【原】NB-IOT一纸禅

和老康一起学5G 2022-06-14 发布于陕西

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NB-IoT(Narrow Band LTE-窄带物联网)是3GPP为蜂窝设备和服务开发的低功耗广域网(LPWAN)无线技术标准。该规范于2016年6月在3GPP R13版(LTE Advanced Pro)中被冻结。3GPP物联网技术还包括eMTC(增强型机器类型通信)和EC-GSM-IoT。

NB-IoT专注于室内覆盖、低成本、长电池寿命和高连接密度。NB-IoT使用 LTE标准的子集，但将带宽限制为200kHz的单个窄带。它使用OFDM调制进行下行通信，使用SC-FDMA进行上行通信。NB-IoT可更好地为需要更频繁通信的物联网应用提供服务，它在许可频谱上运行没有占空比限制。

一、4G支持的物联网

NB-LTE指窄带LTE(Narrow Band LTE)。NB-LTE包括：LTE-M/Category M/M1/M2 。NB IoT是3GPP于2016年7月发布的(R13)第一版TS技术文档。

根据3GPP R13版本定义NB IoT在4G(LTE)网络中占用1个RB的200Khz带宽(实际占用180Khz);

二、NB-LTE物理参数

系统带宽=200 Khz(固定);
子载波间隔=15Khz(UL可选择3.75Khz）
子帧长度=1ms
子帧中时隙数=2
无线帧长度=10ms
无线帧中子帧数=0
下行波形=OFDMA
上行波形=SC-FDMA
PSS、SSS资源元素映射及传输模式；
PBCH(MIB)资源元素映射和传输模式；
DCI Format三种类型：N0、N1、N2；
重复传输=对几乎每个通道执行重复传输。

三、NB-IOT系统参数

Parameters(参数）	Downlink（下行）	Uplink（上行）
调制	OFDMA (与LTE相同)	SC-FDMA (与LTE相同)
子载波间隔	15 Khz (与LTE相同)	15Khz 或3.75 Khz
符号长度	与LTE相同
Slot长度	与LTE相同
系统带宽	200 Khz	200 Khz
子载波数量	12 ( 180 Khz in Total)

四、NB-IOT部署方式

在4G网络中NB-IOT可选用以下三种方式之一进行部署，它们分别为：带内(Inband Mode)、保护带(Guard Mode)和独立(Standlone Mode)模式。

图1.LTE-NB部署模式

带内模式(Inband Mode)：这种模式下可在传统LTE中部署LTE NB，只需在传统LTE 频段的任何位置保留1个RB。

保护带模式(Guard Mode)：LTE频段中每一端至少有100 Khz保护带，所以可在任何两个非连续频段之间拥有200Khz的空间，即使它们位于最近可能位置。Guardband模式是在为传统LTE频段的保护带预留空间中部署LTE-NB。

独立模式(Standlone Mode)：LTE-NB与现有的传统LTE频段共存。可以考虑另一种情况的部署完全独立于任何传统LTE。在极端情况下我们可会将其部署在频谱中完全自由的空间中。在实际操作中这种操作模式旨在保留(释放)一个 GSM信道并在该空间中部署LTE-NB。

五、LTE-NB中系统消息和信令承载

LTE-NB中系统消息结构与LTE基本相同，但周期不同；具体如下：

MIB-NB和SystemInformationBlockType1-NB周期调度(与LTE相同)；
MIB-NB周期为640ms(LTE中MIB周期为40ms);
SIB1-NB的周期为2560ms(LTE中SIB1的周期为80ms);
MIB-NB包含获取SIB1所需所有信息(在LTE中SIB1解码信息由DCI 1A配置);
SIB1-NB包含获取其他SIB所有信息(在LTE中SIB1仅携带其他SIB的周期性信息,解码其他SIB所需信息由DCI 1A携带,而不是由SIB1携带);
BCCH和其他逻辑信道不能在同一个子帧中传输;
在RRC_CONNECTED状态下,UE不需要检测SIB的变化(与LTE不同如果网络希望UE获取变化的SIB，它可能会触发RRC Release使UE进入IDLE模式并检测变化的SIB)。

LTE-NB网络中信令承载SRB(Signaling Radio Bearer)只有两种，分别为：