Edited at

LTE-M概要


LTE-Mとは

既存のLTE回線を活用したLPWA(省電力・広域通信を可能とする無線通信技術)の一つ。

LTE-Mは一時は、機械型通信を意味するeMTC(enhanced Machine Type Communication)とも呼ばれており、M2Mで使用されることを想定された通信技術である。

つまり、LTE-Mの「M」は「Machine」を意味する

通信事業者が既に保有しているLTEの基地局をそのまま利用できることから、携帯電話事業者が積極的に取り組んいる。

国内では2018年1月からKDDIがサービスの提供を開始し、2018年10月時点ではドコモ、ソフトバンク、ソラコム(KDDI子会社)もサービスを開始しており、大手3キャリアが足並みを揃える状態になっている。

https://businessnetwork.jp/Detail/tabid/65/artid/5775/Default.aspx

提供企業
提供開始日
プラン名
月額基本料金

ドコモ
2018/10/1
IoTプラン
400円/月 (2年契約あり)

IoTプランHS®
800円/月 (2年契約なし)

600円/月 (2年契約あり)

1,000円/月 (2年契約なし)

ソフトバンク
2018/4/26
IoT料金プラン(単体プランA)
100円/月

IoT料金プラン(単体プランB)
150円/月

IoT料金プラン(単体プランC)
200円/月

IoT料金プラン(単体プランD)
300円/月

KDDI
2018/1/29
LPWA10
100円/月

LPWA100
150円/月

LPWA500
200円/月

LPWA2000
300円/月

ソラコム
2018/9/26
plan-KM1
100 円/月

※ 2018-09-26時点

LTE-Mはセルラー系(無線免許が必要な通信)に分類される。



LTE-Mのカテゴリーについて

3GPP(3Gに関連する仕様の標準化をするプロジェクト)では、

ユーザーが利用するLTE端末の性能指標について、

LTE-UE(LTE User Equipment)という名称で、分類化している。

LTE-UEにおいて、LTE-Mは、NB-IoTともにLPWA向けのカテゴリーに1つ「LTE CatM1」として分類され、

従来に比べ、低速だが、省電力化されている。

3GPPのRelease 14では、NB-IoTともに、次のバージョン(Cat.M2、Cat.NB2)の検討が

進められている。

Cat.M2は、より拡張されたMTC、feMTC(further enhancement MTC)とも呼ばれ、

省電力化と通信距離がさらに向上することが見込まれている。

LTE Cat.1
LTE Cat.M1 (LTE-M)
LTE Cat.NB1 (NB-IoT)

下り最大速度
10Mbps
300kbps
29kbps

上り最大速度
5Mbps
375kbps
63kbps

送信電力
23dBm
20または23dBm
20または23dBm

通信方式
全2重
全/半2重
半2重

モビリティ性能
移動体通信
移動体通信
定点通信

※ 上記はNTTドコモの通信方式の場合のものである



NB-IoTとの違い

NB-IoTとの違いの一つは、モビリティ性能で、利用するのに適しているケースがそれぞれ異なる。


  • LTE-M

デバイスが移動するケースに適している。

※ 例 : ウェアラブル端末など


  • NB-IoT

デバイスを固定するケースに適している

※ 例 : 下水設備や駐車場など



LTE-Mの特徴

上述した通り、LTE-MとNB-IoTはセルラー系に分類される。

セルラー系はライセンスバンド(無線免許が必要な帯域)を利用するので、電波干渉が起きる可能性が低い。

また、既存のLTE回線を使用するので、速度も高速である。

一方で、ライセンスバンドのためか、通信料金は高く、消費電力も高い。

LTE-M、NB-IoT
LoRaWAN、Sigfox

電波干渉
低い
高い

通信速度
早い
遅い

通信料金
高い
低い

消費電力
多い
少ない



LTE-Mを構成する技術


eDRX (Extended Discontinuous Reception)

端末側で基地局との通信確認の間隔を引き伸ばすことで、端末の待機状態を長くし、消費電力を減らす技術。

LTE-Mでは上記を拡張したeDRX (拡張DRX) と利用することが可能で、間隔をさらに伸ばし、最大43分間、端末を待機状態にする。

https://www.nttdocomo.co.jp/biz/special/iot/lpwa/


PSM (Power Saving Mode)

端末が待機中に行っている処理をほとんど停止して、

端末を電源OFFに近い状態 (省電力モード) に遷移させることで、電力消費を抑える技術。

省電力モード中は、データの受信はできないが、端末側からのデータの送信はいつでも可能。


Repetition ( 繰り返し送信 )

同じデータを繰り返し、送信することで、通信距離(カバレッジ)を拡張させる技術。

通信距離が長く、一部しかデータを受信できないような場合に、

同じデータを繰り返し送信し、受信時にデータを合成させて、受信成功確率を上げる。