謝 巖

（天津通廣集團(tuán)振通電子有限公司，天津 300384）

NB-IoT技術(shù)是近年來研發(fā)出的新型技術(shù)，與其他物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在較大的區(qū)別，靈活利用其技術(shù)優(yōu)勢可以有效的實現(xiàn)低速業(yè)務(wù)，滿足通信基本需求。與此同時，NB-IoT技術(shù)支持低功耗設(shè)備在廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)了部署成本的降低，合理進(jìn)行平滑升級，具有廣闊的發(fā)展前景。

1 NB-IoT技術(shù)概念與特點

1.1 概念

NB-IoT技術(shù)實際上是指當(dāng)前的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的重要內(nèi)容，建立在蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，在實際應(yīng)用時只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于 GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)廣泛的覆蓋，并具有低功耗、低成本等優(yōu)勢，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

1.2 特點

NB-IoT技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中，具有較多的特點，具體體現(xiàn)在以下幾方面：第一，海量的連接優(yōu)勢。該技術(shù)自身應(yīng)用小空口信令開銷，并以基站優(yōu)化與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進(jìn)行輔助，促使其容量進(jìn)一步增強(qiáng)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比最高可提升一百倍，單個扇區(qū)可以支撐十萬連接量，滿足當(dāng)前的需求。第二，良好的低成本優(yōu)勢。NB-IoT技術(shù)具有較低的功耗，可以在原有的節(jié)能基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低成本，并且部分設(shè)備可以重復(fù)進(jìn)行利用，增強(qiáng)終端模塊的待機(jī)時間，降低總成本[1]。第三，覆蓋面積廣。NB-IoT技術(shù)具有較強(qiáng)的覆蓋能力，并且在部分惡劣的接收環(huán)境中依舊可以實現(xiàn)穩(wěn)定的通信，滿足當(dāng)前的需求。同時，其覆蓋能力可以達(dá)到164dB，覆蓋范圍較深，如地下車庫、地下管道、地下室內(nèi)等普通信號難以達(dá)到的地點均可以實現(xiàn)信號傳輸。第四，在進(jìn)行NBIoT技術(shù)應(yīng)用過程中，可以充分發(fā)揮出其技術(shù)的低功耗優(yōu)勢，降低整體的能耗，實現(xiàn)資源的節(jié)約，滿足當(dāng)前的需求。

2 NB-IoT關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)部署方式分析

當(dāng)前NB-IoT技術(shù)主要是支持現(xiàn)階段的FDD傳輸模式，其傳輸寬帶為180kHz，在實際應(yīng)用時，主要是以三種網(wǎng)絡(luò)部署模式為基礎(chǔ)，不同的模式其優(yōu)勢也存在明顯的不同，達(dá)到最終提升系統(tǒng)功能的目的，滿足當(dāng)前的需求。第一種，保護(hù)帶（Guard-Band）內(nèi)部署，其模式實質(zhì)是利用當(dāng)前NB-IoT技術(shù)部署在LTE頻譜邊緣的保護(hù)頻段中，進(jìn)而利用其模式優(yōu)勢通過較低的信號強(qiáng)度實現(xiàn)資源的最大化利用，以滿足當(dāng)前的需求。第二種，獨立（Standalone）部署，該模式的實質(zhì)是靈活利用現(xiàn)階段的現(xiàn)網(wǎng)空閑頻譜進(jìn)行部署，實現(xiàn)新頻譜的建立，并且不存在現(xiàn)網(wǎng)LTE的干擾。第三種，LTE帶內(nèi)（In-Band）部署，該部署方式主要是以當(dāng)前的低頻段為主，將其部署在LTE帶內(nèi)的一個PRB資源，并將其作為工作載波，滿足當(dāng)前實際的需求。實際上，在進(jìn)行部署過程中不同的方式雖然形式上存在一定的差異，但其在本質(zhì)上存在一致性，以滿足當(dāng)前的需求[2]。

2.2 傳輸方式分析

在NB-IoT技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)以信息傳輸為基礎(chǔ)，支持下行OFDMA接入，并且每個頻域載波包含有一個PRB，其載波的間隔為15kHz，循環(huán)前綴長度合理。在上行中主要是采用當(dāng)前的SC-FDMA接入技術(shù)，其實際的傳輸方式有兩種，一種是多子載波方式，另一種是單子載波方式。以當(dāng)前的單子載波為例，該方式在應(yīng)用過程中，主要是支持15kHz的子載波間隔，并且支持3.75kHz，對其定義12個連續(xù)子載波，以滿足當(dāng)前的需求。例如，根據(jù)信號質(zhì)量實現(xiàn)進(jìn)行適應(yīng)性選擇，優(yōu)化其整體傳播效率，提升其可靠性與功能性。而對于當(dāng)前的多子載波來說，在實際的應(yīng)用過程中，其傳輸方式支持15kHz間隔，并同樣進(jìn)行12個連續(xù)子載波定義，但其可以進(jìn)行分組，分為不同的組合。在實際的應(yīng)用過程中，可以根據(jù)當(dāng)前的需求進(jìn)行選擇，通過15kHz單子載波與多子載波的引入促使其高性能傳輸。

2.3 增強(qiáng)覆蓋技術(shù)

在NB-IoT技術(shù)應(yīng)用過程中，為保證其具有良好的實用性，提升其整體覆蓋性能，應(yīng)靈活利用合理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如常見的擴(kuò)頻技術(shù)，具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢實現(xiàn)覆蓋增益，保證上行與下行覆蓋效果提升，為NB-IoT技術(shù)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

3 NB-IoT技術(shù)未來的應(yīng)用前景

在當(dāng)前的時代背景下，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新應(yīng)用，當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用理念實現(xiàn)普及，例如“智慧城市”概念的提出與實踐，充分發(fā)揮出當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)的優(yōu)勢功能，將當(dāng)前的物與人進(jìn)行緊密的連接，進(jìn)一步推動時代發(fā)展，滿足當(dāng)前的需求。NB-IoT技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，在未來具有廣闊的應(yīng)用空間，靈活利用可以促使物聯(lián)網(wǎng)提升自身的連接能力，加快物物連接的實踐與普及，適應(yīng)時代發(fā)展。NB-IoT技術(shù)在多個領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍也隨著技術(shù)的創(chuàng)新不斷擴(kuò)大，在未來NB-IoT將在環(huán)境、交通、市政、控制、智能化、監(jiān)督、家居等各個領(lǐng)域中大放光彩，充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)新時代的創(chuàng)新，如城市的智能交通指揮、城市市政管理、自然環(huán)境監(jiān)測、智能家居監(jiān)控等，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，構(gòu)建適宜的居住環(huán)境[3]。

4 結(jié)論

綜上所述，在信息時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為未來技術(shù)發(fā)展的重要方向，革新傳統(tǒng)的技術(shù)理念，充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢，靈活利用多樣的技術(shù)滿足人們的需求。因此，應(yīng)積極進(jìn)行NBIoT技術(shù)研究與創(chuàng)新，合理進(jìn)行應(yīng)用實踐，為人們提供便捷優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，促使全球通信發(fā)展。