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LTE-M（eMTC）与其他低功耗广域网技术相比有何优势？

news 来源：原创 2025/4/28 11:40:57

1、什么是LTE-M

LTE-M（LTE Machine-to-Machine，LTE机器间通信），也称为eMTC（enhanced Machine-Type Communication，增强型机器类通信），是3GPP在LTE网络中引入的一种低功耗广域网（LPWAN）技术。该技术专为物联网（IoT）设备优化，具备更广的覆盖范围、更低的功耗和成本，并支持移动性和语音通信。

LTE-M（eMTC）最初发布在2016年的3GPP第13版标准，也就是Release13里面，作为LTE Cat M1推出，所以LTE-M是LTE CAT-M1的缩写名称。这版3GPP标准还定义了另外一个窄带物联网标准NB-IoT。

Release 13旨在满足典型的物联网（IoT）需求，例如少量、低频次的数据传输，同时兼顾低功耗和广覆盖。其应用场景包括物流中的车队管理、资产追踪，以及智慧城市中的智能停车、水和天然气监测等。LTE-M在该版本中采用1.4 MHz传输带宽，最大上下行速率为375 kbps，非常适合中低速率的数据传输应用。

2017 年3GPP发布Release 14，引入LTE Cat M2，将传输带宽提升至 5 MHz，数据吞吐量大幅提高，下载峰值速率达 4 Mbps，上传峰值速率达 7 Mbps。这一升级拓展了 LTE-M 的应用范围，使其能够支持如视频监控等对数据传输速率要求更高的实时数据应用。

2、LTE-M的主要优势

首先是传输速率高。由于其带宽高达5MHz，可达 4Mbps的下行传输速率和7M的上行速率，比NB-IoT（带宽200KHz，速率250kbps），要高很多。适合更多需要实时大量数据传输的场景，例如视频监控。

其次是具备很好的对移动物联网的支持。LTE-M的工作方式像4G一样，支持在基站之间进行无缝切换。安装在车辆中的通信设备在跨越多个蜂窝网络小区时可以保持稳定的连接，不会因换站而导致数据中断。这对车辆跟踪、远程信息处理、自动驾驶和其他需要连续数据流的应用至关重要。它还可以实现全球连接，适合长时间跟踪移动对象。

第三点就是语音通信功能：支持 VoLTE（Voice over LTE）以及文本短消息服务，非常适合智能手表、紧急救援等需要语音通信的 IoT 设备。这一点是其他的几种低功耗广域网技术不具备的独有功能。

第四点：它基于现有LTE网络直接升级部署，共用LTE基站，无需额外基础设施，降低部署成本并加速落地；同时，继承 LTE 网络的安全与隐私保护机制，包括用户身份保密、实体认证和数据加密，确保通信安全。

第五个优点就是其网络覆盖能力：相比传统 LTE 提升 15dB 增益，即使在地下室、停车场等弱信号环境下仍能稳定连接，大幅提升物联网终端的可用性和可靠性。每平方公里接入数可以达到一百万。

它也具备良好的低功耗特性，装备电池的终端待机时间长达10年。这得益于它引入的节电模式（PSM）设备可以在不传输传输数据时休眠，只是在一定的间隔内唤醒与基站同步数据。另外一种节能技术是扩展的不连续接收模式 EDRX，它使得和基站之间的定时通信检查的间隔进一步拉长，进一步降低了功耗。

3、LTE-M与其他低功耗广域网技术对比

LTE-M、NB-IoT、LoRa 和 Sigfox 作为主流低功耗广域网技术各有特点和优势。LTE-M 与 NB-IoT 均由 3GPP 制定，依托现有运营商LTE网络，具备较好的网络覆盖和安全性。其中LTE-M拥有4到7Mbps的高传输速率，支持VoLTE语音和移动性，适用于可穿戴设备、物流跟踪等需要稳定连接的场景；而NB-IoT速率较低，主要面向智能表计量和远程监控。NB-IoT并不支持无缝移动切换。它在切换基站时需要断开原有的数据连接，重新建立新连接。

另外两项技术LoRa和Sigfox并没有采用蜂窝网络技术，需依赖专用网络。LoRa具有较好的灵活性和中等速率，适合远程农业和工业监测；而 Sigfox 采用超窄带通信，速率最低，但功耗极低，适用于静态资产追踪和远程传感器等场景。总体来看，LTE-M适合对数据速率、移动性和语音支持要求较高的应用，而NB-IoT、LoRa 和 Sigfox 则适用于低功耗、低数据量的物联网场景。

4、LTE-M的发展应用情况

目前LTE-M已经得到了全球主流运营商支持，尤其是在北美，欧洲，日韩市场。主要是大型运营商Verizon、AT&T更看好LTE-M。目前中国三大运营商也都有部署LTE-M网络。但相比之下国内对于NB-IOT的发展比较早，推广力度也比较大。其部分原因是因为部署NB-IoT网络终端设备要求较低，网络架构更简单投入相对较少，可实现快速部署。未来LTE-M的主要应用方面还是那些需要移动性、语音支持、较高速率的物联网应用。从标准发展的角度，LTE-M是5G mMTC大规模物联网演进路线的一部分，未来将无缝集成到5G网络中。