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NB-ioT四大特性详解,NB-ioT特点详细解答

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NB-ioT四大特性详解
2020-08-27 11:56:51 阅读:6 发布人:

一直以来,大家都听到NB-ioT的这几大特性,超低成本、超低功耗、超强覆盖、超大连接。估计有人对这个特点的概念也是有点懵懵懂懂的,并且网上,也没有对这四大特点有详细的讲解,那么本文,就给大家详细讲解下NB-ioT四大特性详解

NB-IOT的4大关键特性

(1)超低成本

(2)超低功耗

(3)超强覆盖

(4)超大连接

超低成本

NB-ioT的超低成本特性,基于华为提供的Single RAN解决方案。支持在现在的网络设备上进行升级改造。从而降低网络建设和维护成本。并且NB-IOT的芯片是专门为物联网设计的,只针对窄带、低速率。并针对物联网需求,只支持单天线,半双工方式,另外简化了信令处理,大幅度降低了芯片价格。所以NB-ioT才有低成本这一特性。

超低功耗

我们再来了解NB-IOT的超低功耗特性,物联网设备的通信需求和手机不同,物联网通常只会做上行发送数据包,而且是否发送数据包是由它自身来决定。不需要随时standby,等待其他终端的呼叫。针对小包,偶发的物联应用场景,NB-IOT设计了两种独特的省电模式,PSM与sDRX。

(1)PSM模式

其中PSM模式最为省电,(在PSM模式下,终端处于激活状态时发送数据包,随后进入寻呼监控状态,监控网络侧有无消息下发。)此外为了降低功耗,增加了寻呼监控的时长。PSM模式在寻呼监控中插入了空闲状态。在寻呼监控之后,终端设备会进入休眠状态。不再进行任何通信活动,等到有数据上报请求的时候,它才会唤醒它自己。随后发送数据。

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处于PSM模式休眠时,终端仍旧注册在网,但此时信令不可达,所以当终端处于PSM省电模式下时,业务平台下发的控制指令并不能都实时到达终端,下行的控制指令,需要缓存在ioT平台中。

按照物联网终端的行为习惯,终端将会达到99%的时间在休眠状态。使得功耗非常低。从而实现了设备的超低功耗。

(2)eDRX

扩展非连续接收,对应的还有DRX。

DRX技术指的是不连续接收寻呼消息,因为解码寻呼通信的消息会消耗大量的能量,因而DRX也是无线通信终端节省电量的重要方法。

而eDRX是在DRX基础上进行扩展,进一步延长终端在空闲模式下的休眠周期,减少接收单元不必要的启动,对于PSM模式而言,则大幅度增加了下行可达性。

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对于PSM与eDRX这两种省电模式,NB-ioT终端可以分别独立使用,它们的应用场景也有所不同。

场景一:在智慧水表的业务

带有NB-IOT的水表会采用PSM模式工作

场景二:共享单车,物流配送

NB-ioT的终端则会采用eDRX模式工作

NB-ioT终端也可以同时使用eDRX和PSM,当PSM的激活期大于eDRX周期时候,终端设备可以进入eDRX周期,以便于最大限度降低功率。

超强覆盖

了解了NB-ioT的超低功耗特性,我们再来了解下NB-ioT的超强覆盖特性,针对物联网的部署特点,现有接入技术不足以满足深度的覆盖要求,NB-ioT专门为物联网特别是LPWA连接进行设计。

通过时域重传技术和提升功率谱密度,相比GSM与LTE网络的MCL有20dB增益提升。那么在超强覆盖的特性背后,有提到几个概念和技术,如下。

MCL(Max Couping Loss)最大耦合损耗-最大耦合损耗可以衡量覆盖范围,数值越大,覆盖范围越大,通常LTE的MCL为142.7.GSM的MCL为144,而NB-ioT的MCL可以达到164.这20dB的增益可以使NB-ioT比GSM多穿透两堵墙。而这部分的增益通过功率谱密度提升与重复发送来实现。

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NB-ioT通过15kHz的子载波进行数据传输,相比用180kHz带宽传输,可以提升11dB的增益。引入重复发送的编码方式,通过重复发送提升信道条件恶劣时的传输可靠性。能够提升9dB的下行增益和12dB的上行增益。

NB的超强覆盖性,意味着更少的站点可以覆盖更广的区域和具备更强的穿透性,可以穿透楼层到达地下室,这将使隐蔽位置的设备如水表,以及要求广覆盖的重复跟踪等业务得到应用。

超大连接

NB-ioT的基站是基于物联网模式进行设计的,物联网的话务模式与手机不同。它的话务模型是终端很多,但是每个终端发送的包小,发送包对延时的要求不敏感。

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基于物联网的话务模型,可以设计更多的用户接入,保存更多用户上下文。