最后更新:2026年10月
LTE-M 是一种低功耗蜂窝物联网技术,专为需要长电池续航时间、移动性、增强的覆盖范围以及比窄带替代方案更具响应性的通信的设备而设计。
LTE-M已在欧洲、美洲以及日本、韩国和澳大利亚等市场实现商用部署,尽管其覆盖情况在全球范围内并不均衡。该技术非常适合资产追踪、可穿戴设备和远程监控等应用场景。对于区域性和国际性部署,仍需确认设备将运行的市场中网络的可用性、漫游功能以及所需的LTE-M特性。
LTE-M 是一种由 3GPP 在第 13 版中为物联网(IoT)制定的4G LTE 低功耗广域网(LPWA)技术。它将节能特性与增强的覆盖范围相结合,同时具备移动性,并拥有足够的数据容量,可满足许多跟踪、监控和控制应用的需求。
LTE-M 属于 LTE 系列的一部分,而非独立的网络代际。与 LTE Cat-1 等标准 LTE 类别相比,它更侧重于降低功耗和增强覆盖范围,而非追求更高的数据速率。与 NB-IoT 相比,它通常具有更强的移动性、更高的吞吐量和更低的时延。
LTE-M 是业界通用的术语;LTE Cat-M1 是为 LTE-M 引入的相应 LTE 设备类别。为避免混淆,除非特定设备类别至关重要,否则本页中均使用 LTE-M 这一术语。
LTE Cat-1 是一个独立的 LTE 设备类别。Cat-1 提供更高的吞吐量,并得益于标准 4G LTE 广泛的覆盖范围和成熟的漫游基础设施。LTE-M 则更侧重于优化低功耗和增强覆盖范围。
Cat-1是在首个LTE版本——3GPP Release 8中定义的。Cat-1 bis随后在Release 13中被引入,作为Cat-1在设备端的一种简化版本。
在选择模块和比较连接选项时,这一区别至关重要:LTE-M 和 LTE Cat-1 的功能和部署场景各不相同。
| 特征 | LTE-M |
|---|---|
| 技术家族 | 蜂窝LPWA / 4G LTE |
| 设备类别 | LTE Cat-M1 |
| 数据速率 | 每秒数百千比特 |
| 能效 | 高;支持 PSM 和 eDRX |
| 移动性 | 支持小区切换 |
| 报道范围 | 提供增强覆盖模式 |
| 响应性 | 在许多应用中,其性能优于NB-IoT |
| 语音 / VoLTE | 符合规格要求;操作员数量非常有限 |
| 网络可用性 | 已在许多市场实现商业部署,但尚未实现全球全面覆盖 |
| 漫游 | 在网络支持且存在商业漫游协议的地区可用 |
| 典型版型 | 电池供电设备、追踪器、可穿戴设备、监测以及部分计量应用 |
实际性能还取决于网络配置、无线电环境、模块和固件的实现,以及运营商对特定 LTE-M 功能的支持情况。
那么Cat-M2呢?LTE Cat-M2是在3GPP Release 14中较晚推出的,它在LTE-M的基础上扩展了更高的数据速率能力。然而,运营商的采用仍较为有限,在许多地区,Cat-M2尚未普及。
LTE-M作为一种LTE无线技术在3GPP Release 13中被引入,因此其无线接入基于LTE,而非5G新空口(NR)。
与此同时,LTE-M是5G大规模物联网标准路线图的一部分,可连接至5G独立组网(SA)核心网。LTE-M还可在5G NR载波内部署,因此当运营商将频谱从4G迁移至5G时,它仍可继续运行。这使得LTE-M成为长期物联网部署的理想选择,预计其支持周期将远超2040年。
从实际应用角度来看,LTE-M 仍是一种基于 LTE 的无线通信技术,但它也是 5G 大规模物联网(Massive IoT)长期演进进程的一部分。
LTE-M 包含多种可降低设备功耗的机制。其中讨论最广泛的两种是省电模式(PSM)和扩展型间歇接收(eDRX)。结合应用程序和调制解调器的运行行为,这些机制可以显著缩短无线电需要保持活跃的时间。
实际电池续航时间取决于设备的整体运行状况,包括报告频率、有效载荷大小、信号状况、网络配置以及设备需要保持可达状态的频率。
节能模式允许LTE-M设备在保持与网络注册状态的同时,长时间进入深度睡眠状态。
在 PSM 模式下,设备不会监听寻呼,且网络无法立即与其建立连接。当设备根据配置的定时器或设备发起的活动退出 PSM 模式时,将恢复通信。
对于那些定期上报数据且无需保持持续可达的设备而言,PSM 特别有用。
“扩展间歇接收”可减少设备检查网络是否有传入通信的频率。
更长的监听间隔既能降低功耗,又能确保设备能够定期保持可达状态。合适的配置取决于应用程序需要多快地做出响应。
PSM 和 eDRX 在 LTE-M 网络上得到了广泛部署和支持。
降低功耗通常需要权衡取舍。
更长的睡眠周期可以延长电池寿命,但会增加响应时间。增强覆盖模式通过重复传输,可以在恶劣的无线电环境下改善连接性,但这些重复传输可能会增加延迟和能耗。
因此,关键问题不仅仅在于LTE-M电池能使用多长时间,而在于该应用在电池续航时间、覆盖范围、报告频率和响应速度之间需要达到怎样的平衡。
LTE-M 非常适合那些既需要低功耗又需要移动性、数据需求适中或通信响应相对较快的应用场景。
PSM 和 eDRX 使 LTE-M 成为一种极具吸引力的技术,特别适用于那些大部分时间处于休眠状态、并定期唤醒以传输数据的设备。电池性能将取决于实际的流量模式和网络状况。
LTE-M 支持移动性和蜂窝网络切换,因此适用于资产追踪器、移动设备、可穿戴设备以及其他经常在不同蜂窝区域之间移动的设备。
与超窄带技术相比,LTE-M 提供了更大的数据容量,同时保留了 LPWA 的特性。它能够支持位置数据、诊断信息、传感器读数以及其他周期性通信,而无需采用更高吞吐量的 LTE 类别。
与NB-IoT相比,LTE-M通常具有更低的时延和更大的数据容量。这使其更适合需要执行命令、触发警报、更改配置以及偶尔进行固件或安全更新的应用场景。
在无线电环境恶劣的情况下,增强覆盖模式依赖于重复传输。这些重复传输可能会增加延迟,并延长无线电保持活跃的时间。
如果应用程序对响应速度有要求,那么就应在具有代表性的弱信号条件下以及正常信号覆盖条件下,对设备的行为进行测试。
LTE-M 已在欧洲、美洲以及日本、韩国和澳大利亚等市场的商业应用中投入使用。其全球普及程度仍不如标准 4G LTE 那样均衡,因此区域性和国际性部署需要针对每个市场分别进行验证。
需要考虑三个独立的问题。
确认每个目标市场中都有合适的运营商部署了LTE-M。
国家层面的可用性是一个有用的起点,但对于使用寿命较长的物联网产品而言,运营商具体的部署和覆盖情况至关重要。Telenor IoT的客户可联系我们,以确认其部署所涉及的市场和网络中LTE-M的可用性。
LTE-M 网络的可用性并不意味着自动支持漫游接入。
运营商可能仅向其自有用户提供LTE-M支持,而未建立国际物联网部署所必需的漫游关系。因此,对于国际部署,需单独核查物联网漫游的可用性。
与标准LTE漫游相比,LPWA漫游仍不够成熟,这也是Telenor IoT当前的指导意见将LTE Cat-1或Cat-1 bis视为许多大型国际车队更稳妥的默认选择的原因之一。
各运营商对LTE-M功能的支持和配置可能有所不同。在Telenor IoT可用的LTE-M网络中,PSM和eDRX得到了广泛支持,但并非所有网络都支持这些功能。对VoLTE的支持非常有限,且在许多地区,Cat-M2的部署仍较为有限。
Telenor IoT 可协助确认部署所需各市场中相关的网络功能和配置。
因此,对于区域性和国际性部署,应分别核查网络可用性、漫游接入以及所需的LTE-M功能。
请使用下方的Telenor IoT LTE-M漫游地图,查看目前通过Telenor IoT可使用LTE-M漫游服务的地区。
如需更全面地了解商用 LTE-M 和 NB-IoT 网络的部署情况,请参阅GSMA 移动物联网部署地图。网络部署并不意味着自动支持漫游接入,因此仍需针对相关市场和运营商确认网络可用性。
该模块必须符合设备的技术要求以及其运行所在的无线电环境的要求。
确认LTE-M模块支持目标国家和运营商所需的频段。
检查模块是否支持应用程序所需的功能,例如 PSM、eDRX、SMS。
此外,请确认设备将运行的网络支持所需的功能,并已进行适当配置。
应考虑每个目标市场所需的监管、运营商和行业认证,特别是对于计划长期服役的产品。
评估固件维护承诺、模块供货情况、供应商支持以及模块和产品的预期生命周期。
LTE-M 和 NB-IoT 都是蜂窝 LPWA 技术,但它们适用于不同的部署需求。
LTE-M 通常适用于需要移动性、更强响应能力或更大数据容量的应用场景。NB-IoT 则特别适合于固定式、数据量极小的设备,在这些场景中,功耗效率或室内覆盖困难是决策的主要考量因素。
对于移动频率较高或需要更频繁数据传输的资产追踪器,LTE-M可能是更合适的选择;而对于数据传输频率较低、数据量较小且对功耗效率要求较高的应用,NB-IoT则可能更为适合。
LTE-M 和 LTE Cat-1 针对不同的优先级。
LTE-M 注重能效和覆盖范围的提升,因此对于数据需求不高的电池供电设备而言极具吸引力。
LTE Cat-1 和 Cat-1 bis利用成熟且覆盖大多数主要市场的 4G 生态系统和漫游基础设施,提供了更高的吞吐量和更广泛的全球网络覆盖。
对于大型国际车队而言,根据Telenor当前的物联网指导方针,当全球广泛覆盖是首要要求时,LTE Cat-1或Cat-1 bis是更稳妥的默认选择。而在低功耗能带来显著优势且所需网络可用的情况下,LTE-M仍是一个极具吸引力的选项。
实际上,这一决策往往取决于功耗效率、数据需求、覆盖范围以及设备预计的使用寿命之间的平衡。
比较各种物联网连接技术,以更全面地了解LTE-M、NB-IoT、LTE Cat-1、5G及其他蜂窝物联网方案。
LTE-M 将移动性、小区切换与节能功能相结合,因此非常适合许多需要定期发送位置和传感器数据的追踪器。
可穿戴设备需要在电池消耗、便携性、设备尺寸和周期性通信之间取得平衡。LTE-M 能够实现这种平衡,且无需具备更高类别 LTE 所需的吞吐量。
用于农业和环境监测的设备可能在电力供应有限且无线电环境恶劣的地点持续运行数年。在具备合适网络条件的情况下,LTE-M的省电和覆盖增强功能可支持此类部署。
对于数据量较小且安装条件较复杂的固定式智能电表而言,NB-IoT 通常是更合适的蜂窝网络解决方案。
在网络覆盖、响应速度或更高数据需求更倾向于采用LTE-M的情况下,该技术仍具有应用价值。对于市电供电的电表而言,电池续航时间可能不如网络覆盖、网络接入和生命周期要求重要。
LTE-M 可支持交换状态信息、诊断信息、传感器数据或偶尔发送命令的设备和远程信息处理应用。对于需要更高吞吐量或更广泛国际覆盖范围的应用,LTE Cat-1 可能是更合适的选择。
选择 LTE-M 只是连接方案决策的一部分。在部署之前,应验证完整的设备和连接配置在产品实际运行条件下表现如何。
确认设备将使用的各市场及运营商中LTE-M网络的可用性及漫游接入情况。
如果应用程序依赖于 PSM、eDRX、SMS 或 VoLTE 等特定功能,请确认相关网络上已提供这些功能且配置正确。
验证预期的报告频率、有效载荷大小、传入通信、固件更新、信号状况以及在增强覆盖区域内停留的时间。
应根据设备的实际工作情况来评估其功耗,而不能仅依据理论上的无线电规格。
对于移动中的产品,需验证其在相关网络环境中的交接和漫游行为。
网络变化和信号覆盖不佳可能会导致固件出现某些行为,例如反复尝试连接或回退失败。
测试重试、重新连接和回退逻辑,以便设备能够在无需现场干预的情况下恢复正常。
对于使用寿命较长的设备,部署后其连接要求可能会发生变化。
固件和安全更新的体积可能会增大,报告模式可能会发生变化,网络可用性或漫游状况也可能发生变化。请选择能够在产品预期使用寿命内适应这些变化的模块和固件策略。
对于使用寿命较长的设备而言,LTE-M同样具有吸引力,因为它不仅在4G网络中得到支持,在5G独立组网(SA)网络中同样得到支持。这为LTE-M开辟了一条超越当前4G部署的发展路径,不过仍需确认设备所处市场的覆盖范围和漫游可用性。
在进行规模扩展之前,应在真实环境中对已完成的设备进行测试,测试内容应包括:微弱或波动的信号、网络连接与恢复、移动性、漫游,以及应用程序将采用的节电配置。
选择合适的蜂窝技术取决于您的设备、功耗要求、目标市场以及预期使用寿命。
Telenor IoT 可帮助您在评估 LTE-M 与其他连接方案的同时,验证设备在部署前的运行情况。
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