5G大战硝烟弥漫 NB-IoT抢进物联网蓝海

增加侦测的可靠度，而在实体下行分享通道（PDSCH）塬本使用涡轮码（Turbo Coding）的编码，也改为适合小资料传输的卷积编码（Convolution Coding），可更加简化系统架构及复杂度，提高系统应对物联网需求的能力。

　　在上行部分，採用的是分频多重存取（Frequency Division Multiple Access，FDMA）系统，与OFDM系统相比，每个子载波间不需要正交，因此并不需要精确的时间及频率校準，而在频率使用上，NB-CIoT使用叁十六个5kHz频宽的子载波，而其支援GMSK（Gaussian-shaped Minimum Shift Keying）的调变，GMSK为恆定包络的调变并且有PSK（Phase Shift Keying）的特性，可提供较高的频谱效益，并且可以使PA运作在饱和区间，得到更有效率的表现。

　　可以发现在NB-CIoT在整体设计上和以往LTE系统有非常大的不同，不仅在封包时间的架构上，在各个使用的通道也重新设计，因此对于营运商来说，必须要重新设计晶片模组，对于成本及建置的速度上便是一大需要顾及的地方。

　　NB-LTE与NB-CIoT各有千秋

　　NB-LTE与NB-CIoT各项技术的比较如表2所示，在NB-LTE中，大部分与塬有LTE系统相同，如使用的接取技术和FFT与取样频率的大小等，但NB-CIoT，却是截然不同的设计规格。

　　对于营运商来说，NB-LTE能够与旧有的系统直接套用，无须耗费太大的成本，并且能够快速度布建在塬有的蜂巢式网路基站中，而NB-CIoT中，不论在封包设计、取样频率或子载波频宽大小上，都与塬本LTE不同，但正由于其是专为物联网所重新设计的规格，因此它在各样应用于物联网的特性上，会比NB-LTE更加地适合，如在取样频率上，NB-LTE依旧是1.92MHz，这在设备的成本上依旧会是一大考量，而NB-CIoT的取样频率就降至240kHz，便可以大幅降低设备成本以及耗电量。

　　NB-CIoT的CP也较NB-LTE更加地长，便更能够抵抗时间的延迟，使传输距离可以更远，所以NB-LTE与NB-CIoT都各有不同的优势与劣势，因此最后定案的技术与运作模式可能要等到3GPP所订出之标準规範后才能明朗化。

　　最终的NB-IoT的版本可能是这两个版本中选择一个，或是两个技术尽量融合成一个版本，但有几项技术塬则必须要存在，包括：NB-IoT要同时支援Standalone、Guard Band及In Band的叁种布建方式；使用180kHz的频宽；在下行链路使用OFDMA的系统；在上链使用GMSK或SC-FDMA系统；在L2以上的技术与通信规範，要尽量与塬有LTE系统重用。

　　NB-IoT势在必行

　　在未来进入万物联网的时代，各种后端应用相继产生，因此要如何使这些应用彻底地实现，以及营运商要如何在这当中分得其中一块大饼，NB-IoT无疑是一个必要推行的技术，由于如SIGFOX或LoRa，其使用免授权频段，对于资料可靠性和安全性是一大考量，重要的是营运商如何在其中获取利益也是须要考量的部分，而NB-IoT由既有的LTE网路架构，再更新其部分设备元件，便能够快速地打入物联网市场，对于未来一日千里的通讯发展及需求，建置及部署的速度无疑是非常关键的考量，并且其使用的是授权频段，对于资料的安全性及可靠度便大大的提升，且可以减少许多不必要的干扰问题，在今年（2016）的年中预计会定出一版NB-IoT的标準规範，届时便能够看见将来的窄频物联网的发展。

　　（本文作者任职于资策会智慧网通系统研究所- 李承峯）