窄带物联网NBIOT简要介绍

问10：垃圾桶是否青睐NB-IoT? 答10：垃圾桶具有数量多、分布广、环境差、分类实施难等特点。浙江在试点智能垃圾桶的应用，新加坡和欧洲一些城 市采用NB-IoT技术部署垃圾桶。大多数的出发点是监测垃圾桶的满箱，辅助指导垃圾车的行驶路线，以节省司机数量和 车辆油耗。 目前来看，国外部分国家因为路线较长、人力较贵等因素，通过NB-IoT来实现垃圾桶的自动化管理。但国内较难实施。 问11：消防栓是否青睐NB-IoT? 答11：目前，水务公司为了让消防栓的浪费率从30%降低到10%，在消防栓的大栓盖增加GPRS通信功能，便于对消防 栓的偷漏水进行平台化管理。因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题。 问12：智能家居是否青睐NB-IoT? 答12：智能家居的不温不火主要是因为家庭网络覆盖问题，必须通过网关，加上品牌因素、客服因素、工程因素等导致 尚未火爆便进入偃旗息鼓阶段。NB-IoT技术可摆脱家庭网关的依赖，独立终端加上城市网络覆盖到位，会衍生出较好的 智能家居产业。比较适合白色家电厂家对自身产品的全生命周期管理。 问13：可穿戴智能设备是否青睐NB-IoT? 答13：独立可穿戴设备迫切需要NB-IoT技术，尤其是长期的慢病监测、老人小孩和宠物的跟踪管理，因其不依赖智能 手机，可以几年不用充电，可以不丢失数据，可以做到易抛型，可以解决目前依赖WiFi、蓝牙通信手段的多种弊端。 问14：智能建筑是否青睐NB-IoT? 答14：智能建筑的能耗分项计量、环境监测、大型固定资产管理等，比较适合NB-IoT技术。各种表计、空调、灯光、 报警、温湿度、环境参数、地下空间、管道管廊等等， NB-IoT可简化现有体系的复杂度。 问15：报警探测器是否青睐NB-IoT? 答15：家用报警探测器通常采用9V电池供电，多数属于本地报警。联网式报警很难普及的因素是供电以及安装位置。 NB-IoT技术可保证设备超过5年的工作时间，并可提醒传感器失效或者电池缺电，为家庭、社区、出租户等提供安全放 心的便捷手段。
LPWA（Low Power Wide Area，低功耗广覆盖）类业务：物联网世界存在大 量的传感类、控制类连接需求，这些连 接速率要求很低，但对功耗和成本大 常敏感，且分布很广、海量，现有3G/4G技术从成本上大 法满大 需求；目前2G虽然 已在承担大 部分对功耗要求相对不大 的业务需求，但明显还有大 量需求大 法满大 ，也不是长期发展的大 案。
中国移动现有网络难以承担LPWA的重任
注：使大 5Wh电池，2G终端待机大 概2个大 左右
LPWA 类 业 务 连接是全球产 业关注的重要 市场，也是公 司面 向面 连接 战略应当考虑 满面 的场景之 面 ，但现有 2G/3G/4G 网 络难以承担这 类业务。
物联网市场潜用巨用，即将进用用规模井喷式发展
基于GSM升级支持NB（共模块，共天线）
FDD-LTE + NB-IOT需接入PTN网络，已有2G和4G(TD-LTE)的共址站，可接入原640设备，增加1GE链路即 可；仅有2G而无4G的站点，需新增640设备和传输线路。
覆盖对比
➢ NB-IOT与GSM900覆盖距离对比：NB-IoT终端考虑额外10dB损耗，99%覆盖率要求可达到与GSM900原网相当覆盖 半径，95%覆盖率要求可达到GSM900原网2倍覆盖半径。
结论：NB-IOT可以理解为一种简化版的FDD LTE技术；
优点：NB-IoT在覆盖、功耗、成本、连接数等 大 大 性能最优，最符合LPWA类业务需求;
缺点：NB-IoT大 法满大 对移动性及速率要求 较大 、数据量大 、需要语大 业务的应大 需求， 可考虑eMTC、Cat1等候选技术;
TD-LTE与FDD-LTE主要对比:
制式和配置 NB-IOT(200K带宽，Standalone/Guardband)
2、FDD-LTE的吞吐率(5M/10M带宽)：
单用户理论最大速率
上行
下行
21.3Kbps
15.6Kbps
3、现网TD-LTE的吞吐率(20M带宽)：
制式和配置 TD-LTE（20M）-下行或上行资源最大
化的前提下 TD-LTE（20M;子帧配比DL:UL=3：1）
不同于LTE的关键技术-3：实现更多并发用户连接，终端低成本化;
总结：NB-IOT关键技术和特性
目录
窄带物联网（NB-IOT）的发展背景 NB-IOT的基本原理和关键技术 基于GSM的FDD&NB-IOT升级方案
协作物联网（CIoT）建网路线
10个站点的试点：900M改造升级FDD+窄带物联网
目录
窄带物联网（NB-IOT）的发展背景 NB-IOT的基本原理和关键技术 移动基于GSM的FDD&NB-IOT升级方案
NB-IOT技术定义；FDD-LTE与TD-LTE的对比
NB-IOT技术定义：
➢ 目前，仅FDD LTE系统支持NB-IoT技术，TD-LTE系 统不支持NB-IoT技术。
➢ NB-IoT是在基于FDD LTE技术上改造而来的，物理 层设计大部分沿用LTE系统技术，如上行采用SCFDMA，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。
➢ 计划将现有GSM900 的19M频段（下行频段935-954）的中间频段清退出来，来发展FDD+NB-IOT,即将 943.2MHz-954MHz频段腾出（方案三）,943.2MHz-944MHz用于NB-IOT；上行频段与下行频段类似。
进展： 1、目前按省计划部安排，公司已配合设计院在进行初步勘察选点中，初步选定XX8个站点、XX2个站点进行试点改
LTE FDD
FDD 900M
10/20M（上下行共用 频段）
2*5/2*10M(上下行分开)
子帧上下行配置
无线帧中多种子帧上 无线帧全部上行或者下行
下行配置方式
配置
调度周期
随上下行配置方式不 同而不同，最小1ms
1ms
NB-IOT组网框架
核心：中国移动掌控(Device-to-Cloud)
➢ 其中，IOT连接管理平台可以利用我公司已有的云平 台OneNET(中国移动物联网开放平台，据统计，目 前有约2700万的连接),另新增设计物联网网关DMEC。
单用户理论最大速率 下行
100Mps
上行 50Mbps
69.4Mbps
10.4Mbps
NB-IoT典型场景的速率需求和覆盖标准
以下内容为延伸阅读：
问1: 电力抄表是否青睐NB-IoT? 答1：电力抄表的场景分为用户侧通信和配网通信系统。电力负荷监控系统频段采用230MHz+1.8GHz的TD-LTE专网。 用户电表的远程抄表采用过很多技术，包括GPRS、3G、LTE、PLC、Zigbee、433MHz等等，抄表频率的目标是15分 钟一次采集和上传，每天96个点，以便实现电网的在线监测控制。 中国等居住集中的地方主要是采用集中式抄表，主要有电力光纤集抄和GPRS集抄(占比超过50%)，欧美等居住分散的地 方主要采用独立抄表。由于电力抄表供电不是问题，数据量相对较大，目前尚未体会到电力抄表利用NB-IoT的迫切需求 。 问2：水表抄表是否青睐NB-IoT? 答2：预计2016 年全球智能水表安装数将上升到3250万只，占全部水表的比例将超过30%。目前，中国智能水表安装 比例仅为15%，预计从2016年起年均复合增长率超过30%。 水表的增量市场大多采用M-Bus总线通信。水表的存量市场是无线水表的机会。无线水表的施工简单，因功耗、信号覆 盖和电池寿命的问题，迫切需要NB-IoT技术来解决现实的问题。 问3：气表抄表是否青睐NB-IoT? 答3：气表对安全性要求较高，需要测试时间1-2年。现阶段，燃气表计开始大量使用GPRS通信，一周抄一次，一年资 费约6元人民币。 目前，自动抄表成本高于人工成本，但燃气面临阶梯定价的问题。因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题，迫切需要NBIoT技术来解决现实的问题，但前提是解决安全性测试问题。 问4：智能停车是否青睐NB-IoT? 答4：场库停车已经有很多技术手段的落地应用，各有特色，目前的难题是通信网络覆盖问题。 占道停车方便了车主停车，但不利于道路通行，超大城市的占道停车位置呈现减少的趋势。占道停车通常是采用人工收 费、POS机收费、地磁车检器辅助收费等方式。 NB-IoT技术用于车检器，可以几年不用更换电池、网络覆盖到位、节省人工成本、减少道路拥堵、培养良好的停车习惯
造； 2、按省网优计划，将于6月底前完成GSM网的清频工作； 3、目前中国移动关于FDD的牌照待发放。
设备改造升级方案
现网有50%站点支持升级，不支持升级模块主要是BTS3012双密度老模块。
重用现网资源， 快速实现农村无线宽
带网络部署： 1、多载波射频模块
软件升级，BBU 框新增LTE主控 版及基带板，天 线共用 2、传输：不具备 PTN的站点需要 新建PTN设备； 3、 与TD-LTE共用 核心网（EPC） ； 4、GSM与FDD共网 管或者FDD与 TD-LTE共网管。
TD-LTE与FDD-LTE技术在用户应用层面是一样的，应用场景一 样；区别在于调度资源的方式不同；用户感知上，上行速率比 现网TD-LTE快（5M带宽下，FDD是TDD的2倍左右）；下行 速率比现网TD-LTE慢（5M带宽下，FDD是TDD的约1/3）;
技术体制
双工方式 频段 带宽
TD-LTE 主要技术差异 TDD F\E\D
➢ 现网TD-LTE与GSM900覆盖对比：根据测试结果分析和经验，现网4G(TD-LTE)站点覆盖距离是2G(GSM900)站点的约 1/3;农村区域升级FDD-LTE 4G站点后，其单个站的覆盖距离约为现网TD-LTE 4G基站的3倍，能有效改善农村覆盖问题
容量对比
1、NB-IOT的吞吐率(200k带宽)：