NB-IOT,窄带蜂窝物联网解决方案

VDF 2015年财报总收入 £ 42,227m M2M收入 £372m 增长 +25%
智能抄表/资产跟踪/车联网是运营商物联网发展的主要方向
. &
&
智能抄表/资产跟踪以及部分车联网应用都是应用( , 低功耗广覆盖)
当前蜂窝物联网的主要技术走向
2020 17B 链接数量分布
网络技术
高速率 , ， …
国内无可用频段 独立建设网络，成本投入大 建网，与运营商等合作运营
200 上行：下行： 上行：100下行： 600
11.7K 城区： 3~10郊区： 30~50
8-20年
，窄带蜂窝物联网解决方案
基于的一个演进模式
200
•<100 •低频、小包、时延不敏感 •低成本终端（模块<5$)
•覆盖地下管网，深度室内… •电池供电，要求长的电池寿命
支持平滑演进
支持灵活的部署
GSM
200
200
LTE
200
LTE
180
四大优势，专门定位“低频、小包、时延不敏感”物联网业务
广覆盖
20 增益
•窄带功率谱密度提升 •重传次数：16次 •编码增益
低功耗
10 年电池寿命
•简化协议 , 芯片功耗低 •功放效率高 •发射/接收时间短
大连接
50K连接数每小区
•频谱效率高 •小包数据发送特征 •终端极低激活比
12个子载波
•下行，上行
•下行子载波带宽15K，每用户可多个子载
波
•上行有 和 两种方式，
• （单个子载波）: 15K 或3.75K
频域
• （多个子载波）:15K
•
频谱方案：
频率部署方式一：
GSM
GSM
GSM
GSM
GSM
GSM 100K NB-IOT 100K
大于 100K
5M 中心频率间隔2.6M
低成本
5$ 模组成本
•简化射频硬件 •简化协议降低成本 •减小基带复杂度
20 覆盖增益
典型应用
功率谱密度
234G
物联网终端:200
180
平均功率= 200180
17
数据包 (每个包100 )
3.75
平均功率= 2003.75
重传
定义了最大16次重传 9~12dB
10 年电池寿命:
没有 的情况
PSM State
保护带要求200K 5M带宽，实际保护带250K
5M以上带宽
功率谱密度增益12.3，更广覆盖
频率部署方式二： 部署（ 10M带宽+支持，5M及以下 保护带不足以支持）
频谱模板 要求
100K
保护带要求200K
500K
10M带宽
功率谱密度增益7.3
频率部署方式三：
LTE
180k
功率谱密度增益4，覆盖稍差
低成本芯片/模组
4
BB
2RX 1TX
RF
MMMB PA
PMU Flash/RAM
: 多模多频段 : 多频段 : 基带 : 电源管理单元 : :
0
1 1
1 1
• 方案 • 半双工/单天线/更少的内存 • 窄带/上行单载波 • 处理协议简化
信道结构
10K保护带 子载波间隔15K （仅用于方式）
10K保护带 （仅用于方式）
牌照波段，安全性高 与现蜂窝网融合演进，成本低
运营商经营，广域物联 200
下行：上行： 上行: 14.7~48下行: ~150
50K 城区：1~8郊区： ~25
>10年
无执照波段，难以协调 独立建设网络 多个局域网运营
7.8 —500 多种带宽 （线性扩频调制）
0.01837.5 250K
城区： 2~5郊区： ~15 >10年
解决方案介绍 (窄带蜂窝物联网)
目录
市场需求和解决方案 标准和产业进展 应用案例探讨
2020年总连接将达到300亿，市场空间达到1.7万亿美金
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
总连接数
80,000,000,000 70,000,000,000 60,000,000,000 50,000,000,000 40,000,000,000 30,000,000,000 20,000,000,000 10,000,000,000
CEMA
Latin America
Western Europe
亚太、北美、西欧市场空间大，总和超过80%
物联网是未来确定性高增长的业务
物联网技术在行业应用比例逐年提高
物联网业务比例虽然还小，但增长迅速
M2M成为收入占比低于1%但增长 快速，平均每季度增长约7%
传统业务趋于饱和，物联网成为业 务发展必然选择
中速率
，, M2M …
,,,, , …
低速率
34G ，，
市场机会
车载娱乐系统空间大
退网前，难以有替代机 会
空白市场，由于缺乏针对性 技术，没有很好的的满足
开启低功率广覆盖物联网市场， 具备技术比较优势
移动物联网技术的不同定位
相对短距通信/私有技术优势明显
速率
100Mbps
WiFi （短距覆
盖）
100kbps
站点方案，基于网络演进
NB-IOT
端到端解决方案
可与现蜂窝网融合演进的低成本电 信级的高可靠性、高安全性广域物
联网技术
需独立建网、无执照波段的高风险 局域网物联技术
不适配国内无执照波段、由建网与 运营商合作的高成本高风险物联网
技术
主流技术： 成本、可靠性等多方面优势明显
频谱安全性 建网成本 运营模式 信道带宽 调制方式 典型速率 典型容量 覆盖距离 电池寿命
-
AP CEMA LA North America WE
$ Billions
市场空间
数据来源:
$1,800
$1,600
$1,400
$1,200
$1,000
$800
$600
$400
$200
$0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Asia/Pacific North America
Data
Wake up
99% 时间在状态 下只占用<1% 功耗
•(23): 200 •: 80 •: 3 •: 0.015
海量连接能力
话务模型
15 分钟~1 天 xx byte
~50k设备/小区
对时延不敏感
海量连接的特有系统设计
网关
业务 平台
独立的准入拥塞控制 终端上下文信息存储
终端上下文存储 下行数据缓存
Bluetooth
ZigBee… （短距覆盖）
UMTS/LTE （高成本覆
盖）
GSM
LPWAຫໍສະໝຸດ Baidu
（低功率广覆盖）
100bps 1m
100m
10km 覆盖
低时延
高安全性
高可靠性
NB IOT
低成本
高速率
低功耗 大覆盖
高频谱效率
短距通信 （WiFi等）
私有技术 （LoRa等）
国际标准 私有技术
技术制式
网络定位