[용어정리] LoRa, LTE-M, NB-IoT

1)    소물인터넷(IoST): 작은 양의 데이터 전송과 항상 전원이 필요한 것이 아닌 배터리만으로 운영할 수 있는 저비용, 저전력, 저용량 전송기술

2)    QoS(Quality of Service): 다른 응용프로그램, 사용자, 데이터 흐름 등에 우선순위를 정하여, 데이터 전송에 특정 수준의 성능을 보장하기 위한 능력

3)    LPWA(Low Power Wide-Area): 저전력 장거리 통신. 저용량 데이터를 활용하는 분야(소물인터넷)에 사용되는 기술

LTE-M (LTE MTC)

-       소물인터넷에 특화된 글로벌 표준 네트워크 기술. 기존 LTE 네트워크를 재사용

-       LTE 네트워크 기반의 IoT 통신 기술로 실시간성과 이동성이 높은 장점

-       Release 8에 정의된 Cat.1 단말을 이용하고 Release 12에서 정의된 PSM(Power Saving Mode) 기능을 추가

-       표준화단체: 3GPP

-       주파수대역: 면허대역 LTE주파수 1.4MHz

-       통신속도: 최대 10Mbps

-       장점

1)    별도의 망을 설치할 필요가 없다.

2)    면허대역 주파스를 사용하므로 주파수 간섭으로 인한 통신품질의 저하가 없으며, 로밍을 통해 글로벌 확장이 가능하다.

-       단점

1)    통신모듈 가격이 로라에 비해 비싸다.

-       KT가 전국망 서비스 상용화 개시함(헬스케어, 무선결제, 홈제어, 차량통신 등), Orange(프랑스 이동통신)

NB-IoT

-       산업용 IoT 주파수자원을 효율적으로 활용하기 위한 기술

-       Resource Block 하나에 해당하는 대역폭인 200kHz만을 활용

-       QoS 고려하지 않음

-       SIM 기반 인증 보안 강화

-       표준화단체: 3GPP

-       통신속도: 약 250kbps

-       전파도달거리: 최대 15km

-       주파수대역: 면허대역 LTE 주파수 2000Hz

-       크기: 대략 19.9 × 23.6 × 2.2mm

-       장점

1)    연결되지 않았던 외진 곳이나 지하 등에 설치 가능. 배터리 사용시간이 더 길다.

2)    면허대역 주파수를 사용하므로 주파수 간섭으로 인한 통신품질의 저하가 없다.

-       단점: 로라에 비해 가격이 비싸다

 

LoRa(long range)

-       대규모 저전력 장거리 무선 기술

-       소량의 데이터를 전송하고 장거리 통신이 가능

ð  전력을 많이 필요로 하지 않고, 뛰어난 성능을 요구하지 않음

-       비면허 주파수 대역인 ISM 대역을 활용함에 따라 시차적 이익과 비용 측면에서 경쟁력이 뛰어남. (ISM 대역: 산업 과학 의료용 주파수 대역. 전파를 유일하게 무선 통신 이외의 산업, 과학, 의료에 고주파 에너지원으로 사용하기 위해 지정된 주파수 대역)

-       표준화단체: LoRa Alliance

-       통신속도: 0.3kbps~5kbps

-       전파도달거리: 15km(가시거리가 확보된 환경에서 최대 21km)

-       주파수대역: 비면허대역 8~900MHz~500KHz

-       장점

1)    통신거리가 넓고 전력 소모가 적어 단말 배터리 수명이 수년간 유지된다.

2)    많은 AP와 리피터가 필요 없어 인프라 구축 비용을 낮출 수 있음.

3)    로밍할 수 있다.

-       단점

1)    네트워크를 새로 구축. 비면허 주파수를 사용하기 때문에 간섭 현상이 쉽게 생길 것이라는 예측이 있다.

2)    벽을 통과하기 어려워 야외에서만 가능하다

-       KPN(네덜란드 이동통신), Swisscom(스위스 이동통신) 등 유럽의 주요 이동통신 사업자, IBM, Cisco, Semtech 등 주요 하드웨어 및 소프트웨어 업체 약 50개 업체가 로라 얼라이언스 회원으로 활동 중

종류 구분	표준화단체	속도	범위	로밍여부	비용
Lora	LoRa Alliance	5kbps	< 15km (단, 도시는 <5km)	No	낮음(약 $5)
LTE-M	3GPP	10/5Mbps	< 11km	Yes	높음(약 $20)
NB-IoT	3GPP	100kbps	< 15km	Yes	보통(약 $10)
SIGFOX	ETSI	1kbps	< 30km (단, 도시는 <10km)	No	낮음(약 $5)