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NBIoT技术简介 NB-IoT窄带物联网（Narrow Band Internet of Things），是一种全新的蜂窝物联网技术，是3GPP组织定义的的可在全球范围内广泛部署的低功耗广域网，基于授权频谱的运营，可以支持大量的低吞吐率、超低成本设备连接，并且具有低功耗、优化的网络架构等独特优势。 3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）是一个成立于1998年12月的标准化组织，旨在研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的3G标准，即WCDMA， TD-SCDMA，EDGE等，目前其指定技术标准范已经延到5G. 其成员包括：日本无线工业及商贸联合会（ARIB）、中国通信标准化协会（CCSA）、美国电信行业解决方案联盟（ATIS）、日本电信技术委员会（TTC）、欧洲电信标准协会（ETSI）、印度电信标准开发协会（TSDSI）、韩国电信技术协会（TTA）。3GPP制定的标准规范以Release作为版本管理。 目前3GPP共有3个技术规格组：无线接入组（RAN），业务和系统结构组（SA），核心网和终端组（CT）。其中NB-IoT标准化工作是在无线接入组下进行的（2015年8月前是在GSM EDGE RAN组（GERAN），后来该规格组撤销合并至RAN组）。 1 LPWAN LPWAN（Low Power Wide Area Network）是低功耗广域网的简称。用于物联网低速率远距离的通信。低功耗广域网功耗低、数据速率低，而无线广域网（wireless WAN）数据流量大、能源消耗大，两者使用目的也不相同。一般地，LPWAN数据速率范围从0.3kbit/s到50kbit/s。 物联网通信技术有很多种，从传输距离上区分，可以简化分为两类： 一类是短距离无线通信技术，代表技术有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等，目前非常成熟并有各自应用的领域 另一类是长距离无线通信技术，宽带广域网例如电信CDMA、移动、联通的3G/4G无线蜂窝通信和窄带广域网即LPWAN。如 REF _Re\h 图1所示。 图 SEQ 图7- \* ARABIC 1L PWAN 和传统无线传输技术的比较 LPWAN技术又可分为两类： 一类是工作在非授权频段的技术，如Lora、Sigfox等，这类技术大多是非标、自定义实现。 一类是工作在授权频段的技术，如NB-IoT。 工作在授权频段还有成熟的2G/3G/4G蜂窝通信技术，以及LTE（Long Term Evolution，长期演进）技术。LTE是3G的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，LTE技术主要存在TDD（Time Division Duplexing）时分双工和FDD（Frequency Division Duplexing）频分双工两种主流模式。 NB-IoT是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一种新的工作在授权频段的LPWAN技术。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络（Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统）、UMTS网络（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。以降低传输速率和提高传输延迟为代价，实现了覆盖增强、低功耗和低成本。NB-IoT仅支持FDD半双工模式，上行和下行的频率是分开的，物联网终端设备不会同时接收和发送数据。 表 SEQ 表7- \* ARABIC 1NB-IoT与LoRa技术参数传对比 技术标准 组织 频段 频宽 传输距离 速率 连接数量 终端电池 组网 NB-IoT 3GPP 1GHZ以下授权运营商频段 180khz 20KM 100kbps 10万 10年 LTE软件升级 LoRa LoRa联盟 1GHZ以下非授权ISM频段 125k/500khz 市区3~5KM郊区15KM 300bps~50kbps 25万 10年 新建网络 2 NB-IoT标准发展演进 图 SEQ 图7- \* ARABIC 2 NB-IoT标准发展历程演进 NB-IoT标准的研究和标准化工作由标准化组织3GPP进行推进，如图2所示，NB-IoT技术最早由华为和英国电信运营商沃达共同推出，并在2014年5月向3GPP提出NB M2M（ Machine to Machine）的技术方案。 2015年5月华为与高通宣布NB-M2M融合 NB-OFDMA（ Orthogonal Frequency Division Multiple Access）空带正交分多址技术形