NB-IOT关键技术及应用.ppt

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1、NB-IoT关键技术及应用NB-IoT演进史NB-IoT关键技术与特点NB-IoT网络部署NB-IoT典型应用场景目录NB-IoT演进史2015年9月，3GPP在美国凤凰城通过了名为NB-IoT的WorkItem（WI）立项决议2014年5月，提出了窄带技术NBM2M2015年5月融合NBOFDMA形成了NB-CIOT2015年7月份，NB-LTE跟NB-CIOT进一步融合形成NB-IoTNB-IoT标准在3GPPR13出现，并于2016年6月份冻结。2016年年底进入商用状态。NB-IoT演进史R1

2、3RAN1，RAN2，RAN3已经在2016年6月冻结；RAN4在11月份冻结。R14R14预计2017年6月冻结。立项点：Positioning,Multicast,Mobilityandservicecontinuityenhancements。R15目前未公开研究方向。会集中在基于5G架构进一步增强，特殊需求增强：容量、节能、高速等。NB-IoT演进史NB-IoT关键技术与特点NB-IoT网络部署NB-IoT典型应用场景目录NB-IoT关键技术与特点NBIOT技术特点海量连接NB-IoT一个小区

3、能够支持5万个连接，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；深度覆盖NB-IoT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了100倍，即覆盖能力提升了100倍，就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到；超低功耗NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；低成本低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势，模块成本有望降至5美元之内。网络架构NB-IoT独立组网1）C-SGN:由MME/S

4、GW/PGW组成2）PGW可以独立实现NB-IoT关键技术与特点网络架构EUTRAN与NB-IoT融合组网1）CIoTRAN仅支持NB-IoT功能2）eNodeB既支持EUTRAN又支持NB-IoTNB-IoT关键技术与特点NB-IoT关键技术与特点拥塞和过载控制在Rel11采用ACB（AccessClassBarring，接入等级限制）与EAB（ExtendedAccessBarring，扩展型接入限制）相结合的双层控制机制来应对突发海量接入拥塞问题，终端从系统广播信息之中获取接入等级限制信息，并结

5、合自身的接入等级来决定是否发起随机接入，同时网络可以根据当前的拥塞状况拒绝或允许终端接入。NB-IoT关键技术与特点终端简化方案为了降低设备复杂性和减小设备成本，NB-IoT定义了一系列的简化方案，主要包括：简化协议栈、简化RF；简化基带处理复杂度，相对于普通LTE，基带复杂度降低10%，射频降低约65%。Release8Release8Release12Release13Release13CategoryCategory4Category1Category0Cat-M1(eMTC)Cat-M2(NB

6、-IoT)Downlinkpeakrate150Mbps10Mbps1Mbps1Mbps200kbpsUplinkpeakrate50Mbps5Mbps1Mbps1Mbps200kbpsNumberofantennas22111DuplexFullduplexFullduplexHalfduplexHalfduplexHalfduplexUEreceivebandwidth20MHz20MHz20MHz1.4MHz200kHzUEtransmitpower23dBm23dBm23dBm20dBm23d

7、BmModemcomplexity100%80%40%20%15%NB-IoT关键技术与特点PSM省电模式新增的“节电”状态。在此模式下，终端仍旧注册在网但信令不可达，从而使终端更长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的。NB-IoT关键技术与特点PSM省电模式（续）如果周期性TAU为10分钟，设备每周上传一次数据，这样，两节5号电池可以用132月（11年）之久。NB-IoT关键技术与特点扩展的不连续接收(DRX)空闲模式不连续接收周期由秒级扩展到分钟级或高达3小时，连接模式不连续接收周期支持5.12秒和1

8、0.24秒；相对于节电模式，大幅度提升下行可达性。NB-IoT关键技术与特点增强覆盖高发射功率谱密度-载波频宽：200KHz，除去保护带后有效频宽180KHz，相当于LTE系统的1个RB-下行子载波间隔15KHz，与现有LTE系统兼容-上行支持两种子载波间隔：15KHz和3.75KHz上行15KHz间隔子载波支持多个捆绑在一起工作，称为Multi-tone，也可以按单个子载波工作，即Singletone；上行3.75KHz间隔子载波不支持多个捆绑，只支持