NB-IoT와 LTE-M: 차이점은 무엇인가요?

저전력 광역 네트워크(LPWAN)는 대규모 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션을 실현하는 데 있어 새롭게 떠오르는 분야입니다. LTE-M과 NB-IoT는 시장에서 가장 널리 사용되는 셀룰러 기반 LPWAN 기술입니다. LPWAN 애플리케이션. 이 문서에서는 LPWAN 솔루션의 설계 결정을 내리는 데 도움이 되는 NB-IoT와 LTE-M의 주요 차이점에 대해 간략하게 소개합니다. 

NB-IoT란 무엇인가요? 

이는 제한된 대역폭을 지원하는 LPWAN 기술로, 다음에서 개발했습니다. 3GPP 셀룰러 무선 co1TP14통신을 위한 표준으로, 광역 네트워크를 통해 대규모 IoT 애플리케이션을 구현할 수 있습니다. 대규모 IoT 애플리케이션을 실현하기 위해 도입된 3대 3GPP 표준 중 하나입니다. 이는 최대 20km 범위의 저전력 및 심층 커버리지 네트워크를 목표로 합니다. 또한 최대 10초에 이르는 지연 시간을 개선하기 위해 최적화되었습니다. NB-IoT는 라이선스 주파수 스펙트럼간섭을 최소화하고 처리량이 적은 대규모 IoT 장치를 허용하도록 최적화되어 있습니다. 자세한 내용은 이전 문서에서 확인할 수 있습니다. NB-IoT란?? 

LTE-M이란 무엇인가요? 

위에서 언급했듯이 LTE-M과 NB-IoT는 모두 3GPP에서 도입한 셀룰러 기반 LPWAN 기술입니다. LTE-M 또는 기계용 장기 진화의 확장으로 간주할 수 있습니다. 4G-LTE 실현을 위해 도입 기계 대 기계 (M2M) 공동1TP14통신 및 대규모 IoT 애플리케이션. NB-IoT와 마찬가지로 LTE-M은 리소스가 지원되는 최종 장치에서 인터넷을 통해 큰 대역폭이 필요한 작은 데이터 청크를 전송하는 데 목적이 있습니다. 범위가 20km로 제한되는 NB-IoT와 달리 LTE-M은 4G-LTE 네트워크가 제공하는 커버리지에 의해 제한된 장거리도 처리할 수 있습니다. LTE-M에 대한 자세한 내용은 이전 문서에서 확인할 수 있습니다, LTE-M이란?? 

NB-IoT와 LTE-M의 차이점 

이제 NB-IoT와 LTE-M에 대해 간략하게 이해했으며, NB-IoT와 LTE-M의 주요 차이점에 대해 간략하게 살펴볼 수 있습니다. 

LTE-M은 2016년 3GPP에서 릴리스 13으로 출시되었으며, 기계 간 통신을 대상으로 하는 communication을 목표로 합니다. Cat-M 프로토콜이라고도 합니다. NB-IoT도 같은 릴리스에서 소개되었지만, 릴리스 14와 15에서 더욱 확장되어 공식화되었습니다. 이러한 이유로 Cat-M2 프로토콜이라고도 합니다. NB-IoT가 도입된 주된 이유는 LTE-M이 LPWAN 요구 사항을 충족할 수 없었기 때문입니다. 

또 다른 주요 차이점은 두 기술 모두 데이터 전송에 할당되는 대역폭에 있습니다. NB-IoT는 처리량이 적은 디바이스의 경우 데이터 전송에 좁은 대역폭만 할당합니다. 이에 비해 LTE-M은 지연 시간이 짧은 디바이스를 위해 데이터 전송에 넓은 대역폭을 할당합니다. 

LTE-M의 아키텍처는 4G-LTE와 같은 이전 셀룰러 IP 기반 기술을 기반으로 합니다. 그러나 NB-IoT는 진화형 패킷 시스템(EPS)을 기반으로 하며 셀룰러 IoT 애플리케이션을 구현하는 데 최적화되어 있습니다. 또한 LTE-M 연결 디바이스는 인밴드에서만 배포할 수 있으므로 일반 LTE 통신사 내의 리소스 블록만 사용할 수 있습니다. 반면, NB-IoT는 LTE 통신사의 가드 밴드 또는 독립형 통신사 내에서 사용되지 않는 리소스 블록을 활용하여 디바이스를 배포할 수 있습니다. 따라서 이론적으로 특정 네트워크에 연결할 수 있는 디바이스 수가 셀당 최대 20만 개까지 늘어납니다. 

LTE-M과 NB-IoT는 모두 연결된 장치의 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 되는 eDRX(확장된 불연속 수신)와 PSM(절전 모드)을 지원합니다. 따라서 효율적인 전력 소비 기술 측면에서 NB-IoT와 LTE-M 중 하나를 선택하기는 어렵습니다. 그러나 여러 현장 사례에 따르면 일반적인 작동 범위에서는 LTE-M이 에너지 효율이 높고, 간섭과 침투가 많은 환경에서 더 긴 작동 범위에서는 NB-IoT가 더 에너지 효율이 높다고 합니다. 또한 LTE-M은 저전력 기능이 필요한 대용량 데이터 전송에 이상적이라는 점에 유의해야 합니다. 

셀룰러 LPWAN 기술을 비교할 때 중요한 또 다른 중요한 지표는 이동성입니다. 이동성은 다양한 속도와 방향으로 이동하는 모바일 디바이스에 대응할 수 있는 네트워크의 능력입니다. NB-IoT는 핸드오버를 지원하지 않기 때문에 이동 중인 기지국을 디바이스가 연결할 수 없습니다. 반면 4G-LTE를 기반으로 구축된 LTE-M은 셀 핸드오버와 차량 내 핸드오버를 처리할 수 있습니다. 따라서 LTE-M은 높은 수준의 이동성이 필요한 애플리케이션에 가장 적합하며, NB-IoT는 고정된 단말기만 처리할 수 있는 제한적인 기능을 가지고 있습니다. 또한 이러한 핸드오버 기능은 디바이스의 위치와 움직임에 관계없이 네트워크에 연결할 수 있기 때문에 펌웨어 및 소프트웨어 업데이트를 처리하는 데 있어 LTE-M이 가장 적합합니다. 

LTE-M과 NB-IoT의 데이터 속도를 고려할 때 LTE-M의 데이터 속도가 더 빠릅니다. 다운링크의 경우 LTE-M은 최대 1Mbits/s의 데이터 속도를, NB-IoT는 최대 26kbits/s의 데이터 속도를 제공할 수 있습니다. 반면 업링크 데이터 전송의 경우 LTE-M은 최대 1Mbits/s의 데이터 속도를, NB-IoT는 최대 66kbits/s의 데이터 속도를 제공할 수 있습니다. 데이터 속도의 경우, LTE-M은 빠른 속도를 제공할 수 있으며 데이터를 많이 사용하는 애플리케이션에 특히 좋은 옵션입니다. 

글로벌 가용성은 IoT 애플리케이션을 배포하는 데 있어 매우 중요한 요소입니다. 일반적인 4G-LTE 인프라를 기반으로 하는 LTE-M은 전 세계적으로 사용 가능하며 쉽게 배포할 수 있습니다. 그러나 NB-IoT는 일부 셀룰러 인프라에서만 지원할 수 있습니다.  

LTE-M의 가장 흥미로운 기능은 음성 메시지를 처리하고 eSIM 기능을 보유할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 사용자는 장거리 음성 지원이 필요한 특정 IoT 애플리케이션을 배포할 수 있습니다. 

NB-IoT와 LTE-M의 장단점 

이제 NB-IoT와 LTE-M의 차이점에 대해 간략히 이해했으니, 이러한 셀룰러 기반 LPWAN 기술의 장단점을 살펴보겠습니다. 보다 구체적으로 각 기술의 주요 이점을 살펴보고, 이를 통해 각 기술의 장점을 강조하겠습니다. 

NB-IoT의 주요 이점 

• 낮은 전력 소비, 높은 수준의 침투가 필요한 애플리케이션에 이상적 
• 향상된 작동 범위 
• 낮은 배포 비용 
• DSSS 변조를 사용하며 단일 반송파 주파수 분할 다중 접속을 기반으로 하므로 구현이 용이합니다. 
• 배터리 수명 연장 
• 메시지 기반 작업 
• 다양한 디바이스 지원 가능 

NB-IoT의 주요 단점

• 셀 핸드오버를 처리할 수 없음 
• 낮은 데이터 속도 
• 음성 메시지를 처리할 수 없습니다. 

LTE-M의 주요 이점 

• 범위는 기존 4G-LTE 네트워크의 작동 범위에 의해서만 제한됩니다. 
• 빠른 데이터 속도 
• 대용량 데이터 전송에 이상적 
• 셀 핸드오버를 처리할 수 있으며 이동성이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 
• IP 기반 운영 
• 음성 메시지 지원 

LTE-M의 주요 단점

• 디바이스에는 대역 내 리소스 블록만 할당되므로 많은 디바이스를 지원할 수 없습니다. 
• NB-IoT에 비해 높은 디바이스 비용 

NB-IoT 및 LTE-M의 애플리케이션 

이제 NB-IoT와 LTE-M 중 가장 선호되는 옵션에 따라 몇 가지 대규모 IoT 애플리케이션을 분류해 보겠습니다. 빠른 데이터 속도와 높은 이동성이 필요한 애플리케이션의 경우 LTE-M이 이상적인 옵션입니다. 반대로 NB-IoT는 높은 보급률과 고정형 애플리케이션이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 

NB-IoT의 애플리케이션 

• 스마트 미터링 및 전기 계량 애플리케이션 
• 폐기물 관리 애플리케이션 
• 스마트 농업 애플리케이션 
• 가로등 자동화 
• 파이프라인 관리 

LTE-M의 애플리케이션 

• 스마트 웨어러블 
• 환자 모니터링 및 스마트 헬스케어 
• 자산 추적 
• 스마트 시티 애플리케이션 
• 저밀도 센서 

결론 

이 기사에서는 NB-IoT와 LTE-M의 차이점을 간략히 살펴보고 다양한 범위의 대규모 IoT 애플리케이션에서 그 중요성을 확인했습니다. 이 두 가지 중 하나를 선택하는 것은 전적으로 관심 있는 애플리케이션의 특성과 특정 요구 사항에 따라 결정됩니다. 결론적으로 NB-IoT는 고정된 애플리케이션에 적합하고 LTE-M은 움직이는 디바이스에 이상적입니다.