无线通信技术-NB-IoT
一、NB-IoT概念
? ? ? ?物聯(lián)網(wǎng)的無線通信技術(shù)很多,主要分為兩類:一類是Zigbee、WiFi、藍(lán)牙、Z-wave等短距離通信技術(shù);另一類是LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork,低功耗廣域網(wǎng)),即廣域網(wǎng)通信技術(shù)。LPWA又可分為兩類:一類是工作于未授權(quán)頻譜的LoRa、SigFox等技術(shù);另一類是工作于授權(quán)頻譜下,3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術(shù),比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等。
? ? ? 窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)是在基于FDD LTE技術(shù)上改造而來的,物理層設(shè)計大部分沿用LTE系統(tǒng)技術(shù),如上行采用SCFDMA,下行采用OFDM,NB-IOT可以理解為一種簡化版的FDD-LTE技術(shù)。
二、NB-IoT優(yōu)勢
? ? ? ?1.海量接入。NB-IoT比2G/3G/4G有 50~100倍的上行容量提升, NB-IoT可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)
? ? ? ? 2.深度覆蓋。NB-IoT比LTE提升20dB增益,相當(dāng)于即覆蓋能力提升100倍,就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達(dá)的地方斱也能覆蓋到。
? ? ? ? 3.低功耗。NB-IoT引入超長DRX省電技術(shù)和PSM省電態(tài)模式,通過減少不必要 的信令和在PSM狀態(tài)時不接受尋呼信息來達(dá)到省電目的,保障電池10年以上的使用時間
? ? ? ? ?4.低成本。低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優(yōu)勢,NB-IoT芯片可以 做得小。芯片成本往往和芯片尺寸相關(guān),尺寸越小,成本越低,模塊的成本隨之變低。
三、NB-IoT業(yè)務(wù)模式
根據(jù)不同的應(yīng)用模式下對通信方式的訴求,人們把物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分為以下兩類:
1、固定節(jié)點或高速移動 ?上行數(shù)據(jù)量比較大,對帶寬要求較高,如車載娛樂、視頻監(jiān)控等。
2、固定節(jié)點或低速移動 數(shù)據(jù)量小,以設(shè)備上傳數(shù)據(jù)到平臺的形式為主,如智能抄表、環(huán)境監(jiān)測、資產(chǎn)管理、獨(dú)立可穿戴設(shè)備等。
NB-IoT正是為了適應(yīng)第二類的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而產(chǎn)生的。3GPP TR 45.820定義的蜂窩物聯(lián)業(yè)務(wù)模式如下
| 業(yè)務(wù)類別 | 適合的應(yīng)用 | 上行數(shù)據(jù)規(guī)模 | 下行數(shù)據(jù)規(guī)模 | 發(fā)送頻率 |
| 自動上報(MAR)異常上報 | 煙霧告警、智能儀表電源、失效通知、闖入通知 | 20B | 0B | 每幾個月甚至幾年 |
| 自動上報(MAR)周報上報 | 智能水電表熱能、智慧農(nóng)業(yè)、智慧環(huán)境 | 20-200B | 50%的上行數(shù)據(jù)的確認(rèn)字符(ACK)為0B | 1天(40%)、2小時(40%)、1小時(15%)、30分鐘(5%) |
| 網(wǎng)絡(luò)命令 | 開關(guān)、觸發(fā)設(shè)備上報數(shù)據(jù)、請求讀表數(shù)據(jù) | 0-20B,50%情況請求上行響應(yīng) | 20B | 1天(40%)、2小時(40%)、1小時(15%)、30分鐘(5%) |
| 軟件升級/重配置模型 | 軟件補(bǔ)丁升級 | 200-2000B | 200-2000B | 180天 |
總體而言,NB-IoT的小區(qū)具有以下兩個明顯的特征:
NB-IoT用戶面數(shù)據(jù)流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小LTE用戶面數(shù)據(jù)流量。
由于每個小區(qū)內(nèi)NB-IoT的終端數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于LTE系統(tǒng)的終端數(shù)量,因此控制面的簡歷和釋放次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LTE系統(tǒng)。
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總結(jié)
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