NB-IoT مقابل LTE-M مقابل Cat-1 bis مقابل Cat-4

رقم الفئة (Cat) ليس ترتيبًا. فحجم الحمولة وفاصل الإرسال والتنقل ونطاقات الوجهة هي التي تحدد الحامل. قارن المفاضلات قبل اختيار الوحدة.

practitioner · 4 دقائق قراءة · الدرس 6 / 7

NB-IoT وLTE-M وCat-1 bis وCat-4 أربعة حوامل خلوية تختلف مفاضلاتها في حجم الحمولة والطاقة والتنقل ومدى الوصول. يصف رقم الفئة قدرة الذروة، لا مدى الملاءمة. اختر بناءً على ما يرسله الجهاز، وعدد مرات الإرسال، وما إذا كان يتنقل، والنطاقات التي يشغّلها مشغّلو الوجهة.

حقائق أساسية

  • يحمل Cat-4 ما يصل إلى 150 Mbps في الاتجاه الهابط و50 Mbps في الاتجاه الصاعد. ويحمل Cat-1 bis معدل 10 Mbps هابطًا و5 Mbps صاعدًا.
  • يستخدم NB-IoT قناة بعرض 180 kHz؛ ويستخدم LTE-M عرض 1.4 MHz ضمن الموجة الحاملة لـ LTE.
  • صُمم NB-IoT للأجهزة الثابتة؛ أما LTE-M وCat-1 bis وCat-4 فتدعم التنقل.
  • يأتي توفير الطاقة من PSM وeDRX إضافة إلى الراديو؛ والحامل وحده لا يحدد عمر البطارية.

رقم الفئة (Cat) ليس ترتيبًا

ليس Cat-4 أفضل من Cat-1 bis، وليس Cat-1 bis أفضل من LTE-M. فكل تسمية تصف توازنًا مختلفًا بين معدل النقل والطاقة والتنقل ومدى الوصول. يحتاج عداد المياه والكاميرا كلاهما إلى بيانات خلوية، لكنهما يحتاجان من الراديو إلى أمرين متعاكسين. واختيار الرقم الأعلى يجلب استهلاكًا للطاقة وحجمًا للوحدة قد لا يحتاج إليهما الجهاز.

ابدأ من حركة البيانات ومن التركيب المادي، لا من الفئة. فالجهاز الذي يرسل 40 بايت مرة واحدة يوميًا من قبو له نمط يختلف عن جهاز يرفع صورة عند رصد حركة. يستطيع الأول أن ينام لأيام ويحتاج إلى وصول عميق. ويحتاج الثاني إلى سعة في الاتجاه الصاعد وإلى شبكة تتعامل مع تغيير الخلايا.

الحوامل الأربعة جنبًا إلى جنب

المعدلات هي قيم الذروة النظرية لفئات أجهزة المستخدم (UE)، وليست وعدًا لشبكة بعينها؛ ومعدل النقل الفعلي في الشبكات المنشورة أقل.
البندNB-IoTLTE-MCat-1 bisCat-4
الحمولةصغيرة وغير متكررةصغيرة إلى متوسطةمواقع وسجلات وصور صغيرةصور وصوت وسجلات كبيرة الحجم
فاصل الإرسالمن دقائق إلى أياممن ثوانٍ إلى ساعاتمن ثوانٍ إلى دقائقمستمر أو على دفعات
التنقلثابت؛ دون تسليم بين الخلايايدعم تغيير الخلايايدعم تغيير الخلايايدعم تغيير الخلايا
الطاقةأدنى استهلاكاستهلاك منخفضاستهلاك متوسطأعلى استهلاك
التغطيةأعمق وصول داخل المبانيتغطية LTE موسّعةتغطية LTEتغطية LTE
معدل الذروة (فئة UE، نظري)عشرات kbps (Cat-NB1 نحو 26/66 kbps؛ Cat-NB2 نحو 127/159 kbps في الذروة)نحو 1 Mbps في الذروة (Cat-M1)10 Mbps هابطًا / 5 Mbps صاعدًا في الذروة150 Mbps هابطًا / 50 Mbps صاعدًا في الذروة
القناة180 kHz1.4 MHzموجة حاملة LTEموجة حاملة LTE
الصوتلاVoLTE اختياريVoLTE حيث يُتاح وتدعمه الوحدةVoLTE حيث يُتاح

تأتي معدلات الذروة من فئة UE؛ ويعتمد المعدل الفعلي على المشغّل والنطاق والإشارة.

3GPP TS 36.306: قدرات الوصول الراديوي لجهاز المستخدم (UE)

اختر بناءً على نمط حركة البيانات

دوّن خمس إجابات قبل مقارنة الوحدات: حجم الحمولة، وتكرار الإرسال، وما إذا كان الجهاز يتنقل، ومصدر الطاقة، وعمر الخدمة المطلوب. العداد الذي يرسل قراءة بحجم 40 بايت مرة واحدة يوميًا، داخل مبنى، ببطارية تدوم عشر سنوات، يشير إلى NB-IoT أو LTE-M. وجهاز التتبع الذي يرسل تقريرًا كل 30 ثانية أثناء تنقله يشير إلى LTE-M أو Cat-1 bis أو Cat-4. والكاميرا التي ترفع صورة JPEG عند رصد حركة تشير إلى Cat-4.

ثم أضف القيود التي تخفيها ورقة البيانات: النطاقات التي تدعمها الوحدة في كل وجهة، وما إذا كان المشغّل قد اعتمد تلك الوحدة، وما إذا كان التجوال مسموحًا، وطول فترة النوم الموفّرة للطاقة التي يتحملها التطبيق. تتحقق أداة البحث عن النطاقات من الجانب الراديوي، وتحوّل أداة EARFCN رقم القناة إلى نطاق. وإذا كان النمط قريبًا من الحد الفاصل، فابدأ النموذج الأولي على الحامل الأقل استهلاكًا للطاقة وقِس استهلاك الطاقة داخل الغلاف الفعلي.

الوحدة لا تغطي كل نطاق تستخدمه الشبكة

الوحدة لا تغطي كل نطاق تستخدمه الشبكة
النطاق الترددي المدى النسبي ماذا يعني
B28 نعم تستخدمه الشبكة
B3 نعم تستخدمه الشبكة
B7 نعم تستخدمه الشبكة
B41 لا تستخدمه الشبكة
n78 لا تستخدمه الشبكة
وحدة نموذجية للتوضيح: تدعم B28 وB3 وB7؛ ولا تدعم B41 وn78. تحقّق من ورقة البيانات الفعلية لكل وجهة. المصدر: 3GPP TS 36.101 وTS 38.101-1: نطاقات التشغيل في E-UTRA وNR
وصف نصي

تدعم الوحدة النموذجية النطاقات 700 و1800 و2600 MHz، ولا تدعم النطاقين 2500 MHz و3500 MHz. وقد يستخدم مشغّل الوجهة أيًا منها. دعم النطاقات خاصية للوحدة ولتصميم الهوائي، لا لتسمية الحامل، لذا تحقّق من الطراز الذي ستشحنه.

ما الذي تخفيه تسمية معدل النقل

الفئة تسمية لمعدل الذروة يجري التفاوض عليها بين الجهاز والشبكة. ويفترض معدل 150 Mbps في Cat-4 قناة عريضة وإشارة جيدة وشبكة غير مزدحمة. والكاميرا الموجودة خلف جدار ستحصل على أقل من ذلك. ويظل معدل 10 Mbps هابطًا في Cat-1 bis أكبر بكثير مما يحتاج إليه تقرير الموقع، كما أن هوائي الاستقبال الواحد فيه يقلل عدد المكونات واستهلاك الطاقة. ويقايض NB-IoT وLTE-M المعدل بمدى الوصول وعمر البطارية؛ وقيمتهما أن الراديو يستطيع النوم لفترات طويلة ويظل قابلًا للوصول إليه.

افحص الاتجاه الصاعد بالعناية نفسها التي تفحص بها الاتجاه الهابط. فتحديثات البرامج الثابتة ورفع السجلات والصور تجري في هذا الاتجاه، والجهاز الذي يبدو سريعًا على الورق قد يتعثر على وصلة صاعدة بمعدل 5 Mbps. وعرض النطاق قيد منفصل عن معدل الذروة: يتسع NB-IoT في كتلة بعرض 180 kHz، ويحتاج LTE-M إلى 1.4 MHz، وتستخدم فئات LTE موجات حاملة عادية. ويمكن للوحدة متعددة الأنماط أن تنتقل إلى نمط احتياطي، لكن فقط إذا كان المشغّل يشغّل الشبكة الاحتياطية واعتمد الوحدة لها.

توفير الطاقة والتغطية

يأتي عمر البطارية من ميزات الشبكة، لا من الراديو وحده. يتيح وضع توفير الطاقة (PSM) للجهاز أن ينام لساعات أو أيام ثم يستيقظ مع الاحتفاظ بسياقه. ويمدّ الاستقبال المتقطع الموسّع (eDRX) دورة النداء بحيث يستيقظ المستقبِل بوتيرة أقل. ويجري التفاوض على كليهما مع الشبكة، ويجب أن تدعمهما الوحدة والمشغّل. ويوفر النوم الطويل الطاقة لكنه يزيد زمن الاستجابة عند الاستيقاظ، وهذا مهم إذا كان التطبيق يحتاج إلى استجابة عند الطلب.

أما التغطية فتعمل في الاتجاه المعاكس. يتمتع NB-IoT بأكبر ميزانية وصلة بين الأربعة، ولهذا يصل إلى العدادات في الأقبية وإلى المستشعرات المحكمة الإغلاق. ويضيف LTE-M تحسينًا للتغطية لكنه أقل مما في NB-IoT. وميزانية الوصلة على الورق لا تصمد أمام خزانة معدنية، لذا اختبر الغلاف والهوائي وموضع التركيب الفعلية. وإذا كان يجب أن يكون الجهاز قابلًا للوصول في أي لحظة، فقِس مسار الاستيقاظ، لا تيار النوم وحده.

عمر الشبكة والتجوال

اختر حاملًا يشغّله مشغّلو الوجهة فعلًا. تختلف عمليات نشر LTE-M وNB-IoT بحسب المشغّل وبحسب السوق، وبعض المشغّلين لا يشغّل أيًا منهما. ويعمل Cat-1 bis على LTE ويرث أوسع انتشار، مقابل طاقة أكبر ووحدة أكبر حجمًا. ويضيف إيقاف الشبكات القديمة بُعدًا زمنيًا إلى القرار: فالجهاز المصمم حول الرجوع إلى 2G يحتاج إلى خطة لليوم الذي يختفي فيه ذلك الرجوع، والوحدة المعتمدة لـ 2G فقط أصل عالق.

ودعم التجوال ليس موحدًا كذلك. فتجوال LTE-M أكثر شيوعًا من تجوال NB-IoT، وحتى حيث يوجد التجوال، قد تحدّ قواعد التجوال الدائم من المدة التي يمكن أن يبقى فيها ملف تعريف أجنبي. اطلب قائمة المشغّلين والنطاقات لكل وجهة، مع تاريخ التحقق منها. واسأل عن الحامل الذي يغطيه عرض السعر، لأن الوحدة متعددة الأنماط لا تعني أن كل نمط مفعّل أو معتمد.

تقدير بطارية جهاز تتبع

يجري التقدير داخل المتصفح. غيّر الإعداد المسبق أو فاصل الإبلاغ لترى ما الذي يغيّر النتيجة.

قدر عمر البطارية لأجهزة LTE-M و NB-IoT استنادا إلى فاصل الإبلاغ وحجم الحمولة وإعدادات توفير الطاقة.

preset
tracker
افتح الأداة

جرّبها: قدّر احتياجات جهاز تتبع

يرسل جهاز تتبع موقعه كل 60 ثانية ويعمل ببطارية سعتها 5,000 mAh. افتح أداة تقدير البطارية مع الإعداد المسبق لجهاز التتبع واقرأ العمر المتوقع. ثم اضبط الفاصل على 300 ثانية وقارن.

النتيجة المتوقعة عمر أطول عند الفاصل الأبطأ، لأن الراديو يستيقظ بوتيرة أقل. وإذا كان التغيير صغيرًا، فإن حجم التقرير أو مسار الاستيقاظ يؤدي دورًا أكبر من الفاصل. وهذا هو الرقم الذي ينبغي أن تحمله إلى نقاش اختيار الوحدة.

ما الذي يجب التحقق منه قبل الالتزام

اطلب قائمة الأسواق والنطاقات مع تاريخ التحقق منها.

تحقق مما تعلمته

  1. كاميرا ترفع صورة JPEG عند رصد حركة. أي حامل يناسبها، ولماذا؟

    Cat-4، لأن حمولة الاتجاه الصاعد والدفعات تحتاج إلى سعة. فقد صُمم NB-IoT وLTE-M للرسائل الصغيرة غير المتكررة.

  2. لماذا قد يبقى جهاز NB-IoT بطيئًا مع خمسة أعمدة؟

    تُظهر الأعمدة قوة الإشارة، لا السعة. ويقايض NB-IoT المعدل بمدى الوصول، وقد يكون الجهاز في دورة نوم طويلة أو يتشارك قناة ضيقة.

  3. ما الذي يحدد ما إذا كانت الوحدة تستطيع التجوال في وجهة ما؟

    زوج المشغّلين واتفاقية التجوال، إضافة إلى دعم الوحدة للنطاقات واعتمادها. وتسمية الحامل وحدها لا تحدد ذلك.

تظهر الإجابات عند الطلب. لا يتم تقييم أي شيء أو تخزينه أو إرساله.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن لجهاز واحد أن يدعم عدة حوامل؟

توجد وحدات متعددة الأنماط. لكن نمط الاستخدام وانتشار شبكة المشغّل يظلان يحددان ما هو مفعّل ومعتمد في كل سوق.

ما معدل النقل الذي أحتاج إليه؟

حدّد الحجم بناءً على الحمولة ووتيرة الإرسال، لا بناءً على الفئة. فتقرير بحجم 50 بايت كل ساعة يحتاج إلى بضعة كيلوبتات يوميًا؛ أما الفحص اليومي لتحديثات البرامج الثابتة فهو الحمل الأكبر.

هل يُجري NB-IoT تسليمًا بين الخلايا؟

صُمم NB-IoT للأجهزة الثابتة. وهو يدعم إعادة اختيار الخلية لكنه لا يدعم التنقل المستمر أثناء الإرسال. والجهاز المتنقل أكثر أمانًا على LTE-M أو Cat-1 bis.

هل تستطيع هذه الوحدات التجوال؟

تجوال LTE-M منتشر على نطاق أوسع من تجوال NB-IoT، وكلاهما يعتمد على زوج المشغّلين. تحقّق من مشغّلي الوجهة ومن قواعد التجوال الدائم قبل أن تبني تصميمك على ملف تعريف أجنبي.

هل يحمل أي منها الصوت؟

لا يحمل NB-IoT الصوت. ويمكن لـ LTE-M ولفئات LTE حمل VoLTE حيث يقدمه المشغّل، لكن الصوت خدمة يقدمها المشغّل، وليس خاصية لتسمية الفئة.
  • التجوال الدائم، بلدا بعد بلد

    المدة التي يجوز فيها لشريحة SIM أجنبية أن تبقى في وضع التجوال قبل أن تحتاج إلى ملف تعريف محلي، في البرازيل والمكسيك وكولومبيا، مع مسار القرار نحو المنتج المناسب.

  • معيار SGP.32 لأجهزة IoT

    ما الذي يغيره SGP.32 لأساطيل IoT، وأي الأجهزة مؤهلة، ولماذا لا يمكن ترقية أجهزة SGP.02 عبر الهواء.

  • معرّف eUICC (EID)

    معرّف eUICC، وهو منفصل عن الاشتراك.

ضع هذا موضع التطبيق

أخبرنا بحركة المرور والوجهة والقياس الذي تحتاجه؛ وسنرد بالخطوة التالية.