NB—IoT揭露更多LTE物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)細(xì)節(jié)

佚名

雖然3GPP R12首次訂立了LTE-M2M/MTC的終端裝置標(biāo)準(zhǔn)，稱為Category 0，但多數(shù)認(rèn)為這只是一個(gè)過度階段的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)镃ategory 0的傳輸率仍偏高，功耗與成本也偏高，更重要的是頻譜需求也高，需要20MHz，即今日一般LTE基站針對行動(dòng)寬頻而訂立的最高通道頻寬（不含載波聚合）。

因此業(yè)界多將期望寄托在更后續(xù)的R13標(biāo)準(zhǔn)上，R13雖尚未完成，但近期有更多更具體、清晰、詳細(xì)的細(xì)節(jié)揭露。

一是原本更進(jìn)一步瘦身的裝置標(biāo)準(zhǔn)為Sub Category 0，而今稱為LTE-M與NB-IoT，其中NB并非是指筆記型電腦Notebook，而是窄頻（Narrow Band）。LTE-M將只占1MHz頻寬，NB-IoT則只占200kHz頻寬，兩者與過往20MHz相比均大幅減量，傳輸率也從1Mbps降至200kbps。

由于NB-IoT只占200kHz頻寬，因此布建上也相對便利，NB-IoT有3種布建方式，一為單獨(dú)布建（Standalone），二是運(yùn)用保護(hù)頻段（Guard Band）來布建，三是在現(xiàn)行運(yùn)作頻段內(nèi)布建（In Band）。

二是NB-IoT也連帶提出一個(gè)行銷詞，稱為LPWA（Low Power Wide Area），簡單說要達(dá)到低功耗、廣泛覆蓋，至于多廣？目前所知為公里（km）等級，最遠(yuǎn)至20公里。

為了達(dá)到高覆蓋性，一般也建議使用較低的頻段來實(shí)現(xiàn)NB-IoT，如700MHz、800MHz、900MHz等低于1GHz的頻段。

此外，覆蓋不僅牽涉距離，也牽涉穿透能力，此方面業(yè)界強(qiáng)調(diào)NB-IoT比過往2G GSM有更好的穿透性，信號強(qiáng)度多20dB，即便在室內(nèi)用也能獲得高通信品質(zhì)。

三是價(jià)格成本，此方面華為認(rèn)為晶片組的價(jià)格當(dāng)在1美元，而以晶片組構(gòu)成的模組也當(dāng)在3～5美元間。除成本外，功耗方面則要求必須能持續(xù)10年使用不需要更換電池。

四是基站的服務(wù)能力，一個(gè)LTE基站能承受、負(fù)荷多少個(gè)節(jié)點(diǎn)（終端裝置）的服務(wù)？目前的設(shè)定是每個(gè)基站必須能承受10萬個(gè)（也有資料寫5萬個(gè)）。事實(shí)上，除了現(xiàn)行LTE-M/LTE-M2M被要求基站承受的節(jié)點(diǎn)服務(wù)負(fù)荷外，5G也有類似的目標(biāo)設(shè)定，現(xiàn)階段為每平方公里內(nèi)100萬個(gè)，亦即每平方公尺就可以有一個(gè)，相較之下，NB-IoT的要求還算初步。

除了技術(shù)設(shè)定外也有想定的應(yīng)用，現(xiàn)行3GPP R12所制訂的Category 0主要用于穿戴式電子與能源管理，更具體說即是健身類智慧手表、居家用電控制。

而1MHz頻寬的LTE-M則期望用于物品追蹤（含寵物走失、腳踏車被偷）、水電煤氣等公用事業(yè)抄表、連線型健康診斷監(jiān)督、城市基礎(chǔ)建設(shè)（即停車投幣機(jī)記錄、路燈管理）。而NB-IoT則偏向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，如環(huán)境監(jiān)督、智慧建筑。

應(yīng)用想定后為時(shí)程規(guī)劃、具體行動(dòng)，NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2016年年中可以確定，而2015年9月，Vodafone、T-Mobile、中國聯(lián)通等各地重量級電信營運(yùn)商均已表態(tài)支持NB -IoT。

五是NB-IoT與現(xiàn)行、未來多項(xiàng)通訊技術(shù)是競爭的，例如現(xiàn)有各晶片商自行訂立與推行的Sub-1GHz傳輸方案，或者以NAN（Neighborhood Area Network）為定位的ZigBee技術(shù)，已想定運(yùn)用于智慧電網(wǎng)（Smart Grid）與電動(dòng)車充電站等應(yīng)用，或者是IEEE 802.11ah，以及Wi-SUN、Wireless M-Bus等。

IEEE 802.11ah目前設(shè)定的通道頻寬為1/2/4/8/16MHz，可與LTE-M比擬但不如NB-IoT。而ZigBee一般也要2MHz～5MHz通道頻寬，僅有歐洲地區(qū)的868MHz使用800kHz頻寬，同樣不如NB-IoT。

此外傳輸距離也有待考驗(yàn)，目前僅知可達(dá)1公里，無法與NB-IoT的數(shù)公里至20公里相比。

或許，NB-IoT的出現(xiàn)，會使其他競爭標(biāo)準(zhǔn)也跟進(jìn)提升，將通道頻寬進(jìn)一步限縮，傳輸距離拉遠(yuǎn)，以便在公眾場合型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，爭取自己的空間與市場。