Page 33 - 网络电信2018年7月刊下

NB-IoT功控方式和低功耗技术分析

1
王磊 ，王瑞 2
1，中国移动通信集团陕西有限公司；
2，中国移动通信集团设计院有限公司陕西分公司

摘要：NB-IoT是目前运营商的重点建
设网络，其发展前景和应用需求也在不
断扩大，其中，低功耗是NB-IoT最重要
的技术特点之一，是促进网络和应用发
展的重要因素。本文在介绍NB-IoT网络
结构、主要技术的基础上，重点介绍NB-
IoT的功控方式及如何实现低功耗，并分
析其中的影响因素和参数，对NB-IoT网
络功控方面提出建议。
关键词：NB-IoT；功控；低功耗

截至2017年8月，全球已有8个运营商商用NB-IoT网络，十 图1 独立部署方式
余个运营商计划建设NB-IoT网络。在国内，蜂窝物联网也是当
前运营商间的建设和竞争重点，并且各种物联网应用也已快速
发展起来，如共享单车、共享汽车、智能停车等，其中共享单
车呈爆发式发展，同时面临巨大的管理维护压力，电池的续航
能力是重要方面，而目前共享单车使用的基本为2G网络，单车
芯片与网络之间通信造成的功耗并不低，造成维护的时间和费
用成本高，NB-IoT的低功耗广覆盖能力更有利于共享单车等物
联网应用的发展，待NB-IoT网络的全面商用，能为大量物联网
应用提供更好的网络平台。本文从介绍NB-IoT的网络结构、物
理信道入手，重点介绍其功控方式和低功耗技术，分析相关影
图2 带内部署方式
响因素和参数。

一、NB-IoT网络特点和网络结构
1、网络特点
NB-IoT是3GPP设计定义的蜂窝物联网技术，其技术标准已
在2016年冻结在R13版本。NB-IoT网络的主要特点如下。
（1）覆盖广且深：比GPRS覆盖增强20dB+。
（2）低功耗：基于5W/h电池，使用寿命可超过10年。
（3）低成本：芯片价格很低。
（4）大连接：50k+用户容量/200kHz小区。
2、网络结构
NB-IoT支持3种不同的部署方式：独立部署（如图1所
示）、带内部署（如图2所示）、保护带部署（如下页图3所 的资源块，不占LTE资源。
示）。独立部署不依赖LTE，适合用于重耕GSM频段，GSM的信道 NB-IoT目前只在FDD有定义，终端为半双工方式。NB-IoT上
带宽为200kHz，刚好为NB-IoT180kHz带宽留出空间，且两边留 下行有效带宽为180kHz，其中下行采用OFDM，子载波带宽与LTE
有10kHz的保护间隔；带内部署占用LTE的1个PRB资源，需保证 相同，为15kHz；上行有两种传输方式：单载波传输（Single-
与LTEPRBs的正交性，实际部署中有限制条件，只能使用某几个 tone）和多载波传输（Multi-tone），其中单载波传输的子载
PRB；保护带部署利用LTE边缘保护频带中未使用的180kHz带宽 波带宽包括3.75kHz和15kHz两种，多载波传输子载波间隔为

网络电信 二零一八年七月 59