NB-IoT是如何發(fā)出信號(hào)的

NB-IoT是如何發(fā)出信號(hào)的？根據(jù)我國(guó)無(wú)線電管理相關(guān)要求，明確NB-IoT系統(tǒng)基站應(yīng)到到屬地?zé)o線電管理機(jī)構(gòu)辦理設(shè)臺(tái)審批，領(lǐng)取無(wú)線電臺(tái)執(zhí)照。同時(shí)，根據(jù)臺(tái)站共存技術(shù)條件，對(duì)800MHz和900MHz頻段NB-IoT系統(tǒng)基站的設(shè)置提出了具體要求。頻率是800MHz和900MHz，看圖就知道使用范圍。大概相當(dāng)于3G信號(hào)的頻率，4G信號(hào)的頻率要達(dá)到2000MHz，頻率越高，波長(zhǎng)越短，傳輸距離越短，也就是為何遠(yuǎn)離基站的手機(jī)沒(méi)有4G信號(hào)，卻有2G信號(hào)的原因。NB-IoT是否支持基站定位?R13不支持基站定位，但運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)可以做私有方案，比如基于小區(qū)ID的定位，不會(huì)影響終端，只需要網(wǎng)絡(luò)增加定位服務(wù)器以及與基站的聯(lián)系即可。R14計(jì)劃做定位增強(qiáng)，支持E-CID、UTDOA或者OTDOA，運(yùn)營(yíng)商希望的定位精度目標(biāo)是在50米以?xún)?nèi)。如果從終端復(fù)雜度角度考慮，UTDOA更好，因?yàn)閷?duì)終端幾乎沒(méi)有影響，并且在覆蓋增強(qiáng)情況下(地下室164dB)，UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分場(chǎng)景不需要覆蓋增強(qiáng)，從網(wǎng)絡(luò)容量角度來(lái)看，OTDOA(下行)會(huì)更好。要將無(wú)線電波有效發(fā)射出去，要求無(wú)線電波的頻率與發(fā)射天線的長(zhǎng)度有一定的關(guān)系，頻率越低，要求發(fā)射天線越長(zhǎng)。聲音的頻率為20Hz～20kHz，聲音經(jīng)話筒轉(zhuǎn)換成的音頻信號(hào)的頻率也是20Hz～20kHz，音頻信號(hào)經(jīng)天線轉(zhuǎn)換成的無(wú)線電波的頻率同樣是20Hz～20kHz，如果要將這樣的低頻無(wú)線電波有效發(fā)射出去，要求天線的長(zhǎng)度在幾千米至幾千千米，這樣做是極其困難的。800MHz用現(xiàn)在的2G/3G/4G基站天線足矣，所以運(yùn)營(yíng)商、共享單車(chē)都在搞NB-IoT。關(guān)于NB-IoT基站的覆蓋范圍：NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益，期望能覆蓋到地下車(chē)庫(kù)、地下室、地下管道等信號(hào)難以到達(dá)的地方。根據(jù)仿真測(cè)試數(shù)據(jù)，在獨(dú)立部署模式下，NB-IoT覆蓋能力可達(dá)164dB，帶內(nèi)部署和保護(hù)帶部署還有待仿真測(cè)試。NB-IoT、LoRa通信距離比較：NB-IoT通信距離：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋范圍取決于基站密度和鏈路預(yù)算。NB-IoT具有164dB的鏈路預(yù)算，GPRS的鏈路預(yù)算有144dB（TR45.820），LTE是142.7dB（TR36.888）。與GPRS和LTE相比，NB-IoT鏈路預(yù)算有20dB的提升，開(kāi)闊環(huán)境信號(hào)覆蓋范圍可以增加七倍。20dB相當(dāng)于信號(hào)穿透建筑外壁發(fā)生的損失，NB-IoT室內(nèi)環(huán)境的信號(hào)覆蓋相對(duì)要好。一般地，NB-IoT的通信距離是15km。LoRa通信距離：LoRa以其獨(dú)有的專(zhuān)利技術(shù)提供了最大168dB的鏈路預(yù)算和+20dBm的功率輸出。一般地，在城市中無(wú)線距離范圍是1~2公里，在郊區(qū)無(wú)線距離最高可達(dá)20km。郊區(qū)無(wú)線距離最高20km是什么概念呢？不太專(zhuān)業(yè)的給大家截個(gè)圖，大概就是從市中心跑到五環(huán)外。NB-IoT和LoRa的中繼在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)部署中，NB-IoT和LoRa的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)都會(huì)存在覆蓋不到的地方，可稱(chēng)之為信號(hào)“盲區(qū)”，如果針對(duì)“盲區(qū)”通過(guò)多架設(shè)基站達(dá)到信號(hào)覆蓋的話，勢(shì)必會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本較高。這就需要一種低成本的“中繼”產(chǎn)品，來(lái)拓展和延伸網(wǎng)絡(luò)，來(lái)完成“盲區(qū)”的信號(hào)覆蓋。據(jù)了解，中國(guó)LoRa應(yīng)用聯(lián)盟（CLAA）使用了MCU和SX1278做了一個(gè)中繼實(shí)現(xiàn)了“盲區(qū)”的低成本信號(hào)覆蓋。其實(shí)就是簡(jiǎn)單的電磁波發(fā)射而已，還是老的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，只是數(shù)據(jù)收發(fā)少，耗電低而已，沒(méi)啥新鮮的東西。吵來(lái)吵去，就是標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)制定。此外，補(bǔ)充一下其他的知識(shí)：將低頻信號(hào)裝載到高頻信號(hào)上的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)制，常見(jiàn)的調(diào)制方式有兩種：調(diào)幅調(diào)制(AM)和調(diào)頻調(diào)制(FM)。①調(diào)幅調(diào)制。將低頻信號(hào)和高頻載波信號(hào)按一定方式處理，得到頻率不變而幅度隨低頻信號(hào)變化的高頻信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為調(diào)幅調(diào)制。這種幅度隨低頻信號(hào)變化的高頻信號(hào)稱(chēng)為調(diào)幅信號(hào)。②調(diào)頻調(diào)制。將低頻信號(hào)與高頻載波信號(hào)按一定的方式處理，得到幅度不變而頻率隨音頻信號(hào)變化的高頻信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為調(diào)頻調(diào)制。這種頻率隨音頻信號(hào)變化的高頻信號(hào)稱(chēng)為調(diào)頻信號(hào)。NB-IoT采用的調(diào)制解調(diào)技術(shù)：下行采用OFDMA，子載波間隔15kHz。上行采用SC-FDMA，Single-tone：3.75kHz/15kHz，Multi-tone：15kHz。僅需支持半雙工，具有單獨(dú)的同步信號(hào)。終端支持對(duì)Single-tone和Multi-tone能力的指示。MAC/RLC/PDCP/RRC層處理基于已有的LTE流程和協(xié)議，物理層進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）功耗低、覆蓋廣

適用于眾多物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用2017年被業(yè)界稱(chēng)為窄帶物聯(lián)網(wǎng)商用元年。在政府的大力支持下，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）已經(jīng)成為各地的重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)方向。NB-IoT優(yōu)勢(shì)1)大鏈接：在同一基站的情況下，NB-IoT可以比現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)提供50~100倍的接入數(shù)。一個(gè)扇區(qū)能夠支持10萬(wàn)個(gè)連接。2)深度覆蓋：NB-IoT室內(nèi)覆蓋能力強(qiáng)，比LTE提升20dB增益，相當(dāng)于提升了100倍覆蓋區(qū)域能力。不僅可以滿(mǎn)足農(nóng)村這樣的廣覆蓋需求，對(duì)于廠區(qū)、地下車(chē)庫(kù)、井蓋這類(lèi)對(duì)深度覆蓋有要求的應(yīng)用同樣適用。3)低功耗：NB-IoT借助PSM(PowerSavingMode，節(jié)電模式)和eDRX可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)待機(jī)。其中PSM技術(shù)是R12中新增的功能，在此模式下，終端仍舊注冊(cè)在網(wǎng)但信令不可達(dá)，從而使終端更長(zhǎng)時(shí)間駐留在深睡眠以達(dá)到省電的目的。eDRX是R13中新增的功能，進(jìn)一步延長(zhǎng)終端在空閑模式下的睡眠周期，減少接收單元不必要的啟動(dòng)，相對(duì)于PSM，大幅度提升了下行可達(dá)性。4)低成本：與LoRa相比，NBIoT無(wú)需重新建網(wǎng)，射頻和天線基本上都是復(fù)用的?？梢灾苯舆M(jìn)行GSM/UMTS/LTE和NB-IoT的同時(shí)部署。模塊預(yù)期價(jià)格不超過(guò)5美元。因具