详解NB-IoT的技术特性及对比多种LPWAN技术

详解NB-IoT的技术特性,多种LPWAN技术对比 百恒物联 2018-07-12 3913

详解NB-IoT的技术特性及对比多种LPWAN技术


  基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-loT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只占用约180 kHz的频段,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署的成本,实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、适合网络要求较多设备的高效连接,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。目前NB-IoT标准已经成熟,端到端产业链也在快速发展,从终端到系统、应用,整个行业都在积极推动产品成熟。3GPP协议中关于NB-IoT需要EPC核心网支持的功能有相对明确的描述,实际建网时运营商可以采用现网EPC升级方案,也可以采取全新建网方案。接下来将重点说明NB-IoT的技术特性及优势


  NB-loT的技术特性


  1、快捷、灵活的部署方式。NB-IoT支持三种部署场景:

  ·在LTE频带以外单独部署(Stand- -alone);

  ·部署在LTE的保护频带(Guard-band);

  ·部署在LTE频带之内(In-band)。

  此外,NB-IoT也可以部署于以GSM/UMTS为代表的2G/3G网络。

  2、更强的网络覆盖能力。NB-loT上行传输采用3.75 kHz子载波,具备更高的功率谱密度。另外,通过编码可以带来3~4 dB的增益,通过最大16倍的重传机制可以带来3~12 dB的增益。和GPRS相比,NB-IoT的覆盖可以提高20 dB以上,覆盖面更广、更深,有能力覆盖到地下停车场、地下管网。

  3、接入容量大,建设成本低。NB-IoT可直接部署于2G/3G/4G网络,现有的射频与天线可以复用。在接入能力上,对于小流量、时延不敏感的应用场景,NB-IoT单个扇区可以支持5~10万个终端的接入,较现有蜂窝移动网络高出50~100倍。因此,运营商只需要很低的建设成本,就可以快速形成NB-IoT的承载能力。

  4、终端低功耗。NB-IoT借助PSM和eDRX可实现更长的待机时间,其中PSM(PowerSaving Mode,节电模式)技术是Rel-12中新增的功能,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。eDRX是Rel-13中新增的功能,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,eDRX大幅度提升了下行可达性。

  5、不支持连接态的移动性管理。NB-IoT最初被设计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),同时也可简化终端的复杂度、降低终端功耗,Rel-13中NB-IoT将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。

  多种LPWAN技术对比


  NB-IoT目标是典型的低速率、低频次业务模型,相等容量的电池使用寿命可达10年以上。


Ra
Cat-1
eMTC
NB-IoT
标准组织
开放组织
3GPP
3GPP
3GPP
频谱
未授权
授权
授权
授权
信道带宽
7.8~500 kHz
1.4~20 MHz
1.4 MHz
180 MHz
系统带宽
125 kHz
1.4~20 MHz
1.4 MHz
180 MHz
峰值速率
180 bps~37.5 kbps

下行:10 Mbps

上行:5 Mbps

下行:1 Mbps

上行:1 Mbps

下行:234.7 Mbps

上行:204.8 Mbps

每天最大发行消息数
50000(BTS)
无限制
无限制
无限制
终端最大发设功率/dBm
14
23
23
23
MCL/dB

上行:156

下行:168(SF12,BW7.8)

144
156
164
终端功能
中低

中低


  多种LPWAN技术对比情况
400-680-9298,0791-88117053
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