8月18日,在深圳會展中心6樓桂花廳由NB-IoT產業聯盟主辦,物聯傳媒、上海市物聯網協會承辦的中國NB-IoT產業聯盟深圳高峰論壇熱鬧地舉行。近日華為在公開場合透露,其NB-IoT商用芯片將會率先于今年Q4實現量產,首個國家級物聯網產業基地也將在福州落地,此舉預示著我國NB-IoT產業將進入實質性發力階段。
在論壇現場,300多位聽眾對NB-IoT的運營商部署和技術熱點問題充滿了興趣。中國NB-IoT產業聯盟秘書長解運洲對主要的20多個問題進行精彩的解答,筆者在現場將主要觀點與讀者分享。
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NB-IoT的網絡架構如何組成?
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國內外運營商對NB-IoT的頻段是如何劃分的?
全球大多數運營商使用900MHz頻段來部署NB-IoT,有些部署在800MHz頻段。
中國聯通的NB-IoT部署在900MHz、1800MHz頻段,目前只有900 MHz可以試驗。中國移動為了建設NB-IoT物聯網,將會獲得FOD拍照,并且允許重耕900MHz, 1800MHz頻段。
中國電信的NB-IoT部署在800 MHz頻段,頻率只有5MHz。
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國內運營商擁有的可使用的NB-IoT頻段?
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NB-IoT網絡部署時間表?
中國聯通在2016年在7個城市(北京、上海、廣州、深圳、福州、長沙、銀川)啟動基于900MHz、1800MHz頻段的NB-IoT外場規模組網試驗,以及6個以上業務應用示范,2018年將開始全面推進國家范圍內的NB-IoT商用部署。
中國移動計劃于2017年啟動NB-IoT商用化進程。中國電信計劃于2017年上半年部署NB-IoT網絡。
華為聯合六家運營商(中國聯通、中國移動、沃達豐、阿聯酋電信、西班牙電信等),在全球成立六個NB-IoT開放實驗室,聚焦NB-IoT業務創新、行業發展、互操作測試和驗證。中興通訊聯合中國移動在中國移動5G聯合創新中心實驗室完成NB-IoT協議的技術驗證演示。
NB-IoT是否需要實名制?
是的。
運營商對2G/3G網絡的退網計劃是什么?
中國聯通有可能在2018年逐步關閉2G網絡,有些地方可能是關閉3G網絡。
日本的移動通信商已全部關閉2G網絡,美國的AT&T,澳大利亞的澳洲電訊(Telstra)和澳都斯(OPtus)已經宣布2G網絡關停計劃。
Telenor計劃于2020年關閉其在挪威的3G網絡,,隨后在2025年關閉其2G網絡。
有些運營商考慮到有超過1億的GPRS物聯網終端,以及低端GSM手機的長期存在,有因為GSM復雜度較低和沒有專利費的原因,成本長期低于LTE,因此在較長一段時間內,大多數會維持GSM頻段來繼續運營。
運營商如何保障NB-IoT網絡的穩定性?
NB-IoT直接部署于GSM、UMTS或LTE網絡,即可與現有網絡基站復用以降低部署成本,實現平滑升級,但使用單獨的180KHz頻段,不占用現有網絡的語音和數據帶寬,保證傳統業務和未來物聯網業務科同時穩定、可靠的進行。
NB-IoT的控制與承載分離,信令走控制面,數據走承載面,如果是低速率業務就直接走控制,不再建立專用承載,省略了NAS與核心網的建鏈信令流程,縮短喚醒恢復時延。
NB-IoT是可運營的電信網絡,這是NB-IoT區別于LoRa、SigFox等技術的關鍵。
運營商如何利用NB-IoT網絡盈利?
運營商已有的QoS服務質量保證、網絡安全、電信級計費、大數據服務等領域繼續保持行業優勢,NB-IoT網絡可以讓運營商加固物聯網領域的業務服務能力,包括云服務提供、海量客戶管理、物聯網實名認證、系統大集成、大客戶高端定制服務等方面。
和NB-IoT相關的價格問題?
運營商資費:一種按流量計費,一種是按消息計費,趨勢將低于GPRS費用。
芯片價格:低于2G主芯片,合理期望價格1美元。
模塊價格:低于GPRS模塊價格,合理期望價2美元。
終端價格:依據實際功能定價。
維護成本:遠低于現有網絡維護成本
補貼政策:前期運營商將提供較大的運營補貼。
NB-IoT標準會支持FDD LTE嗎?
FDD LTE系統支持NB-IoT技術,但目前FDD LTE系統支持NB-IoT技術。NB-IoT的物理設計大部分沿用LTE系統技術,高層協議設計沿用LTE協議,針對其小數據包、低功耗和大連接特性進行功能增強。核心網部分基于S1接口連接,支持獨立部署和升級部署方式。
NB-IoT支持基站定位嗎?
R13不支持基站定位,但運營商網絡可以做私有方案,比如基于小區ID的定位,不會影響終端,只需要網絡增加定位服務器以及基站的聯系即可。
R14計劃做定位增強,支持E-CID、UTDOA或者OTDOA,運營商希望的定位精度目標在50米以內。
如果從終端復雜度角度考慮,UTDOA更好,因為對終端幾乎沒有影響,并且在覆蓋增強情況下(地下室164dB),UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分場景不需要覆蓋增強,從網絡角度來看,OTDOA(下行)會更好。
NB-IoT采用什么調制解調技術?
下行采用OFDMA,子載波間隔15kHz。上行采用SC-FDMA.Single-tone:3.75 kHz/15 kHz,ulti-tone:15 kHz。
僅需要支持半雙工,具有單獨的同步信號。終端支持對Single-tone和Multi-tone能力的演示。
MAC/RLC/PDCP/RRC層處理基于已有的LTE流程和協議,物理層進行。
NB-IoT基站的連接態用戶數和激活用戶數是多少?
NB-IoT比2G、3G、4G有50-100倍的上行容量提升,在同一基站的情況下,NB-IoT可以比現有無線技術提供50-100倍的接入數。
200KHz頻率下面,根據仿真測試數據,單個基站小區可支持5萬個NB-IoT終端接入。
NB-IoT基站的覆蓋范圍?
NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益,期望能覆蓋到地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方。根據仿真測試數據,在獨立部署模式下,NB-IoT覆蓋能力可達164dB,帶內部部署和保護帶部署還有待仿真測試。
NB-IoT上下行的傳輸速率是多少?
NB-IoT射頻帶寬為200KHz。
下行速率:大于160kbps,小于250kbps。
上行速率:大于160kbps,小于250kbps(Multi-tone)/200kbps(Single-tone)。
NB-IoT是否支持重傳機制?
NB-IoT為實現覆蓋增強采用了重傳(可達200次)和低價調制等機制。
NB-IoT是否支持語音?
NB-IoT在沒有覆蓋增強的情況下,支持的語音是Push to Talk.
在20dB覆蓋增強的場景,智能支持類似Voice Mail。
NB-IoT不支持VoLTE,其對時延要求太高,高層協議棧需要QoS保障,會增加成本。
NB-IoT的芯片為什么功耗低?
設備消耗的能量與數據量或速率有關,單位時間內發出數據包的大小決定了功耗的大小。NB-IoT引入了eDRX省電技術和PSM省電模式,進一步降低功耗,延長了電池使用時間。
NB-IoT可以讓設備時時在線,但是通過減少不必要的信令和在PSM狀態時不接受尋呼信息來達到省電的目的。
在PSM模式下,終端仍舊注冊在網,但信令不可達,從而使終端更長時間駐留在深睡眠以達到省電的目的。
eDRX省電技術進一步延長終端在空閑模式下的睡眠周期,減少接收單元不必要的啟動,相對GSM,大幅度提升了下行可行性。
NB-IoT的芯片為什么便宜?
低速率、低功耗、低帶寬帶來的是低成本優勢。
低速率:意味著不需要打緩存,所以可以緩存小、DSP配置低。
低功耗:意味著RF設計要求低,小的PA就能實現。
低帶寬:意味著不需要復雜的均衡算法……
這些因素使得NB-IoT的芯片可以做得很小,因此成本就會降低。
以某家芯片為例,NB-IoT芯片集成了BB、AP、Flash和電池管理,并預留了傳感器集成功能。其中AP包括三個ARM-MO內核,每個MO內核分別負責應用、安全、通信,這樣在方便進行功能管理的同事降低的能耗。
NB-IoT對設備移動速率的范圍是多少?
NB-IoT是為使用于移動性支持不強的應用場景(如智能超表、智能停車等),同時簡化終端的復雜性、降低終端功耗。
NB-IoT不支持連接態的移動性管理,包括相關測量、測量報告、切換等。
NB-IoT的網絡時延長是多少?
NB-IoT允許時延約為10s,但在最大耦合耗損環境中可以支持更低的時延,如6s左右。
NB-IoT的技術熱點,工程師如何看?
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