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PRESS CENTER一直以來(lái),大家都聽(tīng)到NB-ioT的這幾大特性,超低成本、超低功耗、超強(qiáng)覆蓋、超大連接。估計(jì)有人對(duì)這個(gè)特點(diǎn)的概念也是有點(diǎn)懵懵懂懂的,并且網(wǎng)上,也沒(méi)有對(duì)這四大特點(diǎn)有詳細(xì)的講解,那么本文,就給大家詳細(xì)講解下NB-ioT四大特性詳解。
NB-IOT的4大關(guān)鍵特性
(1)超低成本
(2)超低功耗
(3)超強(qiáng)覆蓋
(4)超大連接
NB-ioT的超低成本特性,基于華為提供的Single RAN解決方案。支持在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進(jìn)行升級(jí)改造。從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。并且NB-IOT的芯片是專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的,只針對(duì)窄帶、低速率。并針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)需求,只支持單天線,半雙工方式,另外簡(jiǎn)化了信令處理,大幅度降低了芯片價(jià)格。所以NB-ioT才有低成本這一特性。
我們?cè)賮?lái)了解NB-IOT的超低功耗特性,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信需求和手機(jī)不同,物聯(lián)網(wǎng)通常只會(huì)做上行發(fā)送數(shù)據(jù)包,而且是否發(fā)送數(shù)據(jù)包是由它自身來(lái)決定。不需要隨時(shí)standby,等待其他終端的呼叫。針對(duì)小包,偶發(fā)的物聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)景,NB-IOT設(shè)計(jì)了兩種獨(dú)特的省電模式,PSM與sDRX。
(1)PSM模式
其中PSM模式最為省電,(在PSM模式下,終端處于激活狀態(tài)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包,隨后進(jìn)入尋呼監(jiān)控狀態(tài),監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)側(cè)有無(wú)消息下發(fā)。)此外為了降低功耗,增加了尋呼監(jiān)控的時(shí)長(zhǎng)。PSM模式在尋呼監(jiān)控中插入了空閑狀態(tài)。在尋呼監(jiān)控之后,終端設(shè)備會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)。不再進(jìn)行任何通信活動(dòng),等到有數(shù)據(jù)上報(bào)請(qǐng)求的時(shí)候,它才會(huì)喚醒它自己。隨后發(fā)送數(shù)據(jù)。
處于PSM模式休眠時(shí),終端仍舊注冊(cè)在網(wǎng),但此時(shí)信令不可達(dá),所以當(dāng)終端處于PSM省電模式下時(shí),業(yè)務(wù)平臺(tái)下發(fā)的控制指令并不能都實(shí)時(shí)到達(dá)終端,下行的控制指令,需要緩存在ioT平臺(tái)中。
按照物聯(lián)網(wǎng)終端的行為習(xí)慣,終端將會(huì)達(dá)到99%的時(shí)間在休眠狀態(tài)。使得功耗非常低。從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的超低功耗。
(2)eDRX
擴(kuò)展非連續(xù)接收,對(duì)應(yīng)的還有DRX。
DRX技術(shù)指的是不連續(xù)接收尋呼消息,因?yàn)榻獯a尋呼通信的消息會(huì)消耗大量的能量,因而DRX也是無(wú)線通信終端節(jié)省電量的重要方法。
而eDRX是在DRX基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,進(jìn)一步延長(zhǎng)終端在空閑模式下的休眠周期,減少接收單元不必要的啟動(dòng),對(duì)于PSM模式而言,則大幅度增加了下行可達(dá)性。
對(duì)于PSM與eDRX這兩種省電模式,NB-ioT終端可以分別獨(dú)立使用,它們的應(yīng)用場(chǎng)景也有所不同。
場(chǎng)景一:在智慧水表的業(yè)務(wù)
帶有NB-IOT的水表會(huì)采用PSM模式工作
場(chǎng)景二:共享單車,物流配送
NB-ioT的終端則會(huì)采用eDRX模式工作
NB-ioT終端也可以同時(shí)使用eDRX和PSM,當(dāng)PSM的激活期大于eDRX周期時(shí)候,終端設(shè)備可以進(jìn)入eDRX周期,以便于最大限度降低功率。
了解了NB-ioT的超低功耗特性,我們?cè)賮?lái)了解下NB-ioT的超強(qiáng)覆蓋特性,針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的部署特點(diǎn),現(xiàn)有接入技術(shù)不足以滿足深度的覆蓋要求,NB-ioT專門為物聯(lián)網(wǎng)特別是LPWA連接進(jìn)行設(shè)計(jì)。
通過(guò)時(shí)域重傳技術(shù)和提升功率譜密度,相比GSM與LTE網(wǎng)絡(luò)的MCL有20dB增益提升。那么在超強(qiáng)覆蓋的特性背后,有提到幾個(gè)概念和技術(shù),如下。
MCL(Max Couping Loss)最大耦合損耗-最大耦合損耗可以衡量覆蓋范圍,數(shù)值越大,覆蓋范圍越大,通常LTE的MCL為142.7.GSM的MCL為144,而NB-ioT的MCL可以達(dá)到164.這20dB的增益可以使NB-ioT比GSM多穿透兩堵墻。而這部分的增益通過(guò)功率譜密度提升與重復(fù)發(fā)送來(lái)實(shí)現(xiàn)。
NB-ioT通過(guò)15kHz的子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,相比用180kHz帶寬傳輸,可以提升11dB的增益。引入重復(fù)發(fā)送的編碼方式,通過(guò)重復(fù)發(fā)送提升信道條件惡劣時(shí)的傳輸可靠性。能夠提升9dB的下行增益和12dB的上行增益。
NB的超強(qiáng)覆蓋性,意味著更少的站點(diǎn)可以覆蓋更廣的區(qū)域和具備更強(qiáng)的穿透性,可以穿透樓層到達(dá)地下室,這將使隱蔽位置的設(shè)備如水表,以及要求廣覆蓋的重復(fù)跟蹤等業(yè)務(wù)得到應(yīng)用。
NB-ioT的基站是基于物聯(lián)網(wǎng)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)的,物聯(lián)網(wǎng)的話務(wù)模式與手機(jī)不同。它的話務(wù)模型是終端很多,但是每個(gè)終端發(fā)送的包小,發(fā)送包對(duì)延時(shí)的要求不敏感。
基于物聯(lián)網(wǎng)的話務(wù)模型,可以設(shè)計(jì)更多的用戶接入,保存更多用戶上下文。