Definition Was ist LTE-M?

Long Term Evolution for Machines ist ein ergänzender LTE-Standard für die Vernetzung von Geräten des Internets der Dinge (IoT) und für die Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M). Wie NB-IoT, Sigfox oder LoRaWAN zählt LTE-M zu den LPWAN-Technologien (Low Power Wide Area Networks). Die Technik lässt sich mit relativ geringem Aufwand in vorhandene LTE-Mobilfunknetze implementieren. Sie erzielt große Reichweiten und arbeitet energieeffizient.

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LTE-M steht für Long Term Evolution for Machines. Alternativ verwendete Bezeichnungen sind LTE-Cat-M1/M2 oder eMTC (Enhanced Machine-type Communications). Es handelt sich um eine Ergänzung des LTE-Mobilfunkstandards, der unter anderem im 3GPP-Release 13 (LTE-Cat-M1) spezifiziert ist. Eine neuere Version ist im Release 14 als LTE-Cat-M2 definiert.

Long Term Evolution for Machines ist speziell für Anwendungen des Internets der Dinge (IoT) und für die Machine-to-Machine-Kommunikation vorgesehen. Die Technik lässt sich mit relativ geringem Aufwand in vorhandenen LTE-Mobilfunknetze implementieren und erlaubt eine energieeffiziente Vernetzung von IoT-Geräten über große Distanzen. Wie NB-IoT, Sigfox oder LoRaWAN zählt LTE-M zu den LPWAN-Technologien (Low Power Wide Area Networks). Im Gegensatz zu Sigfox und LoRaWAN arbeitet LTE-Cat-M1/M2 wie NB-IoT mit lizenzierten Mobilfunkfrequenzspektren.

NB-IoT und LTE-M basieren beide auf LTE und lassen sich in bestehende LTE-Netze integrieren. Sie unterscheiden sich in einigen Merkmalen und besitzen spezifische Vor- und Nachteile für bestimmte Anwendungen. Während sich mit LTE-Cat-M1/M2 größere Datenraten realisieren lassen und Sprachverbindungen möglich sind, bietet NB-IoT größere Reichweiten und ist kostengünstiger zu implementieren.

Technische Merkmale von Long Term Evolution for Machines

Long Term Evolution for Machines arbeitet auf den lizenzierten Frequenzspektren der 4G-(LTE-)Netze, beispielsweise im Frequenzbereich von 800 Megahertz. Es lassen sich sechs Kanäle mit jeweils 180 Kilohertz Bandbreite zu einem 1,08 Megahertz breiten Träger bündeln. Damit erreicht LTE-M Datenraten von bis zu einem Megabit pro Sekunde. Aufgrund einer besseren Leistungsübertragungsbilanz sind wesentlich höhere Reichweiten erzielbar. Die erreichbaren maximalen Datenraten sind für die Übertragung kleinerer bis mittlerer Datenmengen geeignet. Über Long Term Evolution for Machines lässt sich auch Sprache (Voice over LTE; VoLTE) übertragen.

Typische Anwendungen von Long Term Evolution for Machines

Dank der großen Reichweiten, der energieeffiziente Arbeitsweise und der Möglichkeit der Sprachübertragung eignet sich Long Term Evolution for Machines für zahlreiche IoT- und M2M-Anwendungen wie:

• Anwendungen in der Logistik wie die Nachverfolgung von Lieferketten

• Überwachung der Strom-, Gas- oder Wasserversorgung

• Flottenmanagement von Kraftfahrzeugen und Tracking von Fahrzeugen

• Übermittlung von Umgebungs- und Umweltdaten wie Temperaturen

• Notruffunktionen

• Tracking von Wearables wie Smart Watches

• Überwachung medizinischer Parameter von Patienten

• Ersatz veralteter Mobilfunkmodems wie GPRS-, EDGE- oder UMTS-Modems

Vorteile von LTE-M

Long Term Evolution for Machines ist mit wenig Aufwand in bestehende LTE-Mobilfunknetze integrierbar. In der Regel genügt ein Softwareupdate. Mit der Technik lassen sich batterie- oder akkubetriebene Geräte über lange Zeiträume und über große Distanzen energieeffizient vernetzen. Die Funksignale haben eine gute Gebäudedurchdringung und ermöglichen stabile Verbindungen. Weitere Vorteile sind:

• Datenraten von bis zu einem Megabit pro Sekunde

• Möglichkeit der bidirektionalen Sprachkommunikation

• niedrige Gerätekosten dank geringer Komplexität

• Handover ohne Verbindungsunterbrechung beim Wechsel der Mobilfunkzellen (sehr gut für mobile Anwendungen geeignet)

• Batterielebensdauer von zehn Jahren und mehr

• relativ geringe Latenzzeiten

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