萬物互聯下的NB-IoT

一架波音787每秒就會產生5GB的數據;一輛自動駕駛的汽車每秒會產生1GB的數據,並且它還要求對這些數據進行實時處理;2020年,全球大約將會產生500億的物聯網設備;2016年數據顯示攝像頭部署數量已經超過了人眼數量,每天收集數百億張人臉圖像;IDC發佈的相關預測,到2019年,40%的數據需要在網絡邊緣側分析、處理與儲存,到2025年,物聯網將產生95%的實時數據。海量數據中,由於商業用戶和消費者對效率和速度的要求越來越高,低延遲已經成了標配……

萬物互聯下的NB-IoT

講到物聯網的低時延,就不得不再說起當前的的LTE時代和NB-IoT的必然關係。本文主要以當前NB上下行的傳輸方案簡單介紹NB-IoT和LTE的物理層資源的,首先我們先來簡單回憶一下LTE。

萬物互聯下的NB-IoT

萬物互聯下的NB-IoT

萬物互聯下的NB-IoT

下行100Mbps,上行50Mbps,用戶面5ms,控制面10ms。無線幀長10ms,子幀1ms,時隙0.5ms,每無線幀內10個子幀,一個子幀2時隙,下行採用正交頻分多址(OFDMA)技術,子載波間隔15kHz...balabala啊~多麼熟悉的身影啊。

萬物互聯下的NB-IoT

也許我們在做物聯網的相關開發的時候也會考慮到NB和LTE是不是有區別和聯繫。其實NB-IoT也是一樣的。NB-IoT是基於FDD LTE技術改造而來,包括幀結構、下行OFDMA、上行SC-FDMA、信道編碼、交織等大部分沿用LTE技術,可以理解為一種簡化版的FDD LTE技術。

下行傳輸方案

NB-IoT下行與LTE一致,採用正交頻分多址(OFDMA)技術,子載波間隔15kHz,時隙、子幀和無線幀長分別為0.5ms、1ms和10ms,包括每時隙的OFDM符號數和循環前綴(cyclic prefix)都是與LTE一樣的。

萬物互聯下的NB-IoT

NB-IoT載波帶寬為180KHz,相當於LTE一個PRB(Physical Resource Block)的頻寬,即12個子載波*15KHz/子載波=180KHz,這確保了下行與LTE的相容性。比如,在採用LTE載波帶內部署時,可保持下行NB-IoT PRB與其它LTE PRB的正交性。

上行傳輸方案

NB-IoT上行支持多頻傳輸(multi-tone)和單頻(single- tone)傳輸。

多頻傳輸基於SC-FDMA,子載波間隔為15kHz,0.5ms時隙,1ms子幀(與LTE一樣)。單頻傳輸子載波間隔可為15KHz以及3.75KHz,其中15KHz與LTE一樣,以保持兩者在上行的相容性;其中當子載波為3.75KHz時,其幀結構中一個時隙為2ms長(包含7個符號),15KHz為3.75KHz的整數倍,所以對LTE系統有較小的干擾。

與下行一樣,NB-IoT上行總系統帶寬為180KHz。

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結合LTE和NB之間傳輸物理層資源方案,可以知道,NB就是簡化版的LTE,而這正是NB-IoT被號稱為史上最快完成的通信標準的主要原因(半年多就完成),這帶來好處不僅是與現有LTE相容,減少NB-IoT的設備和軟件投入,而且可以快速搶佔物聯網風口,促進物聯網的產業鏈的發展。

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