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NB-IOT是如何發(fā)出信號(hào)的 NB-IOT 知識(shí)掃盲
根據(jù)我國(guó)無線電管理相關(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 米以內(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)容量角度來看，OTDOA(下行)會(huì)更好。
要將無線電波有效發(fā)射出去，要求無線電波的頻率與發(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)換成的無線電波的頻率同樣是20Hz～20kHz，如果要將這樣的低頻無線電波有效發(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(TR 45.820)，LTE是142.7dB(TR 36.888)。
與GPRS和LTE相比，NB-IoT鏈路預(yù)算有20dB的提升，開闊環(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，在城市中無線距離范圍是1~2公里，在郊區(qū)無線距離最高可達(dá)20km。
郊區(qū)無線距離最高20km是什么概念呢?不太專業(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的無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)都會(huì)存在覆蓋不到的地方，可稱之為信號(hào)“盲區(qū)”，如果針對(duì)“盲區(qū)”通過多架設(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，來拓展和延伸網(wǎng)絡(luò)，來完成“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，沒啥新鮮的東西。吵來吵去，就是標(biāo)準(zhǔn)沒制定。
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)上的過程稱為調(diào)制，常見的調(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)過程稱為調(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)過程稱為調(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。不僅可以滿足農(nóng)村這樣的廣覆蓋需求，對(duì)于廠區(qū)、地下車庫(kù)、井蓋這類對(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(Power Saving Mode，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無需重新建網(wǎng)，射頻和天線基本上都是復(fù)用的。可以直接進(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5美元。
因具備覆蓋更廣、連接更多、成本更低、功耗更少等突出特質(zhì)，此類基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)的“智能停車、智能抄表、智能路燈、智能樓宇、智慧農(nóng)業(yè)……”等智慧應(yīng)用將更加廣泛的被運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，為提升廣大人民群眾生產(chǎn)生活的效率和品質(zhì)發(fā)揮出越來越重要的作用。
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