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NB-IOT协议与模块应用特点

时间:2020-11-19 作者:众山科技

  NB-IOT是一种无线蜂窝网络通信协议,是窄带互联网的缩写。它的意思是窄带物联网,是一种低功耗、大覆盖的物联网技术(LPWA)。窄带只是指使用的带宽为180KHz,工作在运营商授权频段。NB-IoT也被推到了IT行业的前沿。NB-物联网技术基于LTE的R13实现,因此易于与现有移动网络兼容,在物联网通信中发挥着越来越重要的作用。所以三大运营商都在加紧NB-IoT的网络部署。

  NB-IOT模块有三种部署模式:独立部署占用200kHz带宽,适合重新培育GSM频段。GSM的信道带宽为200KHz,正好为NB-IoT180KHz带宽腾出空间,每侧有10KHz的保护间隔;LTE带内部署占用180KHz带宽,可以使用LTE载波中间的任意资源块实现;LTE保护带部署占用180KHz带宽,在LTE边缘保护带使用未使用的180KHz带宽的资源块进行部署。

  物联网网络设计具有以下特点:

  超低功耗:添加PSM功能,此模式下的终端功耗约3uA,即使使用干电池也能驱动模块工作10年;

  海量连接:单个小区180KHz的带宽可以支持10万用户,是LTE连接数千倍;

  深度覆盖:NB-IoT支持三个CELevel(覆盖增强级别),分别可以抵抗144dB、154dB、164dB的信号衰减。相比GSM和LTE,增加20dB,覆盖面积增加100倍。同等条件下,NB-IoT可以提供更深的覆盖;

  超低成本:通过简化协议,去除对物联网应用意义不大的功能,降低终端的制造难度和成本。目前已降至3美元以下,未来可降至1美元以下;

  基于上行:不同于传统的由“人”连接的蜂窝网络,物联网主要是基于“物”的应用,所以NB-IoT的流量模型以上述行为为主;

  低速率:应用LPWA时,传输控制参数多,数据量小,通信频率低,延迟不敏感,所以NB-IoT网络将业务延迟放宽到10s

  半双工:NB-物联网采用FDD模式,通信采用半双工。半双工所需的组件成本较低,可以降低功耗,进一步降低终端的成本和功耗。

  ST/MT有两种模式:单线(单频)模式,可以同时为更多用户提供业务传输服务,可以提供15kbps左右的上行传输速率;MultipleTone模式可以充分利用频谱资源,提高用户传输速率,为用户提供约62kbps的上行传输速率;NB-物联网上行支持3.75kHz和15kHz两种子载波空间,其中15kHz必须在MT模式下使用