NB-IoT的设计目标是在GSM基础上覆盖增强20dB。以144dB作为GSM的最大耦合路损,则NB-IoT设计的最大耦合路损(MCL)为164dB。其中,其下行主要依靠增加各信道的最大重传次数以获得覆盖增强。而在其上行的覆盖增强主要来自于两方面,一是在极限覆盖情况下,NB-IoT可采用单子载波进行传输,其功率频谱密度(Power Spectral Density,PSD)可得到较大幅度的提升。以Singleton部署方式下3.75kHZ的子载波间隔为例,与GSM180kHZ带宽相比,其PSD可得到约17dB的增益(不考虑上行2R)。
二是可增加上行信道的最大重传次数以获得覆盖增强。因此,尽管NB-IoT终端上行发射功率(23dBm)较GSM(3dBm)低10dB,其传输带宽的变窄及最大重复次数的增加使其上行可工作在164dB的最大路损下。
NB-IoT三种工作模式都可以达到该覆盖目标。下行方向上,Standalone的功率可独立配置,Inband及Guardband的功率受限于LTE的功率,因此这两种方式下需更多重复次数才能达到与Standalone方式同等的覆盖水平。在相同覆盖水平下,Standalone方式的下行速率性能优于另两者;上行方向上,三种部署方式基本没有区别。
eMTC的覆盖目标是MCL为155.7dB,在 FDD LTE基础上增强15dB,比NB-IoT的覆盖目标低8dB左右。eMTC是LTE的增强功能,与LTE共享发射功率和系统带宽,但eMTC的业务信道带宽最大为6个PRB。eMTC功率谱密度与LTE相同,覆盖增强主要是通过重复发送和跳频来实现。在3GPP标准中,其最大重复次数也可达2048次。