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关于NB-IoT,这四十个问题经典回答(下)

关于NB-IoT,这四十个问题经典回答(下)
21中国的NB-IoT产业落地会不会走在全球的前列?

未来三年全球M2M物联网连接数高速增长,中国物联网连接数将保持全球第一,极大促进国内物联网上层应用蓬勃发展。

截止到2015年年底,中国的物联网M2M连接数已经达到了7400万,占到全球物联网M2M连接数的23%,全球第一,远超美国和欧洲国家。

中国人口基数大,对智能制造、智慧物流、智能交通等方面的需求不断增加,未来中国物联网上层应用需求也将持续蓬勃发展,创造巨大的商业价值。

22中国的NB-IoT产业能否摆脱国外体系的依赖性?

未来LTE从高速和低速两个方向上向5G演进,满足物联网应用的多样化需求,促进行业上层应用蓬勃发展。NB-IoT在物联网低速、低成本领域**通信支持,满足不同细分市场的需求。

在无人驾驶、VR、远程手术等复杂应用方面对传输带宽要求高、传输数据量极大并且要求超低时延的应用场景,对网络技术提出了新需求,只有到5G规模化部署才能实现这些物联网复杂应用场景。

物联网产业的发展趋向于扁平化,中国的技术和市场将和全球产业链趋于同步,最终实现万物互联。

该部分分享的是关于NB-IoT技术方面的问题清单与答案:

23 NB-IoT和其它低功耗广域网的技术对比?


24 NB-IoT标准会支持TDD LTE吗?

目前,FDD LTE系统支持NB-IoT技术,目前TDD LTE系统不支持NB-IoT技术。

NB-IoT的物理层设计大部分沿用LTE系统技术,如上行采用SC-FDMA,下行采用OFDM。高层协议设计沿用LTE协议,针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增强。核心网部分基于S1接口连接,支持独立部署和升级部署两种方式。

25 NB-IoT支持基站定位吗?

R13不支持基站定位,但运营商网络可以做私有方案,比如基于小区ID的定位,不会影响终端,只需要网络增加定位服务器以及与基站的联系即可。

R14计划做定位增强,支持E-CID、UTDOA或者OTDOA,运营商希望的定位精度目标是在50米以内。

如果从终端复杂度角度考虑,UTDOA更好,因为对终端几乎没有影响,并且在覆盖增强情况下(地下室164dB),UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分场景不需要覆盖增强,从网络容量角度来看,OTDOA(下行)会更好。

26NB-IoT的部署方式有哪些?


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。

独立部署:可以利用单独的频带,适合用于GSM频段的重耕。
保护带部署:可以利用LTE系统中边缘无用频带。
带内部署:可以利用LTE载波中间的任何资源块。


27NB-IoT采用什么调制解调技术?

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。

28NB-IoT基站的连接态用户数和激活用户数是多少?

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**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。

29NB-IoT基站的覆盖范围是多少?

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。

30NB-IoT上下行传输速率是多少?

NB-IoT射频带宽为200kHz。下行速率:大于160kbps,小于250kbps。上行速率:大于160kbps,小于250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。

31NB-IoT是否支持重传机制?

NB-IoT为实现覆盖增强采用了重传(可达200次)和低阶调制等机制。

32NB-IoT是否支持语音?

NB-IoT在没有覆盖增强的情况下,支持的语音是Push to Talk。在20dB覆盖增强的场景,只能支持类似Voice Mail。NB-IoT不支持VoLTE,其对时延要求太高,高层协议栈需要QoS保障,会增加成本。

33NB-IoT的芯片为什么功耗低?

设备消耗的能量与数据量或速率有关,单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。


NB-IoT引入了eDRX省电技术和PSM省电模式,进一步降低了功耗,延长了电池使用时间。NB-IoT可以让设备时时在线,但是通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电目的。在PSM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。eDRX省电技术进一步延长终端在空闲模式下的睡眠周期,减少接收单元不必要的启动,相对于PSM,大幅度提升了下行可达性。

34NB-IoT休眠唤醒模式是否影响电池寿命?

目前NB-IoT给出的工作时间是基于仿真数据**,未考虑电池本身因素和环境因素,比如电池的自放电和老化问题、高低温环境影响等。实际使用时需根据现实情况综合评估电池供电时间。NB-IoT采用休眠唤醒的省电方案,电池在睡眠期间被唤醒时会收到瞬时的强电流,这将极大影响电池寿命。

抄表类的应用通常采用锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池配合超级电容。消费类电子和其他应用通常采用聚合物锂电池来供电。

35NB-IoT的芯片为什么便宜?

低速率、低功耗、低带宽带来的是低成本优势。

低速率:意味着不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP配置低;
低功耗:意味着RF设计要求低,小的PA就能实现;

低带宽:意味着不需要复杂的均衡算法……

这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小,因此成本就会降低。以某家芯片为例,NB-IoT芯片集成了BB、AP、Flash和电池管理,并预留传感器集成功能。其中AP包含三个ARM-M0内核,每个M0内核分别负责应用、安全、通信功能,这样在方便进行功能管理的同时降低成本和功耗。

36NB-IoT对设备移动速率的范围是多少?

NB-IoT是为适用于移动性支持不强的应用场景(如智能抄表、智能停车等),同时简化终端的复杂度、降低终端功耗。NB-IoT不支持连接态的移动性管理,包括相关测量、测量报告、切换等。

37NB-IoT的网络时延是多少?

NB-IoT允许时延约为10s,但在最大耦合耗损环境中可以支持更低的时延,如6s左右。

此部分为解秘书长从12个角度来阐述运营商在部署NB-IoT技术时的问题:

38 NB-IoT的网络架构如何组成?

建设基于NB-IoT技术的物联网垂直行业应用将趋于更加简单,分工更加明晰。

39 国内外运营商对NB-IoT的频段是如何划分的?

全球大多数运营商使用900MHz频段来部署NB-IoT,有些运营商部署在800MHz频段。

中国联通的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz频段,目前只有900MHz 可以试验。中国移动为了建设NB-IoT物联网,将会获得FDD牌照,并且允许重耕现有的900MHz、1800MHz频段。中国电信的NB-IoT部署在800MHz频段,频率只有5MHz。融创芯城-一站式电子元器件项目众包方案共享平台!

40国内运营商拥有的可使用的NB-IoT频段

中国联通在2016年在7个城市(北京、上海、广州、深圳、福州、长沙、银川)启动基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外场规模组网试验,以及6个以上业务应用示范。2018年将开始全面推进国家范围内的NB-IoT商用部署。中国移动计划于2017年开启NB-IoT商用化进程。中国电信计划于2017上半年部署NB-IoT网络。华为联合六家运营商(中国联通、中国移动、沃达丰、阿联酋电信、西班牙电信、意大利电信)在全球成立六个NB-IoT开放实验室,聚焦NB-IoT业务创新、行业发展、互操作性测试和产品兼容验证。中兴通讯联合中国移动在中国移动5G联合创新中心实验室完成NB-IoT协议的技术验证演示。

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