NB-IoT协议详解：低功耗广域网络技术

“LTE-NB-IoT协议介绍.pdf——文档主要介绍了NB-IoT（窄带物联网）技术，包括其基本概念、操作模式、频谱利用率以及与eMTC和传统LTE的区别。” 本文档深入探讨了NB-IoT（窄带物联网）技术，这是一种专为物联网（IoT）设计的低功耗广域网络（LPWAN）标准，旨在提升室内覆盖能力，支持大规模的低吞吐量设备，并具有低延迟敏感性、极低设备成本和低设备功耗的特点。 首先，NB-IoT支持三种不同的运行模式： 1. 独立运行（Stand-alone operation）：利用例如目前被GERAN系统使用的频谱，替代一个或多个GSM载波，以及用于潜在IoT部署的分散频谱。 2. 保护带运行（Guardband operation）：利用LTE载波的保护带内的未使用资源块。 3. 带内运行（In-band operation）：利用正常LTE载波内的资源块。 在频谱效率方面，NB-IoT的用户射频带宽为180kHz，无论是下行链路还是上行链路。上行链路支持15kHz和3.75kHz两种子载波间隔，而下行链路仅支持15kHz的子载波间隔。3.75kHz子载波间隔仅支持单音，可以提供更广的覆盖，具有较长的循环前缀（CP），降低了定时要求，从而降低功耗。 此外，NB-IoT仅支持B型半双工FDD操作（type-B定义参考3GPP36.211R13第6.2.5章节）。相比于传统的eMTC（增强机器类型通信）和LTE R9，NB-IoT在系统带宽、工作模式和最大传输速率上有显著差异。eMTC和传统LTE支持全双工FDD和TDD工作模式，而NB-IoT则采用半双工FDD。在传输速率上，LTE R9的下行链路最高可达150Mbps，上行链路可达50Mbps，而NB-IoT的下行链路和上行链路都小于200kbps。 在频带部署方式上，NB-IoT可以在LTE授权频段内进行部署，包括带内、带外和保护带三种方式，这使得它能够灵活地利用现有网络基础设施，实现广泛覆盖和高效利用频谱资源。 NB-IoT是一种优化的物联网连接技术，旨在满足大量低功耗、低数据速率设备的需求，通过各种操作模式和频谱利用策略，确保了网络覆盖的扩展性和资源的高效利用。