Diferencias entre LTE «tradicional» y Cat 1bis
La tecnología LTE Cat 1 se definió en 2009 y su propósito era (entre otros) proporcionar conectividad celular para aplicaciones M2M (Machine-to-Machine) ricas en funciones, es decir, dispositivos que hoy en día se denominan con mayor frecuencia IoT (Internet de las cosas). Según lo previsto por los desarrolladores, la tecnología LTE Cat 1 está destinada a aplicaciones como el seguimiento de activos (asset tracking), contadores inteligentes, sensores remotos, etc. Sin embargo, este estándar tenía un inconveniente. Para aprovechar al máximo los beneficios de LTE, los dispositivos debían tener implementado el mecanismo RX Diversity, que permite la comunicación con el uso de dos antenas. Esto fue problemático principalmente en el caso de dispositivos compactos.
Esta imperfección podría evitarse indirectamente mediante el diseño de un dispositivo que se comunique utilizando una sola antena, lo que, sin embargo, requería reconciliarse con una disminución en la sensibilidad del receptor. Se han propuesto otras tecnologías LTE diseñadas específicamente para IoT usando una antena única: primero Cat 0, seguida de Cat M y Cat NB1. Sin embargo, la tecnología Cat 0 nunca se ha implementado y NB-IoT tiene algunas limitaciones (no admite movilidad ni transmisión de voz). La tecnología Cat-M funciona bien en aplicaciones de bajo ancho de banda, pero solo se ha implementado en una pequeña parte del mundo, por lo que no brinda cobertura mundial.
Mientras tanto, como ya hemos mencionado, muchos dispositivos modernos requieren altas velocidades, especialmente si se necesita intercambiar información en tiempo real y/o se requiere conectividad global. Relativamente recientemente, en 2016, en paralelo con NB-IoT y LTE-M, se definió la especificación de la tecnología LTE Cat 1bis, que preveía el uso de una antena y alcanzar tasas de transmisión de hasta 10 Mbps y 5 Mbps (download/upload). Es cierto que tales parámetros no siempre son posibles de lograr, pero desde el punto de vista de la red, los módulos LTE Cat 1bis son compatibles de la misma manera que Cat 1 y es por eso que esta versión del estándar se volvió ser un método ideal para las necesidades de IoT.
La principal ventaja de LTE Cat 1bis en comparación con LTE Cat 1 es la posibilidad de optimización de costos ya que solo se implementa una vía de RF a nivel de chipset.
En comparación con NB-IoT o LTE-M, la tecnología LTE Cat 1bis requiere más energía debido al ancho de banda más amplio y la baja latencia; por otro lado, es compatible con todas las redes LTE del mundo, lo que brinda cobertura global, algo que ni NB-IoT ni LTE-M pueden lograrlo.
Módulos LENA-R8
Los módulos de comunicación de la serie LENA-R8 que ofrece la marca u-blox son compatibles con el estándar LTE Cat 1bis y, al mismo tiempo, brindan una amplia funcionalidad que minimizará el gasto necesario para construir el dispositivo de destino e implementar su producción. Las características más importantes de la serie son:
- soporte para redes heredadas (2G);
- cobertura global gracias al uso de las 14 bandas de frecuencia más populares (incluidas todas las regiones del mundo);
- apoyo de tecnología FDD (Frequency Division Duplex) es decir, uso de diferentes bandas de frecuencia para la transmisión hacia/desde el módulo;
- compatibilidad de pines (concepto de anidamiento: módulos de diferentes tamaños y capacidades comparten un diseño de pines común) con la línea de productos SARA y LARA (también suministrada por u-blox);
- versión LENA-R8001M10 con un módulo GNSS integrado (sobre esto en una sección separada de este texto);
- los módulos brindan acceso a todos los servicios ofrecidos en Thingstream, la plataforma en línea (en la nube) de u-blox desarrollada para admitir dispositivos IoT.
Parámetros básicos y posibilidades
Vale la pena analizar con más detalle la funcionalidad de la serie LENA-R8, ya que va más allá de las capacidades estándar de los módulos de comunicación. En primer lugar, estos productos le permiten obtener velocidades nominales de redes móviles, es decir, 10Mbps para descargar datos y 5Mbps para cargar. Los módulos han implementado una pila doble de IPv4/IPv6, adaptándolos a los requisitos de la infraestructura de Internet moderna. Además: las soluciones de u-blox cuentan con soporte integrado para TCP/IP, UDP/IP, HTTP, FTP, así como para redes y entornos de sensores. Smart Home MQTT y MQTT-SN (MQTT for Sensor Networks). Todo esto con soporte implementado para tecnologías de encriptación (TLS 1,2, DTLS, HTTPS, FTPS) . Los productos ofrecen la capacidad de enviar mensajes SMS, así como iniciar llamadas de voz en redes 2G (CSFB) y 4G (VoLTE). Junto con los módulos LENA-R8, obtiene acceso al paquete de servicios que ofrece u-blox.
