定义
eMTC(enhanced Machine-Type Communications)即LTE-M的另一种称谓,是3GPP R13定义的蜂窝物联网技术。工作在1.4MHz窄带,与LTE宽带共存于同一载波,支持切换、漫游、VoLTE,与NB-IoT同为LPWAN主流技术。eMTC适合可穿戴、车载追踪、移动支付等需要移动性或语音能力的场景。
与NB-IoT对比
- eMTC:支持移动性、切换、VoLTE,峰值约1Mbps,覆盖较NB-IoT略弱
- NB-IoT:更省电、覆盖更深(+20dB增益)、成本更低,但不支持移动性
- 共部署:两者可部署于同一LTE载波的不同PRB,运营商常同时部署
技术特性
eMTC采用1.4MHz窄带、重复传输、CE模式(Coverage Enhancement)增强覆盖,支持PSM、eDRX省电。与Cat.1相比,eMTC更省电、速率更低;与NB-IoT相比,eMTC支持移动性与语音。
典型应用场景
可穿戴设备、车载追踪、移动支付、智能表计(移动场景)、工业物联网移动终端等。达希物联提供eMTC物联网卡,与NB-IoT、Cat.1形成完整产品矩阵。
eMTC(LTE-M)是达希物联在低功耗物联网场景的重要技术选择之一。针对可穿戴、车载追踪等需要移动性与语音能力的场景,达希物联可提供基于eMTC的物联网卡及连接方案。达希物联云平台支持eMTC设备的生命周期管理,配合NB-IoT、Cat.1形成完整的蜂窝物联网产品矩阵。
覆盖增强一升级,重复次数就成倍增加
eMTC工作在约一点四兆赫的窄带上,靠重复传输换取更深的覆盖。覆盖增强等级升高时,同一传输块要在多个子帧里重复,空口占用时间近似按重复倍数拉长,吞吐下降,射频醒着的时间上升。判断设备是不是掉进了高重复等级,要看重复次数和参考信号电平是否一起变差,而不是只看最终有没有收到确认。在井下或柜内长期处于高重复,电池预算应按最差等级来做,不能按空旷场地的一次测试来做。
重复是空口行为,应用层重传是另一层。两层同时打开,一次上报会把同一份数据在空口上再乘一次。弱场下应保留空口重复,收紧应用层超时,避免超时先触发而空口重复还没做完。
半双工让上下行不能占同一个子帧
不少eMTC模组是半双工:发送和接收共用射频通道,不能在同一子帧里又收又发。调度器必须在上下行之间留出转换时间。业务若设计成发完立刻等响应,转换间隙会被算进时延。语音或对讲类业务对这个间隙敏感,纯上报类业务则影响较小。选型时要看模组是半双工还是全双工,网络侧的调度也要按同一种能力配置,否则会出现授权了上行、终端却还在收下行的错位。
半双工不等于不能做移动性。切换需要的测量间隙会进一步插入收发之间,移动中的时延比静止时更长。把静止抄表测到的时延直接许诺给车载追踪,半双工的间隙会被忽略。
移动性打开之后跟踪区更新会吃掉省电
eMTC相对更窄的窄带技术,重要差别是可以在连接态切换、在空闲态做正常的位置更新。车辆或人员携带设备跨跟踪区时,会周期性做更新,这些信令不携带业务,却要把射频打开。省电模式和扩展不连续接收仍然可用,但更新会打断长时间休眠。判断电池下降是业务变多了还是移动变多了,要分开统计业务包数量和位置更新次数。更新占主导时,应加大跟踪区或减少跨区路径,而不是只拉长上报周期。
达希物联若提供eMTC卡,适合需要移动或语音、同时又希望比宽带模组更省电的设备。卡的省电定时器要和跟踪区大小、上报周期一起设计。定时器长于业务周期,设备大部分时间不在网,下行命令要等下一次醒来;定时器短于跨区时间,移动带来的更新会抵消省电。平台应同时显示制式、覆盖增强等级和最近一次位置更新,避免把eMTC设备按不支持移动的窄带终端来运维。
覆盖等级一变,正在计时的省电周期会被打断
终端进入省电或扩展不连续接收之后,射频按约定的窗口醒来。覆盖增强等级若在窗口之间升高,下一次醒来要先用更多重复次数完成同步和数据,原来按短窗口设计的服务器等待会先超时。服务器以为设备没醒,设备其实还在重复发送。等级下降时则相反,终端很快发完,却仍按高重复的节奏空等。等级变化应作为事件上报,服务器的等待时间要按当前等级调整,不能只用出厂时测到的那一档。
等级在小区边缘来回跳,会让省电形同虚设,因为每次跳变都要重新同步。此时应改安装或接受更高的平均电流,而不是把省电定时器设得更长。达希物联的eMTC卡提供的是这套制式的签约和接入,等级由无线环境决定。平台同时看到等级频繁变化和耗电加快时,优先处理覆盖,而不是更换更长周期的套餐。套餐不改变重复次数。