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详解NB-IOT 揭开NB-IOT的身份之谜 [复制链接]

      物联网通信技术种类较多,近些年兴起的NB-IOT通信技术如火如荼漫步开来,那么,究竟NB-IOT是何方神圣呢?计讯小编带你揭开NB-IOT的身世之谜。
  一、NB-IOT是谁?
  NB-IoT:基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
  1.1 什么是蜂窝网络?
  蜂窝网络或移动网络(Cellular network)是一种移动通信硬件架构,把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小子区,每个小区设一个基站,形成了形状酷似“蜂窝”的结构,因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式。
 

  1.2 什么是窄带?
  将网络接入速度为64Kbps(最大下载速度为8KB/S)及其以下的网络接入方式称为“窄带”,相对于宽带而言窄带的缺点是接入速度慢。
  传输速率低,很多互联网应用无法在窄带环境下进行,如在线电影,网络游戏,高清晰的视频及语音聊天等。当然更无法下载较大文件。
  举例:拨号上网是最常见的一种窄带。
  1.3 什么是GSM网络?
  全称:全球移动通信系统Global System for Mobile CommunicaTIon;
  俗称:2G网络,近期将关闭
  1.4 什么是UMTS网络?
  全称:通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System)
  俗称:3G网络,UMTS是整个3G移动通信网络的技术规范和协议,包括WCDMA(联通3G)、TD-SCDMA(移动3G)、CDMA(电信3G)等。
  1.5 什么是LTE网络?
  全称:长期演进(Long Term Evolution)
  俗称:4G网络
  LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进,于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和MIMO(Multi-Input & Multi-Output,多输入多输出)等关键技术,显着增加了频谱效率和数据传输速率(20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下,理论下行最大传输速率为201Mbps,除去信令开销后大概为150Mbps,但根据实际组网以及终端能力限制,一般认为下行峰值速率为100Mbps,上行为50Mbps),并支持多种带宽分配:1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等,且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段,因而频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖也显着提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化,减少了网络节点和系统复杂度,从而减小了系统时延,也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE(Frequency Division Duplexing)和TDD-LTE (Time Division Duplexing),二者技术的主要区别在于空口的物理层上(像帧结构、时分设计、同步等)。FDD系统空口上下行采用成对的频段接收和发送数据,而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输,较FDD双工方式,TDD有着较高的频谱利用率。
 

  1.6 “180KHz的带宽”意味着什么?
  4GLTE最小带宽是1080kHz(1.4MHz),对应最低传输速率是6Mbps;
  4GLTE最大带宽是198,000kHz(20MHz),对应最高传输速率是110Mbps;
  “180KHz的带宽”属于窄带,与NB-IoT(基于蜂窝的窄带物联网)相符合。
    二、NB-IOT从哪来?
  2.1 物联网时代的到来
  随着网络连接、云服务、大数据分析和低成本传感器等所有核心技术的就绪,物联网已经从萌芽期步入迅速发展的阶段。预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。
    2.2 物联网的现状
  目前的通信模式正在从人和人的连接,向人与物以及物与物的连接转变,已经出现的大量物与物的联接大多数是通过蓝牙、Wi-Fi等短距通信技术承载。
  蓝牙、Wi-Fi等技术收集的数据都是传到用户手机等分散终端上,难以形成大数据,且数据准确率低、耗电量大;而且传统的2G、3G、4G网络并不能满足物联网设备低功耗、低成本的要求。
  2.3 物联网的理想需求
  物联网的理想需求应该是:低功耗、低成本、易部署、易使用、易维护、数据易收集、具有海量连接的能力、满足移动性......
  2.4 物联网,我来了
  为了满足物联网的需求,2014年5月,华为提出了窄带技术NB M2M;2015年5月融合NB OFDMA形成了NB-CIOT;7月份,NB-LTE跟NB-CIOT进一步融合形成NB-IOT;2016年7月NB-IOT标准在3GPP R13中发布,至此标准化工作完成,NB-IOT即将进入规模商业化阶段。
    2.5 NB-IoT的优点
  A)广覆盖,数据易收集,NB-IoT将提供改进的室内覆盖,在同样的频段下,NB-IoT比现有的网络增益20dB,相当于提升了100倍覆盖区域的能力;
  B)具备支撑海量连接的能力,NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构;
  C)低功耗,NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年;
  D)低成本,更低的模块成本,企业预期的单个接连模块不超过5美元;
  E)易部署,可以利用现有的蜂窝网络部署,截至目前,蜂窝网络覆盖了全球超过50%的地理面积,90%的人口,是一张覆盖最为完整的网络;
  F)可移动,依赖蜂窝网络。
    2.6 NB-IoT的缺点
  A)传输速率低,无法传输实时音视频等;
  B)流量费用,需要给移动运营商交一定费用,蓝牙、wifi、ZigBee等是免费的,但相比2G、3G、4G等,费用较低
  三、NB-IOT要到哪去?
    3.1 支持NB-IoT的巨头们
  华为、中兴、中国电信、中国移动,中国联通,爱立信,阿联酋电信,GSMA,GTI,英特尔,LG Uplus,诺基亚,高通,意大利电信,西班牙电信、沃达丰、AT&T......
 

    3.3 涉及到的领域
  A)、NB-IoT可以广泛应用于多种垂直行业,如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业、智慧环保等;
  B)、新生行业:如车联网、智慧医疗、智能家居、可穿戴电子产品等;
  C)、可代替大部分蓝牙、ZigBee、wifi等。

此帖出自RF/无线论坛
 

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