Sep, 6 2022

Was ist LTE Cat-M2? LTE-Technologie erklärt

Zusammengefasst: LTE Cat-M2 ist die zweite Kategorie des LTE-M-Standards. LTE Cat-M2 steht für Long term evolution for machines - Category M2. Wie sein Vorgänger, LTE Cat-M1, ist Cat-M2 eine LPWAN-Variante, die speziell für das Internet der Dinge (IoT) angepasst wurde. Cat-M2 wurde bereits in 3GPP Release 14 definiert und bietet mehr als die dreifache Bandbreite und eine mehrfach höhere Download- und Upload-Geschwindigkeit als Cat-M1.

IoT-Glossar
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LTE Cat-M2 vs. LTE Cat-M1

LTE Cat-M2 bietet die gleichen Vorteile wie Cat-M1, aber mit höheren Geschwindigkeiten. Es ist im Grunde also nichts anderes, als ein direktes Upgrade von LTE Cat-M1. Es lohnt sich also, die technischen Daten zu vergleichen, um zu sehen, was genau in der neuen Version verbessert wurde.

Generell lässt sich sagen, dass MNOs ihre Cat-M1-Infrastruktur zwar aufrüsten müssen, dies aber auf Basis bereits vorhandener Strukturen erfolgen kann. Internet of things (IoT)-Hersteller hingegen haben es einfacher. Sie müssen sich nicht zwischen Cat-M2 und Cat-M1 entscheiden. 

Selbst ältere Cat-M1-Modems sind weiterhin mit Cat-M2-Netzen kompatibel, da Cat-M2 dieselben Frequenzbänder nutzt.

Vorteile von LTE Cat-M2

Aus diesem Grund ist es sinnvoll, noch einmal en detail zu schauen, wo eigentlich die Vorteile von LTE Cat-M2 genau liegen. Hierfür sind folgende Dimensionen interessant:

  • Stromverbrauch
  • Netzabdeckung
  • Datengeschwindigkeit
  • Over-the-Air Updates

Gehen wir sogleich zum ersten Punkt:

Optimierter Stromverbrauch

LTE Cat-M2 ist ein Low Power Wide Area Network (LPWAN). Diese Netzwerke sind für das Internet der Dinge konzipiert und bieten Konnektivität mit deutlich geringerem Stromverbrauch als herkömmliche Netzwerktechnologien und eine Abdeckung über ein großes geografisches Gebiet.

Cat-M2 verfügt über wertvolle Energiesparfunktionen, darunter einen Energiesparmodus (PSM) und einen erweiterten diskontinuierlichen Empfang (eDRx). 

PSM ermöglicht es Ihren Geräten, sich in den Ruhezustand zu versetzen, wenn sie nicht benutzt werden, so dass der Akku nicht durch das Senden von Standortaktualisierungen belastet wird. Mobilfunkgeräte prüfen außerdem regelmäßig, ob es neue Downlink-Informationen gibt. 

eDRX verzögert die Zeit zwischen diesen Überprüfungen und verlängert so die Lebensdauer des Akkus weiter.

Gute Netzabdeckung

Als eine Kategorie von LTE-M hat Cat-M2 einen erheblichen Vorteil gegenüber anderen spezialisierten IoT-Netzen: Es kann Komponenten der 4G LTE-Infrastruktur nutzen. 

Weltweit sind Mobilfunkbetreiber dabei, ihre LTE-M-Infrastruktur auszubauen. Allerdings haben sie bereits massiv in 4G LTE investiert, was diesem LPWAN einen Vorsprung gegenüber konkurrierenden Technologien wie NB-IoT verschafft. NB-IoT erfordert indes mehr Investitionen in die Infrastruktur und bietet daher nur eine begrenzte Abdeckung und ebenso begrenzte Roaming-Optionen. 

Wie LTE Cat-M1 hat Cat-M2 einen maximalen Kopplungsverlust (Maximum Coupling Loss, MCL) von 156 Dezibel. Das sind 14db mehr als bei LTE, wodurch es sich gut für Anwendungen in Innenräumen und störungsanfälligen Umgebungen eignet.

Höhere Datengeschwindigkeit

Cat-M2 ist derzeit das schnellste standardisierte LPWAN. Es ist um ein Vielfaches schneller als LTE Cat-M1, das bereits mehr als 10 Mal schneller war als NB-IoT und andere konkurrierende Technologien wie LoRaWAN

Selbst mit der Veröffentlichung von LTE Cat-NB2 (der Weiterentwicklung von NB-IoT) kommt kein LPWAN an Cat-M2 heran. Zumindest nicht in Sachen hoher Datenraten im Up- und Downlink.

Over-the-air Updates für mehr Sicherheit

Obwohl die meisten IoT-Geräte nicht viele datenintensive Prozesse haben, gibt es eine entscheidende Ausnahme, die für alle gelten sollte: Over-the-Air-Firmware-Updates. 

Im Laufe des Lebenszyklus Ihres Geräts wird es aufgrund von Fehlern und veralteter Software unweigerlich angreifbar. Dies macht datenintensive OTA-Updates unerlässlich. Dies wird insbesondere dann deutlich, wenn man sich vor Augen hält, dass viele IoT-Geräte eine Laufzeit von zehn Jahren und mehr haben.

Firmware-Updates sind für die IoT-Sicherheit unerlässlich, erfordern aber teils enorme Datenmengen. Je langsamer die Downlink-Datenrate Ihres Netzwerks ist, desto länger muss Ihr Gerät Strom verbrauchen, um das dringend benötigte Update zu erhalten.

Einige Hersteller gehen das Risiko sehenden Auges ein und verzichten ganz auf Firmware-Updates. Dadurch werden ihre Geräte und ihre Kunden mit der Zeit anfällig für Cyberangriffe. 

Dank Cat-M2 können Sie Ihre Geräte indes zukunftssicher machen und Firmware-Updates bei Bedarf OTA bereitstellen. Nebeneffekt: OTA Updates sichern das Gerät nicht nur ab, sondern können auch neue Funktionen hinzufügen.

One more thing: NB-IoT ist nicht LTE Cat-M2

Zu guterletzt noch ein Hinweis. Als Narrowband IoT (NB-IoT) neben LTE Cat-M1 auf den Markt kam, wurde NB-IoT als LTE Cat-M2 bezeichnet. Das ist jetzt nicht mehr der Fall. NB-IoT gehört zur Familie der LTE-Technologie, ist aber ein separater Standard, der eine völlig andere Infrastruktur erfordert.

Verbinden Sie sich mit EMnify

EMnify ist eine Kommunikationsplattform, die speziell für das IoT entwickelt wurde. Mithilfe der IoT-Mobilfunktechnologie ermöglichen wir es Ihren Geräten, sich mit mehr als 540 Netzwerken in über 180 Ländern zu verbinden - einschließlich LTE Cat-M1-Netzwerken und Cat-M2, sobald Netzwerke und Module verfügbar sind.

 

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Tobias Weber

Mehr als sieben Jahre Erfahrung als leitender Redakteur im Bereich Smart Home, Konnektivität und Internet of Things. Und noch immer genauso neugierig, wie am ersten Tag.

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