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LTE NB IoT – Narrowband Internet of Things

Damit im Internet of Things Objekte wie Wasserzähler, Straßenlaternen oder Alarmanlagen vernetzt werden können, benötigt es die richtige Netzabdeckung. Denn diese ist sowohl innen als auch außen erforderlich, damit das Internet der Dinge überall zur Verfügung steht. Zwar ist das GSM-Netz überall verfügbar, jedoch eignet es sich nur begrenzt. Seine geringe Reichweite und Signalpegel-Qualität gelten als nicht […]

Damit im Internet of Things Objekte wie Wasserzähler, Straßenlaternen oder Alarmanlagen vernetzt werden können, benötigt es die richtige Netzabdeckung. Denn diese ist sowohl innen als auch außen erforderlich, damit das Internet der Dinge überall zur Verfügung steht. Zwar ist das GSM-Netz überall verfügbar, jedoch eignet es sich nur begrenzt. Seine geringe Reichweite und Signalpegel-Qualität gelten als nicht zukunftsfähig.  

Hier bietet sich den LTE-Netzbetreibern die Möglichkeit, mit LTE NB IoT ihr Mobilfunknetz zu optimieren. Das LTE Narrowband IoT ist wie LTE Cat. M1 eine sogenannte Low Power Wide Area Technologie. Auch sie entstand aus einem partnerschaftlichen Projekt der 3GPP.  

Wie funktioniert LTE NB IoT?

Die niedrige Bandbreite von NB-IoT reicht für die gängigen IoT-Anwendungen im Verbrauchersektor oder öffentlichen Bereich durchwegs aus. NB-IoT überzeugt durch diese Vorteile: 

– Niedrige Kosten

– Hohe Gebäudedurchdringung

– Optimierte Netzabdeckung

– Niedriger Energieverbrauch

– Erhöhte Batterielebensdauer

– Datenübertragung mit niedriger Bandbreite

Die Übertragungstechnik von LTE-NB-IoT nutzt die 800- und 900-MHz-Frequenzen, welche eine großflächige Netzabdeckung ermöglichen. Gleichzeitig gewähren sie eine gute Gebäudedurchdringung. Derzeit wird die bereits vorhandene Infrastruktur der GSM- und LTE-Netzanbieter genutzt. Hierbei lassen sich bis zu 50.000 Objekte über eine einzelne Mobilfunkzelle mit der NB-IoT-Technik vernetzen. 

Zum einen lässt sich im Inband-Betrieb das Trägersignal ohne Verluste in ein breitbandiges LTE-Signal einbetten. Zum anderen ermöglicht der Guard-Band-Betrieb die Nutzung der Schutzabstandslücken zwischen zwei LTE-Bändern. Im Standalone-Betrieb kann außerdem ein eigenständiges Netz verwendet werden, welches beispielsweise einen GSM-Kanal nutzt.

Während bei LTE der verwertbare Empfangspegel 144 dB ausmacht, beträgt er bei NB-IoT 164 dB. Das sind 20 dB mehr. Die Übertragung ist somit robuster und ermöglicht eine zehnfach erhöhte Netzabdeckung. Mithilfe von Modulationen wie QPSK oder OFDM lassen sich die Signalpegel und die Reichweiten verbessern. 

Anwendungsbeispiele von LTE NB IoT

Aufgrund seiner Merkmale wie dem niedrigen Energiebedarf, der geringen Materialkosten und der starken Durchdringung von Gebäuden sind die Anwendungsmöglichkeiten des Narrowband IoT vielfältig und nützlich. So gilt NB IoT beispielsweise als Basis für vernetzte Smart-City-Technologien. Die Technologie wird auch zur Vernetzung von Parkplätzen oder Straßenlaternen genutzt. Hinter dem Begriff Smart Waste Management verbirgt sich ein intelligentes Abfallmanagement, bei dem Mülltonnen nach Bedarf von den jeweiligen Müllfahrzeugen geleert werden.