LTE MTC標準跑步進場，搶食M2M大單

　　瞄準可穿戴設備、智慧工廠及機器對機器（M2M）等低數(shù)據(jù)速率、低功耗應用，第三代合作伙伴計劃（3GPP） 已提出Cat. 1、Cat. 0等機器類型通訊（MTC）規(guī)格，并正加緊于Release 13新版標準中，制定更低延遲、更低成本的Cat. 00規(guī)格，預計于2015年底前完成制定，2016～2017年開始導入終端設備和基礎(chǔ)建設。

　　u-blox商業(yè)開發(fā)經(jīng)理黃俊豪表示，3GPP的MTC標準是針對低數(shù)據(jù)傳輸率、低耗電量要求的M2M通訊應用而生。M2M應用需求讓原本講求高資料傳輸率的LTE技術(shù)另辟蹊徑，除了朝更高傳輸速度發(fā)展外，也走向低數(shù)據(jù)傳輸率的技術(shù)演進，因此3GPP開始在Release 12中訂定Cat. 0標準，其數(shù)據(jù)傳輸率只有1Mbit/s，而在最新的Release 13中更進一步提出Cat. 00標準，數(shù)據(jù)率一口氣降至200kbit/s，讓收發(fā)端耗電量顯著降低，大幅提升LTE技術(shù)在M2M應用中的競爭力。

　　據(jù)了解，Cat. 00標準制定目標是希望能降低模組設計復雜度以降低制造成本，而200kbit/s數(shù)據(jù)率僅需要單一收發(fā)天線，采用半雙工（Half-duplex）傳輸模式，也就是在不同的時間下，數(shù)據(jù)能進行雙向傳輸，但在同一時間內(nèi)，數(shù)據(jù)只能單向傳送，如此可降低射頻（RF）設計復雜度。這些設計都是專為要求低功耗、低成本的應用而設計，像是智慧電表（Smart Meter）。

　　黃俊豪進一步指出，上述應用不像移動設備講究大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)募磿r性和低延遲性，這些應用只須傳送微量數(shù)據(jù)，且可以容忍較高的延遲性，所以3GPP特別將LTE MTC的接收頻寬從20MHz降為1.4MHz，從而減少基頻（Baseband）處理功耗。

　　黃俊豪提到，LTE Cat. 1/0和Release13的Cat. 00規(guī)格，將有助于簡化營運商的部署過程；目前已有部分網(wǎng)絡可支援Cat. 1，預計2015年6月可望進入商轉(zhuǎn)。至于Cat. 00規(guī)格預計于今年底前制定完成，2016～2017年間開始導入，2018年邁入商用部署階段。

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　　延伸閱讀

　　天線技術(shù)是LTE網(wǎng)絡擴容的關(guān)鍵

　　運營商面臨的容量挑戰(zhàn)

　　在全球范圍內(nèi)，運營商們正面臨著來自用戶對于通信可靠性、高速以及蜂窩服務穩(wěn)定性需求不斷增長的嚴峻挑戰(zhàn)，而解決這一難題的關(guān)鍵就在于增加網(wǎng)絡容量。

　　過去，運營商主要通過三種方式獲得額外的容量：提高頻譜效率、擴大頻譜范圍以及在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施之上增加蜂窩或扇區(qū)。

　　由于容量大小取決于信號干擾噪聲比（SINR），要達到最大的吞吐量就需要采用各種技術(shù)將射頻路經(jīng)中的噪聲降到最低，并將干擾抑制提升到最高。下面我將簡單闡述能夠應對相關(guān)領(lǐng)域問題的，最常被部署的天線技術(shù)。

　　增加容量的天線解決方案

　　扇區(qū)塑造

　　對于已經(jīng)部署LTE網(wǎng)絡的運營商而言，他們已經(jīng)意識到LTE網(wǎng)絡對于干擾更為敏感。為此，射頻工程師在涉及到為LTE網(wǎng)絡設計蜂窩以及所選天線的規(guī)格時，須格外謹慎。

　　當運營商在新的頻帶上部署LTE網(wǎng)絡時，他們通常會用新的天線取代舊的天線，因為新的天線可在同一天線罩中增加更多天線陣列，從而為新的LTE頻帶提供額外的端口。而在不增加天線罩的情況下，增加站點的容量不會對站點租用成本、風載和美觀造成太大影響。但是，在同一天線罩中增加更多天線陣列并非易事，因為陣列之間的相互作用會降低波束方向圖性能，從而影響現(xiàn)有網(wǎng)絡的服務質(zhì)量。因此，運營商必須確保在網(wǎng)絡中部署的新型多頻帶天線在性能方面不低于被替換掉的天線。

　　運營商在選擇新的天線時應牢記兩點：該天線的性能要通過符合BASTA天線標準的數(shù)據(jù)表描述，以及該天線要具有良好的扇區(qū)塑造性能。具有出色扇區(qū)塑造性能的天線可以最大程度地提高覆蓋用戶的蜂窩內(nèi)的輻射能量，并最大程度地減少對其他用戶造成干擾的蜂窩外的輻射能量。這種天線的波束具有出色的扇區(qū)邊緣滾降特性以及前后比（F/B）和前側(cè)比 （F/S） 。

　　多波束天線

　　增加站點的扇區(qū)數(shù)量是一種高性價比的擴容方式。通過采用單65°波束覆蓋120度扇區(qū)，再通過使用輻射一對33°波束的多波束天線使之分裂為兩個扇區(qū)，容量幾乎可以增加一倍。這兩個波束均由一個BSA形成，指向距離法線+/-30°的范圍內(nèi)，這樣雙波束天線就可以簡單地取代現(xiàn)有的BSA，且無需重新定位或重新指向。

　　康普可提供一系列多波束解決方案，包括具有高低頻帶選項的5波束天線系統(tǒng)、業(yè)內(nèi)首個18波束天線，這些天線也可以裝在車載基站（CoW）上。

　　增加異構(gòu)網(wǎng)絡中城域站點的容量

　　HetNet是由宏蜂窩和戶外小型蜂窩/城域蜂窩站點組成的，這些站點可集體提供寬廣的覆蓋范圍以及高容量數(shù)據(jù)的目標區(qū)域。城域蜂窩通常被安裝在路燈柱和路邊設施中，并被設想采用簡單的全向定向鞭狀天線?？灯胀漕l規(guī)劃公司以及德克薩斯大學共同進行的研究顯示，在城域站點層部署更高性能的天線可以顯著增加容量。康普設計了具有更小的垂直波束寬度、具有上副瓣抑制以及具有波束下傾功能的多種型號的MetroCell天線，可提供實現(xiàn)城域站點投資價值所需要的更高的性能。

　　展望未來

　　運營商未來將不可避免地面臨用戶對于網(wǎng)絡速度和質(zhì)量要求越來越高的壓力。運營商應當不斷推進其網(wǎng)絡的現(xiàn)代化進程，并針對無線基礎(chǔ)設施及所提供的服務部署各種先進技術(shù)，以便為應對容量挑戰(zhàn)做好充分準備。
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