NB-IoT与eMTC差异全解析.docVIP

NB-IoT与eMTC差异全解析 们 NB-IoT和eMTC同属于蜂窝物联网，也同时具备了蜂窝物联网的“3C”特征： ? ?Coverage 增强覆盖 ? ?Consumption 低功耗 ? ?Cost 低成本 ? ? 为了满足“3C”目标，NB-IoT和eMTC的实现方式也有不同之处，具体如下： ? 一 NB-IoT和eMTC的关键技术对比 增强覆盖 ? ? NB-IoT的覆盖目标是MCL 164dB，其覆盖增强主要通过提升上行功率谱密度和重复发送来实现。 ? eMTC的覆盖目标是MCL 155.7dB，其功率谱密度与LTE相同，覆盖增强主要是通过重复发送和跳频来实现。 ? MCL，(Maximum Coupling Loss，最大耦合损耗），指从基站天线端口到终端天线端口的路径损耗。从覆盖目标看，eMTC比NB-IoT低8dB左右。 ? 重复发送如何增强覆盖？ ? ? 重复发送就是在多个子帧传送一个传输块。Repetition Gain=10log ?Repetition Times，也就是说重传2次，就可以提升3dB啊。NB-IoT最大可支持下行2048次重传，上行128次重传。 ? NB-IoT和eMTC均采用了重复发送的方式来增强覆盖。 ? 提升上行功率谱密度如何增强覆盖？ ? ? 上下行控制信息与业务信息在更窄的LTE带宽中发送，相同发射功率下的PSD（Power Spectrum Density）增益更大，降低接收方的解调要求。 ? 在下行方向，若NB-IoT采用独立部署模式，下行发射功率可独立配置，其功率谱密度与GSM相同，但比LTE FDD功率谱密度高14dB左右。 ? 在上行方向，由于NB-IoT最小调度带宽为3.75K或15K，上行功率谱密度最大增强17dB，考虑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终端功率谱密度最高可达7dB左右。 ? eMTC与LTE共享发射功率和系统带宽，在功率谱密度上无增强，主要通过重复发送和跳频实现覆盖增强。 ? ? 对于NB-IoT，值得一提的是： ?在下行方向，只有独立部署的功率可独立配置，带内和保护带部署模式的功率均受限于LTE的功率，因此，在带内和保护带部署模式下，NB-IoT需要更多重传次数才能达到与独立部署模式下相当的覆盖水平。 ? ?在上行方向，三种模式基本没区别。 ? 低功耗 在低功耗上，NB-IoT和eMTC采用相同的技术，包括：PSM、eDRX和延长周期定时器。 ? ? ①PSM（power saving mode，省电模式） ? 手机需要时刻待命，不然有人打电话给你找不到怎么办？但这意味着手机需不时监听网络，这是要耗电的。 ? ? 但物联网终端不同于手机，绝大部分时间处于深度睡眠状态，每天甚至每周就上报一两条消息后，在idle态停留一段时间后便进入深度睡眠状态，不用监听空口消息。 ? PSM就是让物联网终端发完数据就进入深度睡眠状态，类似于关机，不进行任何通信活动。 ? ②eDRX ? DRX(Discontinuous Reception)，即不连续接收。eDRX就是扩展的不连续接收。 ? ? 手机可以断断续续的接收信号以达到省电的目的。NB-IoT和eMTC扩展了这个断续间隔，更加省电。 ? ③延长周期定时器 ? 灵活配置长周期位置更新定时器RAU/TAU，减少唤醒次数。 ? 低成本 如何降低成本，包括减少协议栈处理开销、单天线和FDD半双工模式以降低RF成本、低速率和低带宽本身意味着降低芯片处理的复杂度等等。 ? ? 比如FDD半双工模式，意味着不必同时处理发送和接收，比起全双工成本更低廉，更省电。 ? ? 二 NB-IoT和eMTC的技术参数对比 NB-IoT和eMTC主要差异在于： ? ? NB-IoT追求的是最低的成本，最长的续航时间，没有移动性、数据速率非常低，它比较适合于无移动性，小数据量，对时延不敏感，对成本很敏感，终端数量级大的应用，比如智能停车，智能灯杆，智能抄表等。 ? 为了满足更多的应用场景和市场需求，Re-14和后续版本将对NB-IoT进行了一系列增强技术，包括增加了定位和多播功能，提供更高的数据速率，在非锚点载波上进行寻呼和随机接入，增强连接态的移动性，支持更低UE功率等级等。 ? eMTC支持语音，传输速率较快，支持移动性，但模块成本相对较高，适合于可穿戴设备、健康监测、室内移动应用等。 ? 三 NB-IoT和eMTC部署方式对比 ? ? NB-IoT部署方式 NB-IoT分为三种部署方式：独立部署（Stand alone）、保护带部署（Guard band）和带内部署（In-band）。 ? ? 独立部署适用于重耕GSM频段，GSM的信道带宽为200K