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了解NB-IoT,看这30个经典问答就够了


发布时间:2017-08-04  文章来源:电工仪器仪表生产力促进

1NB-IoT的网络架构如何组成?

 
    建设基于NB-IOT技术的物联网垂直行业应用将趋于更加简单,分工更加明晰。
 

2国内外运营商对NB-IoT的频段是如何划分的?

全球大多数运营商使用900MHz频段来部署NB-IoT,有些运营商部署在800MHz频段。
中国联通的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz频段,目前只有900MHz 可以试验。
中国移动的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz频段。
中国电信的NB-IoT部署在800MHz频段,频率只有5MHz。
 

3国内运营商拥有的可使用的NB-IoT频段

 
 

4NB-IoT网络商用时间表?

5月17日,中国电信宣布建成全球首个覆盖最广的商用NB-IoT网络。7月中旬,电信举办了NB-IoT在京正式商用发布会,目前各省在陆续商用。
5月15日,中国联通在上海举行了NB-IoT网络试商用发布会。此外,中国联通还在北京、广州、深圳等10余座城市开通了NB-IoT试点。由于联通财力资源有限,联通会集中资源重点部署,速度较慢,今年仅计划在重点城市启动组网实验和业务示范。
6月28日,中国移动表示“计划年内实现全国范围内端到端NB-IoT的全面商用”。
 

5非运营商能否部署NB-IoT网络?

答案是否定的。
 

6NB-IoT是否需要实名制?

全部需要,跟踪到责任主体。
 

7NB-IoT是不是都采用eSIM?

NB-IoT的产品特点是不需要安装配置,直接开机连接网络就能工作,并支持自动登记设备和空中升级等功能。
SIM卡和eSIM将会长期共存,运营商拒绝软SIM的模式。
 

8运营商对2G/3G网络的退网计划是什么?

中国联通有可能在2018年逐步关闭2G网络,有些地方可能是关闭3G网络。
日本的移动运营商已全部关闭2G网络,美国的AT&T、澳大利亚的澳洲电讯(Telstra)和澳都斯(Optus)已经宣布2G网络关停计划。
Telenor计划于2020年关闭其在挪威的3G网络,随后在2025年关闭其2G网络。
有些运营商考虑到有超过1亿的GPRS物联网终端、以及低端GSM手机的长期存在,又因为GSM复杂度较低和没有专利费的原因,成本长期低于LTE,因此在较长一段时期内,大多数运营商会维持GSM频段来继续运营。
 

9运营商之间是否支持NB-IoT漫游?

答案是否定的
 

10运营商如何保障NB-IoT网络的稳定性?

NB-IoT直接部署于GSM、UMTS或LTE网络,即可与现有网络基站复用以降低部署成本、实现平滑升级,但是使用单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。
NB-IoT的控制与承载分离,信令走控制面,数据走承载面。如果是低速率业务就直接走控制面,不再建立专用承载,省略了NAS与核心网的建链信令流程,缩短唤醒恢复时延。
NB-IoT是可运营的电信网络。 这是NB-IoT区别于GPRS、LoRa、SigFox等技术的关键。

11运营商如何利用NB-IoT网络盈利?

运营商已有的QoS服务质量保证、网络安全、电信级计费、大数据服务等领域继续保持行业优势,NB-IoT网络可以让运营商加固物联网领域的业务服务能力,包括云服务提供、海量客户管理、物联网实名认证、系统总包集成、大客户高端定制服务等方面。
 

12和NB-IoT相关的价格问题?

运营商资费:一种是按流量计费,一种是按消息计费,趋势将低于GPRS费用
芯片价格:低于2G主芯片,合理期望价$1
模块价格:低于GPRS模块价格,合理期望价$2
终端价格:依据实际功能定价
维护成本:远低于现有网络维护成本
补贴政策:前期运营商将提供较大的运营补贴
 

13NB-IoT和其它低功耗广域网的技术对比?

 
 

14NB-IoT标准会支持TDD LTE吗?

目前,FDD LTE系统支持NB-IoT技术,TDD LTE系统不支持NB-IoT技术。
NB-IoT的物理层设计大部分沿用LTE系统技术,如上行采用SC-FDMA,下行采用OFDM。高层协议设计沿用LTE协议,针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增强。核心网部分基于S1接口连接,支持独立部署和升级部署两种方式。
 

15NB-IoT支持基站定位吗?

R13不支持基站定位,但运营商网络可以做私有方案,比如基于小区ID的定位,不会影响终端,只需要网络增加定位服务器以及与基站的联系即可。
R14计划做定位增强,支持E-CID、UTDOA或者OTDOA,运营商希望的定位精度目标是在50米以内。
如果从终端复杂度角度考虑,UTDOA更好,因为对终端几乎没有影响,并且在覆盖增强情况下(地下室164dB),UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分场景不需要覆盖增强,从网络容量角度来看,OTDOA(下行)会更好。
 

16NB-IoT的三种部署方式?

 
 

17NB-IoT采用什么调制解调技术?

下行采用OFDMA,子载波间隔15kHz。
上行采用SC-FDMA,Single-tone:3.75kHz/15kHz,Multi-tone:15kHz。
仅需支持半双工,具有单独的同步信号。
终端支持对Single-tone和Multi-tone能力的指示。
MAC/RLC/PDCP/RRC层处理基于已有的LTE流程和协议,物理层进行相关优化。
 

18NB-IoT基站的连接态用户数和激活用户数是多少?

NB-IoT比2G/3G/4G有50~100倍的上行容量提升,在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50~100倍的接入数。
200KHz频率下面,根据仿真测试数据,单个基站小区可支持5万个NB-IoT终端接入。
 

19NB-IoT基站的覆盖范围是多少?

NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益,期望能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方。
根据仿真测试数据,在独立部署模式下,NB-IoT覆盖能力可达164dB,带内部署和保护带部署还有待仿真测试。
 

20NB-IoT上下行传输速率是多少?

NB-IoT射频带宽为200kHz。
下行速率:大于160kbps,小于250kbps。
上行速率:大于160kbps,小于250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。

21NB-IoT是否支持重传机制?

NB-IoT为实现覆盖增强采用了重传(可达200次)和低阶调制等机制。
 

22NB-IoT是否支持语音?

NB-IoT在没有覆盖增强的情况下,支持的语音是Push to Talk。
在20dB覆盖增强的场景,只能支持类似Voice Mail。
NB-IoT不支持VoLTE,其对时延要求太高,高层协议栈需要QoS保障,会增加成本。
 

23NB-IoT的芯片为什么功耗低?

设备消耗的能量与数据量或速率有关,单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。NB-IoT引入了eDRX省电技术和PSM省电模式,进一步降低了功耗,延长了电池使用时间。
NB-IoT可以让设备时时在线,但是通过减少不必要的信令和在PSM状态时不接受寻呼信息来达到省电目的。
在PSM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。
eDRX省电技术进一步延长终端在空闲模式下的睡眠周期,减少接收单元不必要的启动,相对于PSM,大幅度提升了下行可达性。
 

24NB-IoT休眠唤醒模式是否影响电池寿命?

目前NB-IoT给出的工作时间是基于仿真数据提供,未考虑电池本身因素和环境因素,比如电池的自放电和老化问题、高低温环境影响等。实际使用时需根据现实情况综合评估电池供电时间。
NB-IoT采用休眠唤醒的省电方案,电池在睡眠期间被唤醒时会收到瞬时的强电流,这将极大影响电池寿命。抄表类的应用通常采用锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池配合超级电容。消费类电子和其他应用通常采用聚合物锂电池来供电。
 

25NB-IoT的芯片为什么便宜?

低速率、低功耗、低带宽带来的是低成本优势。
低速率:意味着不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP配置低;
低功耗:意味着RF设计要求低,小的PA就能实现;
低带宽:意味着不需要复杂的均衡算法……
这些因素使得NB-IoT芯片可以做得很小,因此成本就会降低。
以某家芯片为例,NB-IoT芯片集成了BB、AP、Flash和电池管理,并预留传感器集成功能。其中AP包含三个ARM-M0内核,每个M0内核分别负责应用、安全、通信功能,这样在方便进行功能管理的同时降低成本和功耗。
 

26NB-IoT对设备移动速率的范围是多少?

NB-IoT是为适用于移动性支持不强的应用场景(如智能抄表、智能停车等),同时简化终端的复杂度、降低终端功耗。
NB-IoT不支持连接态的移动性管理,包括相关测量、测量报告、切换等。
 

27NB-IoT的网络时延是多少?

NB-IoT允许时延约为10s,但在最大耦合耗损环境中可以支持更低的时延,如6s左右。
 

28垂直应用领域对NB-IoT的关注点在哪里?

NB-IoT技术可满足对低功耗、长待机、深覆盖、大容量有所要求的低速率业务,更适合静态业务、对时延低敏感、非连续移动、实时传输数据的业务场景。
自主异常报告业务类型:如烟雾报警探测器、设备工作异常等,上行极小数据量(十字节量级),周期多以年、月为单位。
自主周期报告业务类型:如公共事业的远程抄表、环境监测等,上行较小数据量(百字节量级),周期多以天、小时为单位。
远程控制指令业务类型:如设备远程开启/关闭、设备触发发送上行报告,下行极小数据量(十字节量级),周期多以天、小时为单位。
软件远程更新业务类型:如软件补丁/更新,上行下行较大数据量需求(千字节量级),周期多以天、小时为单位。
 

29NB-IoT的芯片厂家有哪些?

华为海思、Qualcomm、Intel、RDA、简约纳、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、NODRIC、中兴微等。
NB-IoT芯片商主要来自GSM/LTE Modem公司,也有类似WiFi/BT的MCU公司。未来,更多的NB-IoT芯片厂商会介入,预计在2017年Q3进入价格竞争状态。
 

30NB-IoT适合的垂直应用场景有哪些?


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