Satellite IoT for Non-Terrestrial Networks (NTN)

什么是 LTE M？

LTE-M 是一种低功耗广域 (LPWA) 无线接口，支持连接具有中等数据传输速率要求的物联网和 M2M 设备。与 2G、3G 或更高级别的 LTE 等标准蜂窝通信技术相比，该技术能够实现更长的续航时间和更广的建筑内覆盖范围。主要特性包括：

• 全移动性和车内切换
• 低功耗
• 更广的建筑内覆盖范围
• 支持 VoLTE 语音功能

在某些用例中，电池充一次电即可使用 10 年，因此也有助于降低已部署设备的维护成本，即使在终端设备可能未直接连接到电网的位置也是如此。

另一个优势是支持 VoLTE 语音（4G+ 高清语音）功能，这意味着该接口可用于需要一定程度的人机交互的应用，包括留置解决方案和报警面板等某些健康和安全应用。

从 LTE Cat M1 到 LTE Cat M2 的演变

LTE-M 最初在 3GPP 第 13 版标准中作为 LTE Cat M1 推出，该标准还定义了窄带物联网（NB‑IoT 或 LTE Cat NB1，两者都是许可频谱中的 LPWA 技术）。3GPP 第 14 版制定了 LTE Cat M2 标准。LTE Cat M1 以 1.4 MHz 的带宽传输数据，而 LTE Cat M2 将增加到 5 MHz。该标准将在几个方面带来改进：

• 数据传输速率：LTE Cat M1 可以在半双工模式下支持 375 kb/s 的上行链路和下行链路速度，因此是许多具有中低数据传输速率需求的物联网应用的理想选择。LTE Cat M2 将把数据吞吐量提高到 2.4 Mb/s 的下载峰值速率和 2.6 Mb/s 的上传峰值速率，从而扩大了 LTE-M 的吸引力，即使对于视频监控等数据传输速率相对较高的应用也是如此。按照上述速度，在合理的时间范围内并限制电池耗电量的情况下进行远程无线固件更新 (FOTA) 的速度也更快。u-blox 支持利用 LWM2M（轻量级 M2M）进行 FOTA 更新，LWM2M 是一种轻巧紧凑的协议，适用于物联网应用。
• 移动性：与 NB‑IoT 相比，LTE-M 是移动用例的理想选择，因为它像高速 LTE 一样处理基站之间的切换。举例来说，如果车辆从 A 点行驶到 B 点，需要跨越多个不同的网络单元，则 LTE-M 设备的行为将与蜂窝通信电话相同，并且永远不会断开连接。相反，NB‑IoT 设备必须在到达新网络单元后的某个时间点重新建立新连接。现在，与第 13 版 LTE-M 中已支持的移动功能相比，第 14 版 LTE-M 具有多项优势，其中包括适用于移动应用的低功耗和全移动性（频率内和频率间）。

主要应用

汽车和运输

LTE-M 支持行驶的车辆上的网络单元之间的完全切换，因此适用于具有中等数据传输速率需求的移动用例，包括车辆跟踪、资产追踪、车联网、车队管理和基于使用量的保险。

智能表计

LTE-M 也是通过常规和少量的数据传输来监控表计和公用事业应用的理想之选。网络覆盖范围是在推广智能表计时所面临的一个关键问题。由于仪表通常位于建筑物或地下室内，LTE-M 更广阔的覆盖范围可在恶劣环境下实现更好的覆盖。

智能楼宇

凭借增强的室内覆盖范围，LTE-M 可以轻松提供基本的楼宇管理功能，包括暖通空调、照明和门禁控制。因为支持 VoLTE 语音功能，LTE-M 也是安全系统和报警面板等关键应用的理想之选。

联网医疗健康设备

由于 LTE-M 具备更广的建筑内覆盖范围、语音支持功能和移动性，因此也是门诊监控和留置解决方案等联网医疗健康设备应用的理想无线接口之选。

智慧城市

在智慧城市中，LTE-M 可以满足各类型需求，并且能够在几毫秒内高效控制街道照明，确定需要清空垃圾箱的时间，识别可用的停车位，监测环境状况，以及调查道路状况。