현재 20개 이상의 다양한 LTE 카테고리가 있습니다. 2008년에 출시된 초기 LTE 사양부터 300Mbps 이상의 데이터 속도를 지원하는 LTE Advanced로 분류되는 새로운 범주까지. 또한 1Gbps 이상의 속도를 제공하는 LTE Advanced Pro와 배터리로 작동하는 IoT 장치용으로 설계된 기기용 LTE도 있습니다. 셀룰러 IoT에 대해 이야기할 때 사람들은 종종 다음을 참조합니다. LTE Cat-M1 (LTE-M), LTE Cat NB1(NB-IoT) 및 LTE Cat 1. 이러한 기술은 기계 유형 통신에 이상적인 장거리, 저전력 및 저비용 데이터 전송을 지원합니다. 셀룰러 IoT는 종종 수만 개의 장치로 구성된 애플리케이션을 구축하는 데 사용되며 애플리케이션에는 창고 관리, 스마트 가로등, 자산 추적 및 마이크로 모빌리티가 포함됩니다.
LTE Cat-M1 및 LTE Cat 1의 실제 성능 메트릭을 살펴보고 애플리케이션에서 어떤 기술을 사용할지 더 나은 결정을 내릴 수 있도록 하십시오. 셀룰러 IoT의 속도를 테스트해 봅시다.
두 가지 LTE 범주
#1: LTE Cat-M1
LTE Cat-M1은 2016년에 출시된 LTE 표준입니다. 저전력, 저비용 무선 기술로 설계되어 배터리 전원을 사용하는 IoT 장치에 이상적입니다. 이 전력 효율적인 LTE 범주를 사용하기 위한 절충점은 속도와 대기 시간의 제한입니다. 대부분의 모듈은 최대 375kbps 업링크(UL) 및 300kbps 다운링크(DL)를 지원하고 다른 모듈은 1MHz 대역폭을 사용하여 최대 500Mbps UL 및 1.4kbps DL로 데이터를 전송하도록 모듈을 관리했습니다. 이 범주의 저전력 기능 덕분에 LTE Cat-M1은 수년 동안 배터리로 작동해야 하는 IoT 장치에 이상적입니다.
#2: LTE 카테고리 1
LTE Cat 1은 2008년에 출시된 가장 오래된 LTE 범주 중 하나로 10MHz 대역폭을 사용하여 5Mbps 업링크(UL) 및 5Mbps 다운링크(DL) 속도를 지원합니다. 이 기술은 LTE Cat-M1에 비해 더 많은 전력이 필요하지만 속도와 대기 시간 측면에서 더 나은 기능을 제공합니다. LTE Cat 4에 비해 모듈은 훨씬 저렴하고 전력 소비가 적기 때문에 LTE Cat 1이 IoT 애플리케이션에 더 적합합니다. 이 LTE 표준은 14년 동안 사용되어 왔으며 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 LTE 범주 중 하나이며 글로벌 연결이 필요한 IoT 장치에 이상적입니다.
3년에 게시된 14GPP 릴리스 2017에서 LTE Cat 1의 변형인 LTE Cat 1 Bis가 릴리스되었습니다. 두 개 대신 통합 안테나, 하나의 안테나만 사용됩니다. 이는 데이터 속도를 저하시키지 않으면서 모듈의 BOM을 줄입니다. 그러나 장치가 동시에 데이터를 송수신하지 못하도록 합니다.
셀룰러 IoT 속도 테스트
다양한 셀룰러 범주의 실제 속도를 정의하기 위해 SIMCom A7676E(LTE Cat 1) 및 SIM7000E(LTE Cat-M1) 모듈을 USB를 통해 Raspberry Pi에 연결했습니다. 셀룰러 인터페이스 이외의 모든 연결 인터페이스는 비활성화되었으며 speedtest.net을 사용하여 여러 속도 테스트를 수행했습니다.
LTE Cat-M1(SIM7000E)
결과 :
| Test | 다운 링크 | 업 링크 | 숨어 있음 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0.19 Mbps의 | 0.37 Mbps의 | 98 MS |
| 2 | 0.25 Mbps의 | 0.33 Mbps의 | 100 MS |
| 3 | 0.26 Mbps의 | 0.32 Mbps의 | 147 MS |
| 4 | 0.26 Mbps의 | 0.33 Mbps의 | 103 MS |
| 5 | 0.25 Mbps의 | 0.34 Mbps의 | 137 MS |
| 평균 | 0.24 Mbps의 | 0.34 Mbps의 | 117 MS |
LTE 카테고리 1(A7672E)
결과 :
| Test | 다운 링크 | 업 링크 | 숨어 있음 |
|---|---|---|---|
| 1 | 8.92 Mbps의 | 4.57 Mbps의 | 73 MS |
| 2 | 8.71 Mbps의 | 4.59 Mbps의 | 67 MS |
| 3 | 9.02 Mbps의 | 4.73 Mbps의 | 68 MS |
| 4 | 8.02 Mbps의 | 4.67 Mbps의 | 66 MS |
| 5 | 8.90 Mbps의 | 4.64 Mbps의 | 72 MS |
| 평균 | 8.71 Mbps의 | 4.64 Mbps의 | 69 MS |
이론적 대 실제 속도
셀룰러 IoT 속도 테스트 결과를 보면 데이터 시트에 정의된 데이터 속도를 꽤 잘 충족한다. 업링크는 사양과 거의 동일하며 다운링크는 다소 느립니다. 두 기술의 대기 시간은 다릅니다. 데이터 패킷의 왕복 시간은 LTE Cat-M50에 비해 LTE Cat 1을 사용할 때 거의 1ms 더 빠릅니다. 결과는 양호한 네트워크 품질을 나타냅니다. 네트워크 품질이 좋지 않으면 다음과 같은 메커니즘으로 인해 결과가 매우 다르게 보입니다. 적응 변조.
적응 변조
네트워크 수신 불량은 다양한 요인의 결과일 수 있습니다. 발신자와 수신자 사이의 거리가 멀어지면 무선 신호가 약해집니다. 이것은 수신기가 신호를 처리하기 어렵게 만듭니다. 장치가 셀 타워에 가까이 있으면 건물이나 물체의 장애물 또는 간섭(또는 소음). 너무 많은 무선 신호가 전송되면 전파가 서로 간섭하기 시작하여 수신자가 올바른 메시지를 걸러내기가 더 어려워집니다.
무선으로 데이터를 보낼 때 비트는 전파로 변환됩니다. 각 전파(라 함) 상징) 특정 양의 정보를 인코딩할 수 있습니다. 네트워크 품질이 좋으면 네트워크 품질이 좋지 않은 시나리오에 비해 각 기호에 더 많은 비트가 인코딩됩니다. 이는 네트워크 품질이 좋지 않아 수신기가 무선 신호를 디코딩하기 어렵기 때문입니다. 실제로 이는 셀룰러 장치가 데이터 속도를 자동으로 조정함을 의미합니다. LTE Cat-M1은 기호당 2비트 또는 4비트의 데이터를 전송할 수 있습니다. LTE Cat 1은 기호당 2, 4 또는 6비트를 인코딩할 수 있습니다. 2비트를 사용하면 4(00, 01, 10, 11)까지, 4비트를 사용하면 16까지, 6비트를 사용하면 64까지 셀 수 있습니다. 이 스마트 메커니즘을 통해 셀룰러 장치는 네트워크 품질.
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