基于物联网的NB—loT标准及优势

王冰

摘 要：近年来，全世界通信行业达成共识，形成了一个低功耗、广域覆盖（LPWA）的物联网标准，这就是NB-IoT标准。本文拟对NB-IoT标准进行详细解读，探讨其特点与优势。

关键词：通信业；物联网；NB-IOT标准；优势

到2015年9月份，全世界通信行业达成共识，形成了一个低功耗、广域覆盖（LPWA）的物联网标准，NB-IoT标准随着产生。到2016年，随着NB-IoT标准测试完成，正式进入商用发展阶段，全球对于NB-IoT标准的关注度和讨论也是逐渐升温。

一、NB-IoT的优势和特点

NB-IOT窄带物联网（Narrow Band Internet of Things），面向智能化未来的趋势，实现万物互联的基础，可有效减少和降低人工干预、控制、成本、维护等方面。如今中国人口基数大，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。

NB-IOT主要依靠低速率、低功率、低宽带的成本优势。

（1）低速率：可保持与相关设备保持连接，对同步性和时延要求低，消耗的网络资源少，可靠性高，与网络与设备断开后会自动重连并再发起相关业务需求，只要保持网络状态和设备状态正常，几乎不需要人工干预和维护。

（2）低功率，众所周知各种相关设备再使用阶段电池的用量是主要问题，如果没电或者经常给设备端充电反而增加了人工和时间上的成本，效率也会大大的降低，NB-Iot采用低功率发射，移动终端的设备的功率相对也较低可有效减少电量的使用。对后期的RF优化工作要求也低，小的PA就能实现与网络的同步。

（3）低带宽，以为这可有效的节省频段资源，以及不需要复杂的均衡算法等。

二、频段灵活

涵盖范围延伸（Coverage Enhancement Level，CE Level）共分为三种等级，分别为达到可对抗最大耦合损失（Maximum Coupling Loss，MCL）为144dB、154dB、164dB的讯号能量衰减。基地台与NB-IoT UE间会根据所在的CE Level来选择相对应的讯息重复传送次数。

另一方面，为了使营运商能灵活地使用LTE频段或非LTE频段来布建NB-IoT系统以及考虑到对LTE系统的兼容性，单一载波带宽被限制为180KHz，相当于一个PRB（Physical Resource Block）的带宽。

NB-IoT支持在频段内（In-Band）、保护频段（Guard Band）以及独立（Stand-alone）共三种运行模式。In-Band运行是利用LTE载波（Carrier）内的PRB进行数据传输，Guard Band运行是利用LTE载波内的Guard Band来进行数据传输，Stand-alone运行则是使用非LTE频段的载波来进行数据传输。为了提高NB-IoT的市场需求性，三种运行模式的设计具有一致性，但In-Band与Guard Band两种运行模式则需特别考虑到对LTE系统的兼容性。NB-IoT所支持的最大数据速率（Data Rate）在上行（Uplink）为64Kbit/s，下行（Downlink）为28Kbit/s。

三、未来几年NB-IoT发展的方向

第一步：完成900M深度重耕和网络优化聚焦口碑场景的4G性能提升用户口碑和感知优化，提升网络效能短板指标分析和方案制定优化实，VoLTE高清语音部署和试商用探索和试点智能优化应用，试点互联网化和大数据化网络评估体系，完成物联网（NB/eMTC）部署和优化 5G技术试点和研究

第二步：全面实现网络集中监控和评估自动化和智能化，现智能网络性能管理和参数优LTE+新技术和创新方案迭代持续增强工具平台投入，现工具平台的AI化，部商用5G技术，立端到端优化支撑完成Volte商用和优化攻坚实现网络效能集约和性能领先。

第三步：5G网络性能和用户感知优化，5G高中低频多载波互操作优化，5G回落VoLTE语音专项优化，4G/5G网络结构和性能协同优化，5G上行受限优化和上下行解耦，对市场前端支撑的智能化和流程化，與BATJ合作孵化新的优化方案和服务应用新技术和创新方案的迭代，实现平台工具机器学习，实现跨厂家的大数据分析和优化方案制定。

参考文献：

[1]张鹏.国内物联网产业仍处初级阶段 运营商NB-IoT大有可为[J].通信世界，2016（14）.

[2]陈志刚.NB-IoT能否解决困扰物联网的商业模式问题？[J].中国电信业，2017（09）.

[3]米沃奇.NB-IoT为物联网产业发展开辟新道路[J].电脑知识与技术（经验技巧），2016（06）.