隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )連接、云服務(wù)、大數據分析和低成本傳感器等所有核心技術(shù)的就緒，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從萌芽期步入迅速發(fā)展的階段，很多企業(yè)預計未來(lái)全球物聯(lián)網(wǎng)連接數將是千億級的時(shí)代。為此，產(chǎn)業(yè)鏈從幾年前就開(kāi)始研究利用窄帶LTE技術(shù)來(lái)承載IoT聯(lián)接。歷經(jīng)幾次更名和技術(shù)演進(jìn)，2015年9月，3GPP正式將這一技術(shù)命名為NB-IoT。MWC2016上，NB-IoT首次亮相，受到矚目，運營(yíng)商和設備商紛紛為其站臺和背書(shū)。

何為NB-IoT？

NB-IoT，窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)重要分支。NB-ImatchoT構建于蜂窩網(wǎng)絡(luò )，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò )match、UMTS網(wǎng)絡(luò )或LTE網(wǎng)絡(luò )，以降低部署成本、實(shí)現平滑升級。

NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設備在廣域網(wǎng)的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機時(shí)間長(cháng)、對網(wǎng)絡(luò )連接要求較高設備的高效連接。據說(shuō)NB-IoT設備電池壽命可以提高至至少10年，同時(shí)還能提供非常全面的室內蜂窩數據連match接覆蓋。

NB-IoT有何特點(diǎn)？

（一）覆蓋廣：將提供改進(jìn)的室內覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比match現有的網(wǎng)絡(luò )增match益20dB，相當于提升了100倍覆蓋區域的能力；

（二）連接海量：NB-IoT單扇區支持5 萬(wàn)個(gè)連接，比現往高50 倍（2G/3G/4G 分別是14/128/1200），支持低延時(shí)敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )架構；

（三）功耗更低：NB-IoT終端模塊的待機時(shí)間可長(cháng)達10年。就比如，NB-IoT 終端每天發(fā)送一次200Byte報文，AA電池待機時(shí)間10年，單次的速傳時(shí)間縮短了，終端99%的時(shí)間都工作在節能模式（PSM），這個(gè)節能模式和手機的節能模式不一樣，終端仍然注冊在網(wǎng)，但信令不可達。終端處于深度睡眠，99%的時(shí)間終端的功耗只有15 微瓦。它的睡眠的時(shí)間比較長(cháng)，能減少終端監聽(tīng)網(wǎng)絡(luò )的頻度；

（四）成本更低：目前單個(gè)模塊做出來(lái)的成本不會(huì )超過(guò)5美元，目標是要做到1 美元左右。180kHz 窄帶，降低芯片復雜度；簡(jiǎn)化協(xié)議棧（500Byte），減少片內Flash/RAM；低采樣率單天線(xiàn)、半雙工，射頻成本低。

NB-IoT關(guān)鍵知識點(diǎn)是什么？

NB-IoT是一個(gè)空中接口標準，這個(gè)標準主要是在終端與基站eNB之間的約定，包括物理層與數據鏈路層的一些設計規定?？紤]到與LTE的兼容性，NB-IoT標準與LTE的空口標準有很多相同或相似之處。比如NB-IoT沿用LTE定義的頻段號，Release 13為NB-IoT指定了14個(gè)頻段。NB-IoT的多址技術(shù)，上行采用SC-FDMA，下行采用OFDMA;下行發(fā)射功率為43dBm, 上行為23dBm。調制方式以QPSK和BPSK為主。Release 13 NB-IoT僅支持FDD半雙工type-B模式，FDD意味著(zhù)上行和下行在頻率上分開(kāi)，半雙工意味著(zhù)UE不會(huì )同時(shí)處理接收和發(fā)送。

CIoT的接入網(wǎng)構架與LTE一樣，沒(méi)有改變。eNB同樣是通過(guò)S1接口連接到MME(Mobility Management Entity)和S-GW(Serving GateWay)。如果要說(shuō)CIoT接入網(wǎng)與LTE有何不同，那就是S1接口上傳送的是NB-IoT消息和數據。

NB-IOT如何實(shí)現低功耗？

NB-IoT比起GPRS來(lái)說(shuō)，最大的特點(diǎn)是低功耗。除了本身NB-IoT的傳輸速率比較低以外，NB-IoT引入了eDRX省電技術(shù)和PSM省電模式，也是省電的主要原因。

在PSM模式下，NB-IoT終端仍舊注冊在網(wǎng)，但不接受信令，從而使終端更長(cháng)時(shí)間駐留在深睡眠以達到省電的目的。

另外eDRX省電技術(shù)延長(cháng)終端在空閑模式下的睡眠周期，減少信號接收單元不必要的啟動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，這些措施就是讓終端的睡眠時(shí)間更多，睡眠質(zhì)量更好，從而功耗也就更低。

NB-IOT如何部署？

NB-IoT占用180KHz帶寬，這與在LTE幀結構中一個(gè)資源塊的帶寬是一樣的。NB-IoT有以下三種可能的部署方式：

（1）獨立部署，適用于重耕GSM頻段。GSM的信道帶寬為200KHz，這對NB-IoT 180KHz的帶寬足夠了，兩邊還留出來(lái)10KHz的保護間隔。

（2）保護帶部署，適用于LTE頻段。利用LTE頻段邊緣的保護頻帶來(lái)部署NB-IoT。

（3）帶內部署，適用于LTE頻段。直接利用LTE載波中間的資源塊來(lái)部署NB-IoT。

NB-IoT的應用有什么呢？

對于遠距離高速數據傳輸，LTE網(wǎng)絡(luò )以及未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò )可以滿(mǎn)足這方面的需求。然而，對于遠距離低速數據傳輸，特別是非實(shí)時(shí)低頻次數據傳輸，則是NB-IoT系統的用武之地。NB-IoT非常適合應用于無(wú)線(xiàn)抄表(Metering)、傳感跟蹤(Sensor Tracking)這些領(lǐng)域（如智能家居、智能路燈、智能樓宇等），通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這些領(lǐng)域的實(shí)施，可以大大降低管理成本，讓網(wǎng)絡(luò )管理者可以隨時(shí)掌握各種運營(yíng)數據。

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