《NBIoT简介学习教程.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NBIoT简介学习教程.pptx（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目录CONTENTS物联网发展趋势及中国电信NB-IoT网络发展规划4321NB-IoT技术优势NB-IoT技术简介NB-IoT典型应用及典型解决方案第1页/共26页第一页，编辑于星期六：十点 十分。MassiveIoT应用特点当前采用2/3/4G承载物联网应用的主要问题终端功耗过高（使用5Wh电池，2G终端待现网能力差距2/3G无法满足海量终端应用需求（每200kHz带宽下：2G：2.5万3G：3万）典型场景网络覆盖不足，例如：室内的无线抄表、边远地区的环境监控和地下资源监控（4G规划指标穿透1层墙）终端种类多、批量小，开发门槛高，通信模块成本高，综合成本高海量终端增强型能源效率低成本低数据
2、吞吐量静态应用场景广覆盖近期主流物联网应用对通信技术提出新的需求第2页/共26页第二页，编辑于星期六：十点 十分。中速率(1-10Mbps)智能建筑，电梯卫士，低端M2M汇聚等低速率(200kbps)抁表，停车，物流监控，农林牧渔，传感，追踪业务等L LPWPWA A高速率(10Mbps)视频监控、智慧医疗、智慧城市等MTC/eMTC/LTE-V2G:GPRS|CDMA2K1X4G:LTE/LTE-A3G:HSPA/EVDO/TDS WiFi 802.11技术网络要求2020年全球CIoT连接占比分布NB-IoTSigFox/LoRa短距无线，如ZigBee5%25%70%网络接入技术高速率(
3、10Mbps)中速率(1-10Mbps)低功耗低速率(200Kbps)深度覆盖(20dB)低功耗(10年)低成本(5$)物联网市场分类和竞争技术LPWA(Low Power Wide Area,低功耗广覆盖)应用占整个物联网连接规模接近70%第3页/共26页第三页，编辑于星期六：十点 十分。LTE-MNB-IoTLTE覆盖标准155dB164dB10years510years不敏感1Mbps10Mbps500km/h350km/h不敏感$510/模组不敏感（18k）50k$5/模组1msLoRa10yearsN/A$7/模组10K5G155dB100ms10S30Km/h吞吐量覆盖能力终端寿命
4、移动性时延成本容量用户数增加覆盖增强移动性增强速率提升GSA统计已有24个运营商确定NB-IOT建设计划，预计2017年底将会有20个NB-IoT网络实现商用30km/hNB-IoT为窄带低速大连接数物联网场景提供最佳解决方案第4页/共26页第四页，编辑于星期六：十点 十分。中国电信利用800M频段重耕时机将在国内率先全网商用NB-IoT第5页/共26页第五页，编辑于星期六：十点 十分。目录CONTENTS物联网发展趋势及中国电信NB-IoT网络发展规划NB-IoT技术优势NB-IoT技术简介4321NB-IoT典型应用及典型解决方案第6页/共26页第六页，编辑于星期六：十点 十分。什么是NB
5、-IoT？NB-IoTNarrowband-InternetofThingsNB-IoTNarrowband-InternetofThings即即窄带物联网窄带物联网 nStand-lone：独立载波组网一个载波带宽n下行12个15Khz子载波n上行3.75Khz或15Khz200Khz200Khz小区峰值速率n上行最大:261.6kbps261.6kbpsn下行最大:226.6kbps226.6kbpsNB-IOT的三种部署方式nGuardband：利用LTE系统边缘保护带上没有使用的资源块nIn-band：利用LTE系统中的资源块第7页/共26页第七页，编辑于星期六：十点 十分。NB-Io
6、T的关键技术窄带传输NB-IoT的关键技术：窄带传输下行使用NB-OFDMA（正交频分多址）系统，使用72个频宽为2.5KHz的子载波(Subcarrier)传输，使频谱有更高的使用效率，并在同一个蜂窝网络允许大量的设备同时使用，提供更广的覆盖范围，其能够使用在一个LTE的资源区块（ResourceBlock,RB）内（180kHz频宽），或者是在没有使用到之RB旁的保护间隔(GP)，亦或是使用独立出来的一个专用频谱；上行使用的是FDMA的系统搭配GMSK(高斯最小频移键控)或者是PSK（相移键控）的调制，其可以提高频谱的使用效率，并且降低元件的复杂度；NB-OFDMA频谱第8页/共26页第八
7、页，编辑于星期六：十点 十分。NB-IoT的关键技术eDRXNB-IoT的关键技术：eDRX(EnhancedDiscontinuousReception,延长的非连续接收模式）在R13标准，定义改进eDRX，其为延长原本DRX的时间，使UE在DRX的次数及频率上可以减少，以达到更省电的目的，但UE在进行长时间的DRX周期后，本身的计时器可能会发生不准确的情况，就会让UE与核心网之间发生不同步的情况，因此基站必须时常与UE进行同步，而在UE离开eDRX模式时，也要发出多笔传呼讯号，让UE在时间不同时依旧可以收到传呼讯号。扩展的LongDRX可使LTE-M和NB-IoT的电池使用寿命超过10年，
8、同时保持了机械工业过程监控或家庭自动化等用例所需的下行链路的可达性。第9页/共26页第九页，编辑于星期六：十点 十分。NB-IoT的关键技术半双工HalfDuplexNB-IoT的关键技术：半双工HalfDuplex半双工模式在3GPPR8时定义，R12时列出typeA与typeB两种类型，其中TypeB为Cat.0专用。typeA下，UE在发送上行信号时，其前面一个子帧(Subframe)的下行信号中最后一个符元(Symbol)不接收，用来作为保护间隔(GuardPeriod,GP)；typeB下，UE在发送上行信号时，其前面的子帧与后面的子帧都不接收下行信号，使得保护间隔增大，对于设备的要
9、求更加得降低，并且也使讯号的可靠性上升。UE-Category半双工方式Category1Type ACategory2Type ACategory3Type ACategory4Type ACategory5Type ACategory6Type ACategory7Type ACategory8Type ACategory9Type ACategory10Type A.Category0TypeBCat.MNB-IOT$半双工只需要多一个切换器去改变发送或接收的模式，比起全双工(FullDuplex)所需的元件，成本更为低廉，并且也能够降低电力的消耗。第10页/共26页第十页，编辑于星期六
10、：十点 十分。NB-IoT的关键技术半双工HalfDuplexPSM（PowerSavingMode，省电模式）PSM为一种特殊的终端状态，可以最小化电力的消耗，一般认为比空闲模式（IdleMode）下更省电。若终端支持PSM，在Attach或TAU(跟踪区更新)的过程中，会向网络申请一个启动计时器(ActiveTimer)，当设备从连接状态转移到空闲状态后，该定时器开始运行；当定时器终止时，设备进入省电模式。省电模式中，UE不再监听寻呼信号，近似于关机的状态，但UE还是注册在网络中，因此不需要重新连接或建立分组数据网络的连接，直到UE要再对外发送数据，或者TAU的周期到了，才会恢复到连接的状
11、态。TAU Cycle/Trans.Cycle2.56sRel.810.241s1min10minRel.121h2h1 day15min3.74.54.94.94.94.94.91hour8.113.817.017.817.917.917.91 day13.239.184.9108.0110.8111.1111.31 week13.542.099.4132.1136.2136.2136.6137.01 month13.642.3101.6135.9140.2140.7141.11 year13.642.5102.3137.1141.4141.9142.3终端在不同的TAU周期与传送周期的耗电
12、情况（月）若是TAU周期为1小时，而1个星期发送一次数据，两个2A电池可以使用超过136个月，相当于11年左右第11页/共26页第十一页，编辑于星期六：十点 十分。目录CONTENTS4321物联网发展趋势及中国电信NB-IoT网络发展规划NB-IoT技术优势NB-IoT技术简介NB-IoT典型应用及典型解决方案第12页/共26页第十二页，编辑于星期六：十点 十分。NB-IoT的四大优势20dB增益1$芯片成本简化射频硬件简化协议降低成本减小基带复杂度10年电池寿命100K连接数每小区频谱效率高小包数据发送特征终端极低激活比深覆盖窄带功率谱密度提升重传次数编码增益简化协议,芯片功耗低功放效率高
13、发射/接收时间短低功耗大连接低成本第13页/共26页第十三页，编辑于星期六：十点 十分。深覆盖：比LTE覆盖高20dB功率谱密度=200mW/180kHz180 KHzIOT 终端:200mw3.75 KHz注：由于GSM终端发射功率最大可以到33dBm,NB-IOT发射功率最大23dBm,所以实际NB-IOT终端比GSM终端功率谱密度高7dBData Package(e.g100 byte)2G/3G/LTE终端发射功率功率谱密度=200mW/3.75kHzNB-IOT终端最多重复16次技术点1：功率谱密度增强+17dB技术点2：重复+3 12dB48倍NB-IOT功率谱密度高第14页/共2
14、6页第十四页，编辑于星期六：十点 十分。低功耗：基于AA电池，使用寿命可超过10年Tx(23dBm):200mWRx:80mWIdle:3mWPSM:0.015mWActiveIdlePSMActive timer Active timer StartExpirationTAU/RAU timer Expiration/MOPSM和长周期定时器ActiveM2M终端CloudEdgeMME基亍终端分组/业务特征下发定时器给终端：Ready timer/Active timer/RAU timerExtended Long DRXDRX CycleeDRX CycleM2M终端MMEeDRX协商
15、，MME决策省电模式减少IDLE态寺呼侦听次数PSM省电模式PSM省电模式终端空闲时关闭收发信机 99%时间在PSM状态 PSM下只占用90 定位：不要求公共/安全c行业应行业应用：用：智能垃圾箱：太阳能供电，实时监控垃圾箱是否满。城市路灯监控：下发路灯配置信息，上报故障告警信息。智能垃圾箱路灯监测业务特业务特点：点：低速率小包业务为主 移动性：不要求 时延：不敏感 能耗：不敏感（太阳能）成本：敏感 可靠性：90 定位：不要求智能抄表b业务特业务特点：点：低频小包为主（1次/天）移动性：不要求时延：不敏感 能耗：敏感 成本：敏感 可靠性：99%定位：不要求行业应用：行业应用：水、电、气表自动抄
16、表。第19页/共26页第十九页，编辑于星期六：十点 十分。典型应用：典型应用：智慧智慧工业工业天线ModModemem控制器发动机控制器多重监视器液压控制器数据服务器WebWeb应用服务器IntInterneternet用户（顾客，代理店，当地法 人，小松制作所）天线网 车络 辆内通信卫星传输网或手 机传输网GPSGPS卫星a设备监测智能农业b供应链cSKT“LTE/3G”水池 监控服务器“实时水池 监控Ethernet IoT Platform(Mobius)LTE IoT G/W 解决方案 无线 通信“IoT基础实时无线水池监控系统”(SUN:900Mhz)无线水质仪表(水温,DO,pH)
17、养鳗场业务特业务特点：点：低频率小包业务为 主移动性：无 时延：不敏感 能耗：不敏感 成本：不敏感 可靠性：99 定位：不要求业务特业务特点点：低频率小包业务 为主 移动性：广覆盖 时延：不敏感 能耗：不敏感 成本：不敏感 可靠性：99 定位：要求资产跟踪/物流跟踪业务特业务特点：点：高频率小包业务为主 移动性：广覆盖 时延：不敏感 能耗：不敏感成本：不敏感 可靠性：90 定位：要求行业应用：行业应用：智慧牧场，牲口定位；监测养鱼场 水温、PH值 和氧气含量行业应行业应用：用：车辆的工作信息和位置信息通过FOMA向数据服务器传输，加工后进一步被发送给用户，并动态地提前向用户提供零部件更换和维护
18、的建议，以及针对个别车辆的咨询服务。全球近30W装备。行业应行业应用：用：资产位置上报。第20页/共26页第二十页，编辑于星期六：十点 十分。典型应用：典型应用：智慧智慧生活生活a智能楼宇b跟踪小孩老人宠物附带语音功能。能耗：不敏感定位周期可以 成本：不敏感业务特业务特点：点：高频率小包业务为 主移动性：广覆盖时延：不敏感可靠性：90 定位：要求照明打印机红外转发器智能插座物联网网关亮运传感器温湿度传感器空调路灯WiFi短距通信范围业务特业务特点：点：低频率小包业务为主 移动性：无时延：不敏感 能耗：不敏感 成本：不敏感 可靠性：90 定位：不要求行业应行业应用：用：跟踪小孩、老 人和宠物的位
19、置。小孩定位一般配置。行业应行业应用：用：网关使用无线技 术 楼宇传感器/家电 控制/管理环境监控c土壤监测气象站业务特业务特点：点：高率小包业务为主 移动性：不要求 时延：不敏感 能耗：不敏感（太阳 能）成本：不敏感 可靠性：90 定位：要求行业应行业应用：用：监测风速、风 向、温度、湿 度、雨量、雨 强、土壤温度等信息第21页/共26页第二十一页，编辑于星期六：十点 十分。NB-IoT智能停车解决方案典型组网架构为车主提供便捷丰富的停车相关业务。NB-IoT核心网IoT管理平台NB-IoT基站手机APP尺寸:114x77mm接收灵敏度:-128dBm;工作温度:-30C+80C;IP68杅
20、料:压铸铝杅质车检器3rd智能停车服务器电磁式车检器，检测车位是否有车辆停放。NB-IoT的站点提供终端无线接入服务，收集终端上报的数据，幵转发给NB-IoT核心网。提供智能停车及相关运营及增值业务。为M2M运营商客户提供管道管理、终端管理、运营支撑呾能力开放等业务。基亍HUAWEICloudEdge平台优化的IoT与用核心网 应用层协议栈适配 终端设备、事件订阅管理 API能力开放（行业，开发者）OSS/BSS（自劣开户，计费）大数据分析 移劢性/安全/连接管理 无SIM卡终端安全接入 终端节能特性 时延丌敏感终端适配 拥塞控制呾流量调度低成本站点解决斱案新空口支持MassiveIoT连接
21、停车场搜索 空闲车位查询 泊位查询 地图寻航 泊位预定 电子支付 设置管理 设备管理 人员管理 告警管理 实时数据查询 报表芯片模组车检器NB-IoT基站NB-IoT核心网IoT管理平台3rd智能停车服务器手机APP引导屏摄像头第22页/共26页第二十二页，编辑于星期六：十点 十分。智能停车传统解决方案与NB-IoT方案对比1跳网络传统非标无线方案NB-IoT方案可靠性&安全性私有网络，采用非授权频谱，可靠性安全性差授权频谱，运营商网络保障(运营商级别的质量保障)安装中继网关需要安装，部署成本高无需中继安装车检器即插即用维护中继网关维护高空作业，工作量大，且不安全，维护成本高网络覆盖好，由运营
22、商维护，不存在问题。(企业不再介入通信维护)成本1015个车检器就需要配备一个中继网关；中继网关若无供电，需要配备太阳能板整体成本（设备+安装+维护）下降50%(企业投资更小)车辆检测器中继网关基站(2G/4G)传统非标无线方案车辆检测器AppNB-IoT基站NBIoT方案App2跳网络第23页/共26页第二十三页，编辑于星期六：十点 十分。智能停车传统解决方案与NB-IoT方案对比三方共赢运营商增加收入，孵化新的商业模式；提供增值服务，和停车场业主进行业务分成车主极大提升停车体验节省寺找车位时间便捷支付停车场业主节省设备维护/人力开支提升停车场使用率，从而增加收入通过预定，收取额外预定费用，增加收入中继网关中继网关维护费车检器链接费设备费用维护费用15万/每月1500/每车位4000/每月180万/年1500万4.8万/年001万车位/杭州500个网关回报（业主）短距无线方案(CNY）300万NB-IoT方案(CNY）01500万36万/年5年支出(业主)2724万1680万600每车位/每月7200万/年07200万/年1500/每车位6000元/个3万/月第24页/共26页第二十四页，编辑于星期六：十点 十分。介绍完毕谢谢第25页/共26页第二十五页，编辑于星期六：十点 十分。感谢您的观看！第26页/共26页第二十六页，编辑于星期六：十点 十分。