隨著網(wǎng)絡(luò)連接、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)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(yù)計(jì)未來全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將是千億級(jí)的時(shí)代。為此，產(chǎn)業(yè)鏈從幾年前就開始研究利用窄帶LTE技術(shù)來承載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(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商紛紛為其站臺(tái)和背書。

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(gòu)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(xiàn)平滑升級(jí)。

NB-IoT是IoT領(lǐng)域一個(gè)新興的技術(shù)，支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，也被叫作低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接要求較高設(shè)備的高效連接。據(jù)說NB-IoT設(shè)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(nèi)蜂窩數(shù)據(jù)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(nèi)覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比match現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)增match益20dB，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力；

（二）連接海量：NB-IoT單扇區(qū)支持5 萬(wàn)個(gè)連接，比現(xiàn)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(shè)備成本、低設(shè)備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；

（三）功耗更低：NB-IoT終端模塊的待機(jī)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年。就比如，NB-IoT 終端每天發(fā)送一次200Byte報(bào)文，AA電池待機(jī)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(jié)能模式（PSM），這個(gè)節(jié)能模式和手機(jī)的節(jié)能模式不一樣，終端仍然注冊(cè)在網(wǎng)，但信令不可達(dá)。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(zhǎng)，能減少終端監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)的頻度；

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

NB-IoT關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)是什么？

NB-IoT是一個(gè)空中接口標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要是在終端與基站eNB之間的約定，包括物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的一些設(shè)計(jì)規(guī)定。考慮到與LTE的兼容性，NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)與LTE的空口標(biāo)準(zhǔn)有很多相同或相似之處。比如NB-IoT沿用LTE定義的頻段號(hào)，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(diào)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意味著上行和下行在頻率上分開，半雙工意味著UE不會(huì)同時(shí)處理接收和發(fā)送。

CIoT的接入網(wǎng)構(gòu)架與LTE一樣，沒有改變。eNB同樣是通過S1接口連接到MME(Mobility Management Entity)和S-GW(Serving GateWay)。如果要說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(shù)據(jù)。

NB-IOT如何實(shí)現(xiàn)低功耗？

NB-IoT比起GPRS來說，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(cè)在網(wǎng)，但不接受信令，從而使終端更長(zhǎng)時(shí)間駐留在深睡眠以達(dá)到省電的目的。

另外eDRX省電技術(shù)延長(zhǎng)終端在空閑模式下的睡眠周期，減少信號(hào)接收單元不必要的啟動(dòng)。總的來說，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(jié)構(gòu)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(dú)立部署，適用于重耕GSM頻段。GSM的信道帶寬為200KHz，這對(duì)NB-IoT 180KHz的帶寬足夠了，兩邊還留出來10KHz的保護(hù)間隔。

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

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

NB-IoT的應(yīng)用有什么呢？

對(duì)于遠(yuǎn)距離高速數(shù)據(jù)傳輸，LTE網(wǎng)絡(luò)以及未來的5G網(wǎng)絡(luò)可以滿足這方面的需求。然而，對(duì)于遠(yuǎn)距離低速數(shù)據(jù)傳輸，特別是非實(shí)時(shí)低頻次數(shù)據(jù)傳輸，則是NB-IoT系統(tǒng)的用武之地。NB-IoT非常適合應(yīng)用于無(wú)線抄表(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(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。

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