NB-IoT vs LTE-M vs Cat-1 bis vs Cat-4
Cat 번호는 순위가 아닙니다. 페이로드, 전송 간격, 이동성, 대상 국가의 대역이 베어러를 결정합니다. 모듈을 고르기 전에 트레이드오프를 비교하십시오.
NB-IoT, LTE-M, Cat-1 bis, Cat-4는 페이로드, 전력, 이동성, 도달 범위에서 서로 다른 트레이드오프를 가진 네 가지 셀룰러 베어러입니다. 카테고리 번호는 최대 성능을 나타낼 뿐, 적합성을 나타내지 않습니다. 기기가 무엇을 얼마나 자주 보내는지, 이동하는지, 대상 국가의 사업자가 어떤 대역을 운용하는지를 보고 선택해야 합니다.
주요 정보
- Cat-4는 하향 최대 150Mbps, 상향 최대 50Mbps를 전송합니다. Cat-1 bis는 하향 10Mbps, 상향 5Mbps를 전송합니다.
- NB-IoT는 180kHz 채널을 쓰고, LTE-M은 LTE 그리드 안에서 1.4MHz를 씁니다.
- NB-IoT는 고정형 기기용으로 설계되었고, LTE-M, Cat-1 bis, Cat-4는 이동성을 지원합니다.
- 절전은 PSM, eDRX와 무선 장치에서 나옵니다. 베어러만으로 배터리 수명이 정해지지 않습니다.
이 페이지의 목차
Cat 번호는 순위가 아닙니다
Cat-4가 Cat-1 bis보다 나은 것이 아니고, Cat-1 bis가 LTE-M보다 나은 것도 아닙니다. 각 레이블은 처리량, 전력, 이동성, 도달 범위의 서로 다른 균형을 나타냅니다. 수도 계량기와 카메라는 둘 다 셀룰러 데이터가 필요하지만, 무선 장치에 요구하는 것은 정반대입니다. 가장 높은 번호를 고르면 기기에 필요 없을 수도 있는 전력 소모와 모듈 크기를 떠안게 됩니다.
카테고리가 아니라 트래픽과 물리적 설치 환경에서 출발해야 합니다. 지하실에서 하루 한 번 40바이트를 보내는 기기와, 움직임이 감지되면 사진을 업로드하는 기기는 프로필이 다릅니다. 첫 번째 기기는 며칠씩 슬립할 수 있으며 깊은 도달 범위가 필요합니다. 두 번째 기기는 상향 용량과 셀 변경을 처리하는 네트워크가 필요합니다.
네 가지 베어러 나란히 비교
| 항목 | NB-IoT | LTE-M | Cat-1 bis | Cat-4 |
|---|---|---|---|---|
| 페이로드 | 작고 드묾 | 작음~중간 | 위치, 로그, 작은 이미지 | 이미지, 오디오, 대량 로그 |
| 전송 간격 | 수 분~수일 | 수 초~수 시간 | 수 초~수 분 | 연속 또는 버스트 |
| 이동성 | 고정형, 핸드오버 없음 | 셀 변경 지원 | 셀 변경 지원 | 셀 변경 지원 |
| 전력 | 최저 소모 | 낮은 소모 | 중간 소모 | 최고 소모 |
| 커버리지 | 가장 깊은 실내 도달 | 확장된 LTE 커버리지 | LTE 커버리지 | LTE 커버리지 |
| 최대 속도(UE 카테고리, 이론값) | 수십 kbps(Cat-NB1 최대 ~26/66kbps, Cat-NB2 최대 ~127/159kbps) | 최대 ~1Mbps(Cat-M1) | 최대 하향 10Mbps / 상향 5Mbps | 최대 하향 150Mbps / 상향 50Mbps |
| 채널 | 180kHz | 1.4MHz | LTE 캐리어 | LTE 캐리어 |
| 음성 | 없음 | VoLTE 선택 사항 | 제공되는 곳에서 모듈이 지원하는 경우 VoLTE | 제공되는 곳에서 VoLTE |
최대 속도는 UE 카테고리에서 나옵니다. 실제 배치 환경의 속도는 사업자, 대역, 신호에 따라 달라집니다.
트래픽 프로필로 선택하기
모듈을 비교하기 전에 다섯 가지 답을 적어 두어야 합니다. 페이로드 크기, 전송 빈도, 기기의 이동 여부, 전원, 요구되는 서비스 수명입니다. 실내에서 10년 배터리로 하루 한 번 40바이트 측정값을 보내는 계량기에는 NB-IoT나 LTE-M이 맞습니다. 이동 중 30초마다 보고하는 트래커에는 LTE-M, Cat-1 bis, Cat-4가 맞습니다. 움직임이 감지되면 JPEG를 업로드하는 카메라에는 Cat-4가 맞습니다.
그다음 데이터시트에 드러나지 않는 제약 조건을 추가합니다. 대상 국가별로 모듈이 지원하는 대역, 사업자가 해당 모듈을 인증했는지, 로밍이 허용되는지, 애플리케이션이 절전 슬립을 얼마나 오래 허용할 수 있는지입니다. 대역 검색기로 무선 측면을 확인하고, EARFCN 도구로 채널 번호를 대역으로 변환할 수 있습니다. 프로필이 경계에 가깝다면 먼저 저전력 베어러로 시제품을 만들고, 실제 외함 안에서 소비 전력을 측정해야 합니다.
모듈이 네트워크가 쓰는 대역을 모두 지원하는 것은 아닙니다
| 대역 | 상대적 도달 범위 | 의미 |
|---|---|---|
| B28 | 예 | 네트워크 사용 |
| B3 | 예 | 네트워크 사용 |
| B7 | 예 | 네트워크 사용 |
| B41 | 아니요 | 네트워크 사용 |
| n78 | 아니요 | 네트워크 사용 |
텍스트 설명
예시 모듈은 700, 1800, 2600MHz 대역을 지원하고 2500MHz와 3500MHz 대역은 지원하지 않습니다. 대상 국가의 사업자는 이 가운데 어느 대역이든 쓸 수 있습니다. 대역 지원은 베어러 레이블이 아니라 모듈과 안테나 설계의 속성이므로, 출하할 변형 모델을 확인해야 합니다.
처리량 레이블이 가리는 것
카테고리는 기기와 네트워크 사이에서 협상되는 최대 속도 레이블입니다. Cat-4의 150Mbps는 넓은 채널, 양호한 신호, 여유 있는 네트워크를 전제로 합니다. 벽 뒤에 있는 카메라는 그보다 낮은 속도를 얻습니다. 하향 10Mbps인 Cat-1 bis도 위치 보고에 필요한 양보다 훨씬 많으며, 단일 수신 안테나 덕분에 부품 수와 전력이 줄어듭니다. NB-IoT와 LTE-M은 속도를 내주고 도달 범위와 배터리를 얻습니다. 이들의 가치는 무선 장치가 오랫동안 슬립하면서도 연결 가능한 상태를 유지한다는 데 있습니다.
상향도 하향만큼 꼼꼼히 확인해야 합니다. 펌웨어 업데이트, 로그 업로드, 이미지는 상향으로 전송되므로, 문서상으로는 빨라 보이는 기기도 5Mbps 상향에서 멈출 수 있습니다. 대역폭은 최대 속도와 별개의 제약 조건입니다. NB-IoT는 180kHz 블록에 들어가고, LTE-M은 1.4MHz가 필요하며, LTE 카테고리는 일반 캐리어를 씁니다. 멀티모드 모듈은 폴백할 수 있지만, 사업자가 폴백 네트워크를 운용하고 해당 모듈을 그 네트워크에 인증한 경우에만 가능합니다.
절전과 커버리지
배터리 수명은 무선 장치만이 아니라 네트워크 기능에서도 나옵니다. 절전 모드(Power Saving Mode)를 쓰면 기기는 몇 시간 또는 며칠 동안 슬립한 뒤 컨텍스트를 유지한 채 깨어납니다. 확장 불연속 수신은 페이징 주기를 늘려 수신기가 깨어나는 빈도를 줄입니다. 두 기능 모두 네트워크와 협상되며, 모듈과 사업자가 모두 지원해야 합니다. 긴 슬립은 전력을 절약하지만 깨어나는 데 걸리는 지연을 늘리므로, 애플리케이션이 요청 시 응답해야 한다면 중요한 문제가 됩니다.
커버리지는 반대 방향으로 작용합니다. NB-IoT는 네 가지 중 링크 버짓이 가장 크며, 그래서 지하실의 계량기와 밀폐된 센서까지 도달합니다. LTE-M도 커버리지 향상 기능을 더하지만 NB-IoT보다는 작습니다. 문서상의 링크 버짓은 금속 캐비닛 안에서 그대로 유지되지 않으므로, 실제 외함, 안테나, 설치 위치로 시험해야 합니다. 기기가 언제든 연결 가능해야 한다면 슬립 전류만이 아니라 깨어나는 경로도 측정해야 합니다.
네트워크 수명과 로밍
대상 국가의 사업자가 실제로 운용하는 베어러를 선택해야 합니다. LTE-M과 NB-IoT 배치 현황은 사업자별, 시장별로 다르며, 둘 다 운용하지 않는 사업자도 있습니다. Cat-1 bis는 LTE에서 동작하므로 가장 넓은 커버리지를 그대로 이어받는 대신, 전력 소모가 크고 모듈이 큽니다. 네트워크 종료 일정도 결정에 시간 요소를 더합니다. 2G 폴백을 전제로 설계한 기기는 그 폴백이 사라지는 날에 대비한 계획이 필요하며, 2G 인증만 받은 모듈은 좌초 자산이 됩니다.
로밍 지원도 균일하지 않습니다. LTE-M 로밍은 NB-IoT 로밍보다 흔하며, 로밍이 가능한 곳에서도 영구 로밍 규정 때문에 해외 프로파일을 유지할 수 있는 기간이 제한될 수 있습니다. 대상 국가별 사업자 및 대역 목록을 확인 날짜와 함께 요청하십시오. 견적이 어느 베어러에 대한 것인지도 확인하십시오. 멀티모드 모듈이라고 해서 모든 모드가 활성화되거나 인증된 것은 아니기 때문입니다.
직접 해 보기: 트래커 규모 산정
한 트래커가 60초마다 위치를 보고하며 5,000mAh 배터리로 동작합니다. 트래커 프리셋으로 배터리 추정 도구를 열고 예상 수명을 읽어 보십시오. 그다음 간격을 300초로 설정하고 비교해 보십시오.
예상되는 결과는 간격이 길수록 수명이 길어지는 것입니다. 무선 장치가 깨어나는 빈도가 줄기 때문입니다. 변화가 작다면 간격보다 보고 크기나 깨어나는 경로가 더 큰 영향을 주고 있는 것입니다. 그 수치를 모듈 논의에 가져가야 합니다.
확정하기 전에 확인할 사항
시장 및 대역 목록을 확인 날짜와 함께 요청하십시오.
학습 내용 확인
-
카메라가 움직임이 감지되면 JPEG를 업로드합니다. 어떤 베어러가 맞으며, 그 이유는 무엇입니까?
Cat-4입니다. 상향 페이로드와 버스트에 용량이 필요하기 때문입니다. NB-IoT와 LTE-M은 작고 드문 메시지용으로 설계되었습니다.
-
막대가 5개인 NB-IoT 기기가 여전히 느릴 수 있는 이유는 무엇입니까?
막대는 용량이 아니라 신호 세기를 보여 줍니다. NB-IoT는 속도를 내주고 도달 범위를 얻으며, 기기가 긴 슬립 주기에 있거나 좁은 채널을 공유하고 있을 수 있습니다.
-
모듈이 대상 국가에서 로밍할 수 있는지는 무엇이 결정합니까?
사업자 조합과 로밍 계약, 그리고 모듈의 대역 지원과 인증입니다. 베어러 레이블만으로는 결정되지 않습니다.
답은 요청 시 공개됩니다. 채점, 저장, 전송은 하지 않습니다.
자주 묻는 질문
하나의 기기가 여러 베어러를 지원할 수 있습니까?
처리량은 얼마나 필요합니까?
NB-IoT는 셀 간 핸드오버를 합니까?
이 모듈들은 로밍할 수 있습니까?
음성을 전송하는 베어러가 있습니까?
출처
- GSMA NB-IoT: 깊은 커버리지를 갖춘 표준 기반 LPWA
- GSMA LTE-M: 기존 LTE 인프라 기반 LPWA(3GPP Release 13, Cat-M1)
- 3GPP TS 36.306: UE 무선 접속 능력
- 3GPP TS 36.101: E-UTRA 단말 무선 송수신(운용 대역)
- 3GPP TS 38.101-1: NR 단말 무선 송수신, Range 1
- 3GPP TS 24.301: Evolved Packet System용 NAS 프로토콜
- 3GPP TS 23.682: 패킷 데이터 네트워크 및 애플리케이션과의 통신을 위한 아키텍처 개선
- 3GPP TS 36.304: 유휴 모드의 UE 절차
나오는 용어
관련 자료
- 영구 로밍, 국가별로 확인하기
브라질·멕시코·콜롬비아에서 해외 SIM이 로컬 프로파일 없이 얼마나 오래 로밍할 수 있는지, 그리고 적합한 제품으로 가는 결정 경로를 정리합니다.
- IoT 기기를 위한 SGP.32
SGP.32가 IoT 플릿에 가져오는 변화, 적합한 기기, 그리고 SGP.02 기기를 OTA로 업그레이드할 수 없는 이유.
- eUICC 식별자(EID)
가입과는 별개인 eUICC의 식별자입니다.
실무에 적용하기
트래픽, 대상 국가, 필요한 측정을 알려 주시면 다음 단계를 안내해 드립니다.