提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的中國(guó)移動(dòng)，卻在NB-IoT與eMTC之間徘徊不定，這中間的原因，主要是兩種制式各有所長(zhǎng)，而中國(guó)移動(dòng)TDD網(wǎng)絡(luò)也決定了其決策上的糾結(jié)性。
本文將試圖從需求、技術(shù)、現(xiàn)狀等角度來分析我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在NB-IoT和eMTC上的推廣策略。
一、三大運(yùn)營(yíng)商目前的口徑
先看中國(guó)聯(lián)通，中國(guó)聯(lián)通近期宣布將于2018年適時(shí)部署eMTC網(wǎng)絡(luò);上周的股東大會(huì)上王曉初董事長(zhǎng)也介紹：“長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，我們更關(guān)注eMTC。因?yàn)樾枰吡髁俊⒌蜁r(shí)延。如車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場(chǎng)景，一定是5G+eMTC的結(jié)合。”從以上口徑看，聯(lián)通打了個(gè)太極，實(shí)則沒有明確的eMTC發(fā)展計(jì)劃。
再看中國(guó)電信，中國(guó)電信基本不提eMTC，據(jù)悉其官方口徑是“根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)成熟情況，適時(shí)引入”。顯然，中國(guó)電信也沒有明確的eMTC發(fā)展計(jì)劃，屬于邊走邊看。
最后看中國(guó)移動(dòng)，中國(guó)移動(dòng)雖然沒有在公開場(chǎng)合公布其eMTC計(jì)劃，但從實(shí)際進(jìn)展看，是三大運(yùn)營(yíng)商中eMTC投入最多的一個(gè)，目前已在多個(gè)城市進(jìn)行eMTC網(wǎng)絡(luò)的小范圍部署和驗(yàn)證。筆者推測(cè)，由于TDD牌照、NB-IoT暫不支持TDD等原因，一方面中國(guó)移動(dòng)反復(fù)宣稱將以NB-IoT技術(shù)為主，給政府組織施壓、力促FDD牌照的獲取;另一方面移動(dòng)也不敢保證一定能獲取到FDD牌照、至少短期內(nèi)不一定能獲取到，因此中國(guó)移動(dòng)采取了腳踩兩只船的策略，以發(fā)展NB-IoT為主、同時(shí)順顧eMTC技術(shù)。
二、NB-IoT與eMTC技術(shù)比較
同屬低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)，兩者在技術(shù)上互有優(yōu)劣。NB-IoT的主要優(yōu)勢(shì)是成本更低、覆蓋更廣、小區(qū)容量預(yù)計(jì)也更大，eMTC的主要優(yōu)勢(shì)則是速率更高、可移動(dòng)性更好、可支持語(yǔ)音。兩者的詳細(xì)比較如下：
不難看出，NB-IoT和eMTC都屬于窄帶LTE技術(shù)，這也意味著它們可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和頻譜，不過相比現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)來說，NB-IoT和eMTC在傳輸速率上都進(jìn)行了大大的降低。
NB-IoT使用的帶寬大約為200KHz，支持100Kbps以下速率傳輸?shù)土髁繑?shù)據(jù)；而eMTC技術(shù)則使用的是1.4MHz帶寬，最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)1Mbps。
而這也使得終端和核心網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性進(jìn)一步降低，可實(shí)現(xiàn)更低功耗延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間，通過冗余傳輸實(shí)現(xiàn)更深覆蓋。完全符合目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)于傳輸速率要求不高，低功耗、低成本的需求。
NB-IoT技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：
（1）強(qiáng)連接：穿墻能力上比Cat.4 LTE提升20dB增益，在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬個(gè)連接，支持低延時(shí)敏感度、超低的設(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；
（2）超低功耗：由于NB-IoT聚焦小數(shù)據(jù)量、低速率應(yīng)用，因此NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小，設(shè)備續(xù)航時(shí)間可以從過去的幾個(gè)月大幅提升到幾年甚至十年以上；
（3）深度覆蓋：能實(shí)現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力；（4）低成本：NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)；同時(shí)低速率、低功耗、低帶寬同樣給NB-IoT芯片以及模塊帶來低成本優(yōu)勢(shì)。（
5）安全性：繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力，支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴(yán)格加密，確保用戶數(shù)據(jù)的安全性；
（6）穩(wěn)定可靠：能提供電信級(jí)的可靠性接入，有效支撐IoT應(yīng)用和智慧城市解決方案。
與NB-IoT技術(shù)相比，eMTC同樣具有以上諸多特點(diǎn)，不過在信號(hào)覆蓋深度（穿墻能力比Cat.4 LTE提升15dB增益）、功耗、成本上則不同于NB-IoT。不過eMTC優(yōu)勢(shì)則在于傳輸速率更快，更低延時(shí)（100ms級(jí)，NB-IoT是秒級(jí)），支持移動(dòng)性、FDD、定位、支持VoLTE語(yǔ)音通信等。不過，當(dāng)3GPP Release 14標(biāo)準(zhǔn)的NB -IoT 出來之后也能夠支持定位和一定的移動(dòng)性等特性。
從上面的介紹，我們不難看出，eMTC和NB-IoT各具優(yōu)勢(shì)，并在特性上有一定的覆蓋，同時(shí)很難有非常清晰的界限。對(duì)于二者的關(guān)系，高通認(rèn)為，兩項(xiàng)技術(shù)之間是互補(bǔ)的關(guān)系，并各自適用于不同的物聯(lián)網(wǎng)使用情境，同時(shí)，LTE窄帶技術(shù)和現(xiàn)有2G/GSM多模共存。
下面從NB-IoT與eMTC的技術(shù)比較，看中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在NB-IoT和eMTC上的選擇策略
三、應(yīng)用策略分析與建議
新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用不可能僅由其本身的技術(shù)特點(diǎn)所能決定，還同時(shí)受到用戶的需求、政策的扶持、產(chǎn)業(yè)鏈的推廣等因素的影響。
1、業(yè)務(wù)需求
第一類業(yè)務(wù)：水表、電表、燃?xì)獗怼⒙窡簟⒕w、垃圾筒等行業(yè)/場(chǎng)景，具有靜止、數(shù)據(jù)量很小、時(shí)延要求不高等特點(diǎn)，但對(duì)工作時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備成本、網(wǎng)絡(luò)覆蓋等有較嚴(yán)格的要求。針對(duì)此類業(yè)務(wù)，技術(shù)上NB-IoT更合適。
從NB-IoT與eMTC的技術(shù)比較，看中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在NB-IoT和eMTC上的選擇策略
第二類業(yè)務(wù)：電梯、智能穿戴、物流跟蹤等行業(yè)/場(chǎng)景，則對(duì)數(shù)據(jù)量、移動(dòng)性、時(shí)延有一定的要求。針對(duì)這類業(yè)務(wù)，技術(shù)上eMTC則更勝一籌。
由此可見，不同行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景有不同的技術(shù)要求，從業(yè)務(wù)需求上看三大運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)對(duì)NB-IoT和eMTC均不排斥。
2、可替代性
針對(duì)第一類業(yè)務(wù)，GSM/GPRS/EDGE因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展成熟、成本低、且支持移動(dòng)性和語(yǔ)音等原因，可以在一定程度上替代NB-IoT;但由于覆蓋、功耗、小區(qū)容量等原因，完全頂替是不可能的。
針對(duì)第二類業(yè)務(wù)，CAT.0因?yàn)樗俾省⒁苿?dòng)性、語(yǔ)音等方面等均與eMTC相當(dāng)，也可以在一定程度上替代eMTC，劣勢(shì)是功耗、覆蓋等;進(jìn)一步，CAT.1以及WCDMA/HSPA也可在較小程度上可以臨時(shí)頂替eMTC技術(shù)。
因此，如果有完善的GSM/GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò)，則NB-IoT就會(huì)顯得不是那么刻不容緩;如果有LTE CAT.0網(wǎng)絡(luò)，則eMTC也可以不必太著急和必須。
3、三大運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
中國(guó)聯(lián)通的2G網(wǎng)絡(luò)(GSM)覆蓋較差、已經(jīng)開始退網(wǎng);3G網(wǎng)絡(luò)(WCDMA)優(yōu)勢(shì)明顯，可承載語(yǔ)音和中低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);4G網(wǎng)絡(luò)(TD-LTE/FDD LTE)則中規(guī)中矩，沒有CAT.0/CAT.1網(wǎng)絡(luò)。
中國(guó)電信的2G網(wǎng)絡(luò)(CDMA 1X)覆蓋一般;3G網(wǎng)絡(luò)(EVDO)劣勢(shì)明顯，無法承載語(yǔ)音;4G網(wǎng)絡(luò)(TD-LTE/FDD LTE)則有一定優(yōu)勢(shì)，且CAT.1、VoLTE等業(yè)務(wù)也即將全網(wǎng)商用 。
中國(guó)移動(dòng)的2G網(wǎng)絡(luò)(GSM)覆蓋非常完善，可以承載語(yǔ)音和極低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);3G網(wǎng)絡(luò)(TD-SCDMA)劣勢(shì)明顯，無法承載語(yǔ)音;4G網(wǎng)絡(luò)(TD-LTE)也一定劣勢(shì)：沒有FDD牌照，沒有CAT.0/CAT.1網(wǎng)絡(luò)。
綜上，中國(guó)聯(lián)通對(duì)NB-IoT應(yīng)當(dāng)有很強(qiáng)需求，對(duì)eMTC有一定需求、但不強(qiáng)烈;中國(guó)電信對(duì)NB-IoT則有迫切需求，eMTC則可有可無;中國(guó)移動(dòng)對(duì)NB-IoT應(yīng)當(dāng)有較強(qiáng)訴求，對(duì)eMTC也有一定需求。即：
NB-IoT：中國(guó)電信>中國(guó)聯(lián)通>中國(guó)移動(dòng)
eMTC： 中國(guó)移動(dòng)>中國(guó)聯(lián)通>中國(guó)電信
4、政策導(dǎo)向
eMTC是3GPP匆忙之下的產(chǎn)物，特點(diǎn)不夠鮮明;NB-IoT則相對(duì)來說討論的更加充分、針對(duì)性更強(qiáng)，華為公司等是技術(shù)主導(dǎo)者之一、并有眾多中國(guó)企業(yè)參與，有一定話語(yǔ)權(quán)和專利部署。
在此情況下，結(jié)合目前的發(fā)展情況，我國(guó)政府和行業(yè)組織應(yīng)該會(huì)優(yōu)先發(fā)展NB-IoT技術(shù)，eMTC在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成熟、業(yè)務(wù)需求迫切的情況下，也會(huì)給予支持。
5、應(yīng)用策略分析與建議
從NB-IoT與eMTC的技術(shù)比較，看中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在NB-IoT和eMTC上的選擇策略
基于上述分析，我們認(rèn)為和建議：
中國(guó)聯(lián)通：
在2G退網(wǎng)完成之前，需盡快發(fā)展和完善NB-IoT技術(shù);
eMTC則作好技術(shù)儲(chǔ)備即可，待國(guó)外已成熟應(yīng)用、國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)需求明朗時(shí)，通過升級(jí)軟件等方式快速上線，2018年全網(wǎng)商用應(yīng)該沒必要。
中國(guó)電信：
需全力發(fā)展NB-IoT技術(shù)(以及VoLTE);
在CAT.1普遍推廣的情況下，eMTC可采用跟隨策略，讓移動(dòng)和聯(lián)通先去淌一淌。
中國(guó)移動(dòng)：
NB-IoT可采用同步跟進(jìn)策略、保持一定程度的觀望，讓電信和聯(lián)通稍為先淌一淌，但也不可落后太多;
eMTC則需要相對(duì)更積極些，不可吊在一顆樹(NB-IoT)上，可借鑒國(guó)外運(yùn)營(yíng)商的成功經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行適度推廣、引領(lǐng)。