NB-IoT技术特性与组网浅析

doi:10.11959/j.issn.2096-3750.2017.00022

物联网学报 ›› 2017, Vol. 1 ›› Issue (2): 84-90.doi: 10.11959/j.issn.2096-3750.2017.00022

NB-IoT技术特性与组网浅析

张光辉,孙震强,鲁娜

中国电信股份有限公司北京研究院，北京 102209

修回日期:2017-09-08 出版日期:2017-09-01 发布日期:2018-03-10
作者简介:张光辉（1976-），男，中国电信股份有限公司北京研究院无线技术研究室主任、教授级高级工程师，主要研究方向为移动通信关键技术与网络方案。|孙震强（1964-），博士，中国电信股份有限公司北京研究院副总工程师、教授级高级工程师，网络研发与运营支持部主任，中国电信集团科技委员会委员，主要研究方向移动通信系统、SDN/NFV网络、高空平台技术等。|鲁娜（1982-），女，中国电信北京研究院高级工程师，主要研究方向为蜂窝物联网、LTE/LTE-A、5G网络技术与方案。

Analysis of NB-IoT technology character and networking

Guang-hui ZHANG,Zhen-qiang SUN,Na LU

China Telecom Corporation Limited Beijing Research Institute,Beijing 102209,China

Revised:2017-09-08 Online:2017-09-01 Published:2018-03-10

摘要/Abstract

摘要：

为应对蜂窝物联网业务的发展，3GPP R13推出了NB-IoT技术，旨在满足广覆盖、大连接、低功率、低成本、低速率的物联网业务需求。介绍了NB-IoT技术原理与特性，分析了NB-IoT组网方案、产业现状与业务发展前景，对NB-IoT系统的市场和运营也提出了发展建议。

关键词: 物联网, NB-IoT, eMTC

Abstract:

In order to meet cellular Internet of Things development requirements,3GPP R13 released NB-IoT,which had characters of wide area coverage ,large connections,low power,low cost and low rate.Technology theory and character of NB-IoT were firstly introduced,then NB-IoT network scheme,industry status and development prospect were analyzed.At last,NB-IoT ecosystem and services were summarized.

Key words: Internet of Things, NB-IoT, eMTC

中图分类号:

TP393

张光辉,孙震强,鲁娜. NB-IoT技术特性与组网浅析[J]. 物联网学报, 2017, 1(2): 84-90.

Guang-hui ZHANG,Zhen-qiang SUN,Na LU. Analysis of NB-IoT technology character and networking[J]. Chinese Journal on Internet of Things, 2017, 1(2): 84-90.

图/表 17

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

表1

NB-IoT的上行调度单位RU"

NPRACH format	Δf	$N_{sc}^{RU}$	$N_{slets}^{UL}$	时长/ms	$N_{symb}^{UL}$
	3.75 kHz	1	16	32
		1	16	8
1	15 kHz	3	8	4
		6	4	2	7
		12	2	1
	3.75 kHz	1	4	8
2
	15 kHz	1	4	2

表1

图10

图11

图12

表2

表3

图13

图14

参数	R8 Cat 4	R8 Cat 1	R13 Cat M1	R13 Cat NB1
终端接收机带宽	20 MHz	20 MHz	1.4 MHz	180 kHz
下行峰值速率	150 Mbit/s	10 Mbit/s	1 Mbit/s	170~226 kbit/s
上行峰值速度	50 Mbit/s	5 Mbit/s	1 Mbit/s	~250 kbit/s
终端最大发射功率	23 dBm	23 dBm	20/23 dBm	20/23 dBm
终端接收通路	2	2/1	1	1
双工方式	全双工	全双工	全双工	半双工
部署方式	LTE带内	LTE带内	LTE带内	LTE带内/保护带/独立
覆盖(MCL)	>140 dB	>140 dB	>155 dB	>164 dB
移动性	完全移动性	完全移动性	完全移动性	小区重选
相对Cat4的复杂性	100%	80%	20%	<15%

工作模式	载波配置要求	干扰	覆盖	容量
带内部署	NB-IoT 锚点载波位置遵守 100 kHz频偏±7.5 kHz原则	上行3.75 kHz子载波间隔与LTE不正交，NB-IoT载波左右需预留1PRB保护带或通过调度规避与LTE邻频干扰	受限LTE，最大6 dB抬升，覆盖小	上行预留保护带影响 LTE容量避开LTE控制信号等位置，影响NB-IoT容量
保护带部署	不同 LTE 带宽可用保护带带宽不同，LTE带宽不小于5 Mbit/s	与其他系统邻频干扰风险大，基本无法共存	受限LTE，最大6 dB抬升，覆盖小	NB-IoT容量无影响
独立部署	频谱相对独立，部署位署灵活。NB-IoT载波中心频率满足100 kHz整数部要求即可	采用频率隔离措施，可规避与LTE和其他系统间的干扰	功率独立覆盖最大	NB-IoT容量无影响

[1]	3GPP TS 36.211:evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA),physical channels and modulation,release 13[S].
[2]	3GPP TS 36.212:evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA),multiplexing and channel coding,release 13[S].
[3]	3GPP TS 36.213:evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA),physical layer procedure ,release 13[S].
[4]	3GPP TS 36.214:evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA),physical layer measurements,release 13[S].

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