nb-iot物联网规范和优势

2022-03-25 10:45:43 admin 4

nb-iot物联网 的任何其他名称

在我们深入了解 nb-iot物联网 的技术规范和可能的实际应用之前,有必要消除可能由于该技术使用的许多不同名称而可能产生的误解。 

正如开头已经说过的,窄带物联网也被称为 LTE Cat-NB。但是您可能会遇到其他术语,例如 LTE Cat-NB1 和 Cat N1;请注意,这些适用于早在 2016 年在 3GPP 第 13 版中冻结的 NB-IoT 规范。流通中的还有诸如 LTE Cat N2 或 Cat NB2 之类的术语,它们指的是随 3GPP 第 14 版引入的增强型窄带物联网规范。需要注意的是,Cat NB1 和 NB2 命名约定通常适用于支持窄带物联网技术相关版本的设备。

nb-iot物联网 

nb-iot物联网规范

顾名思义,窄带物联网旨在利用 180 kHz 或 200 kHz 的窄频带进行操作。此外,考虑到高连接速度在涉及 NB-IoT 的项目中并不重要,而是有利于连接稳定性,该标准允许高达 250 kbit/s 的传输,并提供 1.6 至 10 秒的延迟。

由于 NB-IoT 是一种蜂窝技术,它使用蜂窝频段进行通信,并被设计为以三种不同的方式运行:使用 GSM 频段替换现有部署(独立),使用 LTE 频段同时共享它(带内)或者,使用 LTE 信道之间的间隔来最大化通信频谱(保护频带)。nb-iot物联网 是半双工的,归结为它可以有效地实现上行链路通信,即允许连接到蜂窝网络、将网络资源分配给节点(称为用户设备或 UE)以及传输数据。

对于支持 NB-IoT 的设备,最典型的设备操作场景包括:设备保持与网络的连接,直到它有一些数据要传输(例如抄表),然后它建立连接,传输数据并断开连接。建立连接后,设备会在一段可配置的时间内保持连接(RRC 已连接),直到它变为非活动状态(RRC 空闲)并最终断开连接。在连接模式(RRC Connected)期间,UE 可以请求更多的资源并传输更多的数据,这基本上反映了 LTE 架构内的事情是如何工作的。NB-IoT 还允许在收到数据确认后立即断开连接,但这意味着缺少下行链路窗口。由于其基于 LTE 的结构,初始设计假定永久活动连接,

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有鉴于此,需要强调的是,标准的 LTE Cat-NB1 版本与其直接继任者 LTE Cat-NB2 之间存在一些显着差异。随着 Cat-NB2 的到来而引入的最受欢迎的改进之一是 OTDOA(观察到的到达时间差)和 E-CID(增强型小区 ID),它们结合起来可以提高定位精度。在移动性方面发生了另一个重大变化。与 Cat-NB1 不同,只有在空闲模式下才能重新连接,从而禁用任何类型的移动功能,Cat-NB2 支持在连接模式下重新连接,从而大大提高资产移动性。

至于版本之间最有趣的参数差异,如下表所示: 


LTE Cat-NB1LTE Cat-NB2最大下行 TBS680 位2536 位最大下行数据速率~26 kbps~80/127 kbps最大上行 TBS1000 位2536 位最大上行数据速率~62 kbps~105/159 kbps定位小区标识OTDOA、E-CID

资料来源:Haltian

NB-IoT优势

既然已经概括地解释了 NB-IoT 的内部工作原理,那么让我们继续讨论其与其他 LPWAN 技术相比的一些优点和缺点。 

首先,关于NB-IoT作为一种技术的可靠性,需要说明一点:由于它保证了数据的传递,与其他基于ALOHA等简单接入机制的LPWAN技术相比,它占据了上风。增加该技术可靠性的另一件事是它使用许可频段频谱,因为它不必与其他技术共存。 

以 LoRaWAN 为例,如果一个区域的覆盖率较低,总是可以部署额外的网关,但对于 NB-IoT,这完全取决于运营商一方。较弱的网络覆盖范围也会影响设备的功耗:被较差信号覆盖的节点将花费更多的能量,因为它们必须使用更高的功率传输数据,这反过来可能会导致应用程序的性能下降必须保证电池寿命(想想智能停车)。 

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最后,值得强调的是 nb-iot物联网 在城市环境中的广泛覆盖。因此,这意味着依赖 4G 覆盖的设备在室内(包括地下基础设施)以及人口密集的城市地区都能很好地工作。



标签: iot
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