NB-IoT系统基于导频信道估计算法研究

N 网络与融合 ETWORK ＆ CONVERGENCE
1 四种下行物理信道
NB-IoT 定义了四种下行物理信道，这一点类似 于 LTE 的设计。分别是同步信道、广播信道、控制信道 和数据信道[4]。
（1） 同步信道：NB-IoT 的该信道包含两种信号， 即 窄 带 主 同 步 信 号 （NPSS） 和 窄 带 辅 同 步 信 号 （NSSS）。NPSS 基于短 ZC 序列，在 LTE 设计中，是将 同步序列进行简单重复，且 PSS 中会携带小区信息， 与之不同的是，NB-IoT 的 NPSS 不携带小区信息，会 提供参考信号，使得用户接收机（后续简称 UE）达到 时间与频率的同步。
物联网（Internet of Things）是使得可以被独立寻 址的对象达到互联互通的一种建立在互联网、传统电 信网基础上的网络[1]。互联互通不再局限于人，而是扩 展为物与物之间，提高了联网终端的多样性。随着智 能城市的构建，短距离无线通信技术 （包括蓝牙， ZigBee 等技术）存在续航时间较短，网络覆盖能力不 强，成本偏昂贵等问题，不能通用于各种场合。2012 年 欧 美 开 始 兴 起 低 功 耗 广 域 物 联 网（Low-Power Wide-Area Network），现如今它已经成为了物联网技 术的重要组成部分，典型的 LPWAN 技术包括 Sigfox 和 LoRa。 2015 年 9 月 ，3GPP 正 式 命 名 了 NB-IoT （Narrow Band Internet of Things） 技 术 ， 该 技 术 是 LPWAN 技术的一种新兴技术，都是采用各自的方法 达到功耗低，覆盖距离远，连接终端数大，成本低的目 标。部署在授权频段的 NB-IoT，相对于多数在非授权 频段工作的 LPWAN 技术，具有更加稳定的网络。
Abstract: NB -IoT (Narrow Band Internet of Things) is a cellular -based narrowband networking technology, which is developing rapidly now. To assist the terminal in demodulating the transmitted signal better, the existing LS algorithm and the DFT-based LS algorithm are improved. A channel estimation algorithm which based on threshold is designed. The BER (bit error rate) of the above three algorithms are simulated and verified by MATLAB. The final result shows that the improved channel estimation performance is better than the other two algorithms. Key words: NB-IoT; Downlink physical channel; Channel estimation algorithm
N 网络与融合 ETWORK ＆ CONVERGENCE
文献引用格式：杨婧. NB-IoT 系统基于导频信道估计算法研究[J]. 电视技术，2018，42(1):45-47.
YANG J. The Research on Pilot Channel Estimation Algorithm for NB - IoT System [J]. Video engineering, 2018, 42
(1):45-47.
中图分类号：TN929.5
文献标志码：A
DOI：10.16280/j.videoe.2018.01:008
NB-IoT 系统基于导频信道估计算法研究
杨婧
(西安邮电大学 通信与信息工程学院，陕西 西安 710061)
摘要：NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）是一种基于蜂窝的窄带物联网技术，该技术如今发展非常迅速，为了协助终端 更好地解调出发射信号，在现有的 LS 算法和基于 DFT 的 LS 算法基础上进行改进，设计了基于阀值的变换域信道估计算法，并 且通过 MATLAB 对以上三种算法的 BER（误码率）进行仿真和验证，最终仿真结果显示改进算法的性能优于另外两种算法。 关键词：NB-IoT；下行物理信道；信道估计算法
NB-IoT 有很多优点，见表 1 所示，NB-IoT 传输带 宽为 180 k Hz，相当于最小的 LTE 物理资源块（PRB） 的大小[2]。根据频谱的可用性，NB-IoT 可以独立操作 （Stand-alone operation），部署在运营商现有的 LTE / UMTS 保护频带（Guard-band operation）或者在现有的 LTE 带内部署（In-band operation）[3]。
表 1 NB-IoT 的性能
技术特点
NB-IoT
带宽
系统带宽 200 kHz，实际传输带宽 180 kHz
电池寿命
约 10 年
模块成本
不足 5 美元（若批量生产可以进一步降低）
Baidu Nhomakorabea容量
单个小区支持 10 万连接
覆盖
在 GSM 基础上提升 20 dB
45 投稿网址 Http://www.videoe.cn｜《电视技术》第 42 卷第 1 期(总第 498 期)
The Research on Pilot Channel Estimation Algorithm for NB - IoT System
YANG Jing (Communication and Information Engineering, Xi`an University of Posts and Telecommunications, Xi`an 710061, China)