你想知道的NB-IoT知识都在这里了！

 

8月3日和8月4日，中国移动数百亿大手笔，连续两单重磅启动物联网项目采购：

1）395亿元启动2017-2018年蜂窝物联网工程无线和核心网设备设计与可行性研究集采。

此次395亿元集采估计包含NB-IoT和eMTC两种物联网技术需求。

 

NB-IoT究竟是什么？

物联网的无线通信技术很多，主要分为两类：

短距离通信技术：Zigbee、WiFi、蓝牙、Z－wave等；

广域网通信技术：LPWAN（low－power Wide－Area Network，低功耗广域网）

LPWA又可分为两类：

一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；

另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2／3／4G蜂窝通信技术，比如EC－GSM、LTE Cat－m、NB－IoT等。

 

NB－IoT是指窄带物联网（Narrow Band －Internet of Things）技术。

NB－IOT聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网（IoT）市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。NB－IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。

NB-IoT是新兴的物联网技术，因为低功耗、连接稳定、成本低、架构优化出色等特点而备受关注，华为作为国内研发NB-IoT技术的领军企业，也颇受科技界关注。

 

NB-IoT具备几个特点：

一是广覆盖

        将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；

        下行采用OFDMA，子载波间隔15kHz。上行采用SC-FDMA，Single-tone：3.75kHz/15kHz，Multi-tone：15kHz。仅需支持半双工，具有单独的同步信号。终端支持对Single-tone和Multi-tone能力的指示。MAC/RLC/PDCP/RRC层处理基于已有的LTE流程和协议，物理层进行相关优化。

        NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益，期望能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方。根据仿真测试数据，在独立部署模式下，NB-IoT覆盖能力可达164dB，带内部署和保护带部署还有待仿真测试。

 

NB-IoT为什么覆盖广？

（1）重复传输，延长信号码元的传输时间。码元的重复传输事实上就是一个最简单的信道编码，尽管降低了信息的传输速率，但是在解调或译码上的可靠性，特别是在低信噪比的接收环境下更加有效。比如理想下译码出错概率为10%，重复次数增加，使得整体译码出错概率大大降低。

（2）现有的TTI bundling和HARQ重传技术也可以实现延长信号码元的传输时间。相关的提升覆盖的数值，在VoLTE的商用网络实践中已经证明可有效改善信号的覆盖范围。 
（3）鉴于NB-IoT业务需求的速率很低，100 bps左右已经可以实现大部分业务，所以可以采用低阶的调制技术，如BPSK、QPSK、更短长度的CRC校验码等。 
（4）在编码方面，NB-IoT采用Turbo编码，GPRS采用卷积码，优势体现在对译码信噪比需求降低，对应覆盖距离有3～4 dB的增强。 
（5）对时延要求的降低以及在部分下行物理信道上采用功率增强（Power Boost），对信号覆盖都有直接的增强。 

 

二是具备支撑海量连接的能力

        NB-IoT一个扇区能够支持数万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；

NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升，在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。200KHz频率下面，根据仿真测试数据，单个基站小区可支持5万个NB-IoT终端接入。

 

三是更低功耗

 

        NB中对于终端功耗的目标是什么呢？答案是：基于AA（5000mAh）电池，使用寿命可超过10年。（一个iPhone7P电池容量为2900mAh）。

 

NB中主要用到的两种节电技术，分别是PSM和eDRX。

1、 PSM(Power Saving Mode)

 

PSM的技术原理非常简单，即在IDLE态下再新增加一个新的状态PSM（idle的子状态），在该状态下，终端射频关闭，相当于关机状态。此功能在3GPP的Release 12被引入，相关协议规范在24.301-5.3.11 Power saving mode and 23.682-4.5.4 UE Power Saving Mode.

 

在PSM状态时，下行不可达，DDN到达MME后，MME通知SGW缓存用户下行数据并延迟触发寻呼；上行有数据/信令需要发送时