【物联网】NB-IoT关键技术特点

引言

  NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）作为一种新型的物联网通信标准，在窄带宽、低功耗、广覆盖物联网领域具有诸多优势。本文概述了NB-IoT的主要优势及其技术。

优势一：超低功耗

  NB-IoT通信模组耗电极低。这得益于其惰性通信机制，大部分时间下，设备处于休眠状态（99%的时间）。主要在于其采用了 PSM 和 eDRX（拓展非连续接收）技术。

优势二：超低成本

  一块NB-IoT通信设备的成本大约在1~5美元左右，从而满足物联网的应用场景。

优势三：超强覆盖

  NB-IoT覆盖面积为2G、4G网的的3倍。通信上常用最大耦合损耗（MCL）来衡量通信设备信号覆盖覆盖能力。MCL与基站信号功率 P_B 、接入终端信号功率 **P_M**有关，定义式如下:
$$MCL=10lg(P_B/P_M)$$
  信号强度（信噪比）随距基站距离降低，其降低值用耦合损耗表征。而最大耦合损耗可以理解为满足通信需求的最弱信号值，即最大的信号衰减值，以此来间接表征满足通信的最远距离。
如下图所示，NB-IoT MCL比2G GPRS大了20dB，覆盖范围大了三倍。

实现技术

1. 空口重传
2. 低子载波带宽 ：NB-IoT通过对物理信道格式、调制规范的重新定义，使其子频带带宽低至15KHz，从而使其在相同的信号功率下，谱频带密度（PSD）更高，换言之，降低了对信号强度的要求，能够在LTE、GPRS网络覆盖不到的边缘区域正常通信。

优势四：超大接入

  NB-IoT一个小区（约200KHz带宽）可接入50000个终端。远远多于LTE的1000个设备。