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NB-IoT和eMTC的关键技术对比

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NB-IoT 和 eMTC 对比

NB-IoT 和 eMTC 同属于蜂窝物联网，也同时具备了蜂窝物联网的“3C”特征：

为了满足“3C”目标，NB-IoT 和 eMTC 的实现方式也有不同之处，具体如下：

一、NB-IoT 和 eMTC 的关键技术对比

增强覆盖

NB-IoT 的覆盖目标是 MCL 164dB，其覆盖增强主要通过提升上行功率谱密度和重复发送来实现。

eMTC 的覆盖目标是 MCL 155.7dB，其功率谱密度与 LTE 相同，覆盖增强主要是通过重复发送和跳频来实现。

MCL，(Maximum Coupling Loss，最大耦合损耗），指从基站天线端口到终端天线端口的路径损耗。从覆盖

目标看，eMTC 比 NB-IoT 低 8dB 左右。

重复发送如何增强覆盖？

重复发送就是在多个子帧传送一个传输块。Repetition Gain=10log Repetition Times，也就是说重传 2 次，就

可以提升 3dB 啊。NB-IoT 最大可支持下行 2048 次重传，上行 128 次重传。

NB-IoT 和 eMTC 均采用了重复发送的方式来增强覆盖。

提升上行功率谱密度如何增强覆盖？

上下行控制信息与业务信息在更窄的 LTE 带宽中发送，相同发射功率下的 PSD（Power Spectrum Density）

增益更大，降低接收方的解调要求。

在下行方向，若 NB-IoT 采用独立部署模式，下行发射功率可独立配置，其功率谱密度与 GSM 相同，但比

LTE FDD 功率谱密度高 14dB 左右。

在上行方向，由于 NB-IoT 最小调度带宽为 3.75K 或 15K，上行功率谱密度最大增强 17dB，考虑 GSM 终端发

射功率最大可以到 33dBm，NB-IoT 发射功率最大 23dBm，所以实际 NB-IoT 终端比 GSM 终端功率谱密度最高可

达 7dB 左右。

eMTC 与 LTE 共享发射功率和系统带宽，在功率谱密度上无增强，主要通过重复发送和跳频实现覆盖增强。

对于 NB-IoT，值得一提的是：在下行方向，只有独立部署的功率可独立配置，带内和保护带部署模式的功率

均受限于 LTE 的功率，因此，在带内和保护带部署模式下，NB-IoT 需要更多重传次数才能达到与独立部署模式下

相当的覆盖水平。在上行方向，三种模式基本没区别。

低功耗

在低功耗上，NB-IoT 和 eMTC 采用相同的技术，包括：PSM、eDRX 和延长周期定时器。

手机需要时刻待命，不然有人打电话给你找不到怎么办？但这意味着手机需不时监听网络，这是要耗电的。

但物联网终端不同于手机，绝大部分时间处于深度睡眠状态，每天甚至每周就上报一两条消息后，在 idle 态

停留一段时间后便进入深度睡眠状态，不用监听空口消息。

1. PSM：就是让物联网终端发完数据就进入深度睡眠状态，类似于关机，不进行任何通信活动。

2. eDRX：DRX(Discontinuous Reception)，即不连续接收。eDRX 就是扩展的不连续接收。

手机可以断断续续的接收信号以达到省电的目的。NB-IoT 和 eMTC 扩展了这个断续间隔，更加省电。

3. 延长周期定时器：灵活配置长周期位置更新定时器 RAU/TAU，减少唤醒次数。

低成本

如何降低成本，包括减少协议栈处理开销、单天线和 FDD 半双工模式以降低 RF 成本、低速率和低带宽本身

意味着降低芯片处理的复杂度等等。

比如 FDD 半双工模式，意味着不必同时处理发送和接收，比起全双工成本更低廉，更省电。

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黎翔

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