NB-IoT关键技术及应用

jack_are

NB-IoT关键技术与特点：
1.NB IOT技术特点
9 _( {: |7 {" m- e1 G1 r, A/ ^海量连接 NB-IoT一个小区能够支持5万个连接，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；
深度覆盖 NB-IoT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了100倍，即覆盖能力提升了100倍， 就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到；
' D+ F) t% n( c* a, h超低功耗 NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，NB-IoT终端 模块的待机时间可长达10年；
低成本 低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势，模块成本有望降至5美元之内。

2.网络架构
1）NB-IoT独立组网：
( E; a9 f! R) {* K. ]C-SGN: 由MME/SGW/PGW组成
PGW可以独立实现
7 d7 z) M2 U7 e3 P* W5 c+ p" ]2）EUTRAN与NB-IoT融合组网：CIoT RAN仅支持NB-IoT功能；eNodeB 既支持EUTRAN又支持NB-IoT
+ I1 P5 Q6 ~/ z6 {) t- y0 Q
3.拥塞和过载控制
+ g* K6 C( D% }' _" K: F, Q. h& p在Rel11采用ACB（Access Class Barring，接入等级限制）与EAB（Extended Access Barring，扩展型接入限制）相结合的双层控制机制来应对突发海量接入拥塞问题，终端从系 统广播信息之中获取接入等级限制信息，并结合自身的接入等级来决定是否发起随机接入， 同时网络可以根据当前的拥塞状况拒绝或允许终端接入。

4.终端简化方案
' E+ ?! Y( u* i; w0 ?为了降低设备复杂性和减小设备成本，NB-IoT定义了一系列的简化方案，主要包括：
. e4 L6 Q; N  {% r3 u- C  w) ]简化协议栈、简化RF；
简化基带处理复杂度，相对于普通LTE，基带复杂度降低10%，射频降低约65%。
; q" K$ U! E" ?
& a" t0 D7 Z6 J& f5.PSM省电模式
( C1 m/ `: O. T* e' E新增的“节电”状态 。在此模式下，终端仍旧注册在网但信令不可达，从而使终端更 长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的 。如果周期性TAU为10分钟，设备每周上传一次数据，这样，两节5号电池可以用132月 （11年）之久。
% G& w! f' y6 U9 S% T: n- L
( b: ~# d+ f6 r4 Q% P7 yNB-IoT网络部署
NB-IoT支持3种不同部署方式，分别是独立部署、保护带部署、带内部署。主要部署在低 频频段。

部署方式	频谱	共存	小区峰值速 率	覆盖	容量
独立部署	频谱独占，不存在与现有系统共存问题	与GSM共站共存需200KHZ保护间隔，与CDMA需 285KHZ	DL130kbps UL240kbps	MCL>164dB 重发 次数少，速率高	119234/小区随机接入容量受限
保护带部署	需考虑与LT洪存问题，如干扰规避,射频指标等	NL共站无需保护间隔	DL 130kbps UL 240kbps	MCL>164dB重发次数多，速率高	34447/小区寻呼容量受限
带内部署	需考虑与LT洪存问题，如干扰规避， 射频指标等	NL共站无需保护间隔，但需要避开PDCCH , PRS等	DL95kbps UL240kbps	MCL>164dB 重发 次数多，速率低	18201/小区下行业务信道受限

7 g/ L9 G* |# l1 ]! \) A

Ele_insect

支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网LPWA。基于蜂窝的窄带物联网

niubility

NB-IoT只消耗大约180KHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，支持待机时间短、对网络连接要求较高的设备的高效连接。

dragongfly

使用五号电池可以持续工作十年，无需充电，NB-IoT引入了eDRX省电技术和PSM省电模式，进一步降低了功耗，延长了电池的使用时间。在PSM省电模式下，可使终端更长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的。