NB-IoT低功率窄带物联网接入技术分析

,两边都需要作出Technology Analysis
技术分析
DCW
145
数字通信世界
2021.05
0  引言
在物联网的连接过程中,NB-IoT 低功率窄带连接技术是一种十分先进的连接技术,该技术可以让智能设备和物联网之间实现远距离、多终端的连接。因此,在物联网连接技术的研究中,相关学者和技术人员应加大力度对此项技术进行研究,以此来提升连接效果,降低成本,促进物联网技术的飞速发展。
1    移动蜂窝物联网概述建国方略读后感
目前,以现有的蜂窝网络为基础的物联网技术是物联网中的一个重要分支,而其中的NB-IoT 便是将现有无线网络作为基础,实现物和物之间网络覆盖效果进一步提升的一种先进技术。该技术不仅可以为多个终端的连接提供支持,同时也可以支持更低功能的终端,在个人领域、公共领域、家庭领域以及行业领域中都十分适用。在移动蜂窝物联网中,主要的架构层次有三层,其一是感知层,其二是网络层,其三是应用层,以下是其总体架构示意图
图1 移动蜂窝物联网总体架构示意图
6apa2    N B-IoT 基本原理分析
2.1  帧结构分析
为实现基带以及射频复杂性的有效降低,使其为GSN 频率再利用提供足够便利,NB-IoT 系统中的带宽需要和GSM 保持一致,都属于200kHz 形式的带宽,具体应用中,NB-IoT 所应用的带宽仅仅是180kHz 。同时,NB-IoT 有着和传统LTE 相同的下行帧结构,也就是在一个10ms 的无线帧中包含十个1ms 长度的子帧,每一个子帧中包含着两个0.5ms 长度的时隙。NB-IoT 在下行方面所支持的子帧波载间隔仅仅为15kHz ,并不会对7.5kHz 形式的子载波间隔提供支持,且仅仅对常规形式的CP 提供支持,不会对扩展形式的CP 提供支持。
在NB-IoT 中,上行的帧结构主要有两种可供选择,其一是子载波带宽是15kHz 形式的帧结构,其二是下行LTE 形式的帧结构,在每一个10ms 形式的无线帧内,包含的1ms 子帧个数为十个;在一个180ms 带宽上,其子载波个数共有12个。在当今,已经有一种新的帧结构出现,其子载波的带宽是3.75kHz ,在每一个10ms 形式的无线帧内,可包含的2ms 时隙共有五个,在一个180ms 带宽上,其子载波个数共有48个[1]。
NB-IoT 的下行接入技术是OFDMA 形式的多址接入,在频域之内,其带宽是200kHz 10kHz 的保留,所以实际占用的带宽是180kHz ,子载波的带宽是15kHz ,数据是12个。而在时域重用形式的LTE 帧结构中,每一个时隙长度是0.5ms ,每一个时隙中的符号数量是7个,每一个子帧中含有的时隙数量是2个,每一个无线帧内所包含的子帧个数是10个,每一个超帧中所包含的无损帧数量是1024个[2]。板弹簧
2.2  物理信道分析
为有效降低复杂性,在NB-IoT 的设计中,将不必要的物理信道进行了精简处理,仅仅保留了三种下行物理信道、两种下行参数信号、两种上行物理信道以及一种上行参数信号,具体情况如下:
中华口腔医学网NB-IoT 低功率窄带物联网接入技术分析
赵 东
(华北电力大学,北京  102206)
摘要:在当今的信息化时代中,随着物联网技术的发展,以蜂窝为基础的NB-IoT 低功率窄带物联网接入技术也开始被提出,且逐渐成为了物联网发展过程中的一种主流趋势。此类接入技术的主要优势是速率低、成本低、覆盖广、通信能力强等。凭借着这些优势,该连接技术已经在物联网应用与发展中得以广泛应用。文章就是对该技术及其具体应用进行分析,以此来为该技术的应用以及物联网技术的
发展提供参考。
关键词:NB-IoT 技术;低功率;窄带物联网;接入技术doi :10.3969/J.ISSN.1672-7274.2021.05.064中图分类号:TN929.5, TP391.44  文献标示码:A    文章编码:1672-7274(2021)05-0145-02
作者简介: 赵东(1987-),男,汉族,河北沧州人,硕士,工程师,研究方向为电子信息、人工智能。
分析
Technology Analysis
I G I T C W 技术
146DIGITCW
2021.05
(1)窄带物理广播信道(NPBCH ):该信道主要进行系统帧号、NB-SIBI 中的调度信息、操作模式
以及接入限制等的这些信息传递,其调制方式为QPSK 。(2)窄带物理下行控制信道(NPDCCH ),该信道主要进行NPUSCH 、NPDSCH 传输格式以及资源分配等的这些信息指示,其调制方式是QPSK 。
(3)窄带物理下行共享信道(NDDSCH ),该信道仅仅对QPSK 提供支持,其TBS 的最大值为680bits ,借助于多次的传输形式来实现下行覆盖的增加。
(4)窄带参考信号(NBS )该信号主要用来对下行信道进行信道估计以及质量测量,可对NB-IOTUE 进行相关的解调和检测。
(5)窄带同步信号{NSS}:该信号主要的功能是对小区惟一的物理小区号PCI 进行确定,同时也可以实现时间同步。
以下是NB-IoT 最大的上下行链路损耗情况:
表1 NB-IoT 最大的上下行链路损耗情况
序号项目上行下行1发送功率23Pt/dBm 43Pt/dBm 2接收机噪声  3.0Nt/dB    5.0Nt/dB 3白噪声密度-174No/dBm/Hz -174No/dBm/Hz 4有效噪声功率-118.4Pn/dBm -116.4Pn/dBm 5信道带宽180B/kHz 180B/kHz 6接收机灵敏度-141.8Sr/dBm -121.3Sr/dBm 7信干燥比-23.4SINR/dB -4.9SINR/dB 8
最大链路损耗
164.8MCI/dB
164.8MCI/dB
3    N B-IoT 应用部署分析
为实现NB-IoT 物联网连接技术的合理应用,本文以中国移动为例,对其应用部署进行分析,具体情况如下:
3.1  频率的应用部署
氨气压缩机NB-IoT 仅仅可以为半双工形式的FDD 模式提供支持,就目前来看,中国移动的FDD 可用频段有两个,第一是900MHz ,第二是1800MHz 。因为物联网设备在当今已经随处可见,所以此类设备对于覆盖能力的要求会比手机更高一些,相比较1800MHz 这一频段而言,900MHz 有着更好的覆盖能力,所以在中国移动进行NB-IoT 部署的过程中,900MHz 为首选频段。且NB-IoT 的载波带宽仅需要180kHz ,所以900MHz 这一频段所具备的释放能力完全可以满足其实际应用需求。非洲猪瘟疫苗创制成功
在当今,900MHz 是中国移动对LTEFDD 拍照获取之后的主要部署频段,所以在具体的部署过程中,不仅
需要对NB-IoT 需求加以考虑,同时也需要对LTEFDD 以及GSM 的需求加以综合考虑,以此来实现其应用策略的统一制定。
3.2  建设方式
NB-IoT 的主要建设方式有三种,其一是NB-IoT 建设,其二是将TD-LTE 作为基础进行NB-LoT 的建设,第三是将GSM 作为基础来进行NB-IoT 的建设。但是因为第一种方法需要耗费大量的资金成本,第二种方法替换难度很大,所以在具体的建设过程中,中国移动应选择第三种方法来进行建设,也就是将GSM 作为基础来进行NB-IoT 的建设。
3.3  站址选择
基于移动物联网实际需求的考虑,在初期的站址选择中,应保障其覆盖区域的连续性,相比较传统形式的GSM900而言,NB-IoT 所能覆盖的最大距离相当于其两倍,且GSM 在城区的站点间距会远远小于其最大的覆盖距离。所以,中国移动只需要在少量的GSM 站点上进行少量的NB-IoT 部署即可有效满足连续性的覆盖需求。在物联网的具体应用中,城区是重点的部署区域,所以在具体的站址选择中,中国移动需要遵循先城区再农村的方式进行部署。具体部署中,可以先将城区内的45%GSM 站址用来进行NB-IoT 部署,这样便可保障其连续覆盖,并结合后续的发展需求进行进一步的部署。
4    结束语
综上所述,在物联网的连接技术中,NB-IoT 是一种先进的连接技术,该技术可以为广域网内的低功耗设备应用提供支持,以此来实现蜂窝形式的数据连接。因此,在物联网连接技术的应用与研究中,我们应加大力度进行NB-IoT 连接技术的研究,全面掌握其技术原理,并结合实际情况和实际需求,通过合理的方式来进行应用部署。这样才可以实现其应用价值的进一步发挥,促进物联网技术的良好发展。
参考文献
[1]  姜成贵.NB-IoT 在物联网中的应用[J].中国新通信,2020(1):26-28.[2]  李俊涛.基于NB-IoT 网络的物联网安全研究[J].电脑与电信,2020(7):62-65.
(上接第234页)证下的“食品分析”全英语课程建设与探索[J].教
育教学论坛,2020(19):320-322.
[4]  党晓圆,李洁,汪纪锋.ASIIN 认证驱动下的产教融合工程师联合培养模式的研究与实践[J].黑龙江教育(理论与实践),2020(08):40-42.
[5]  赵瑞玉,席兵.德国工程教育认证下基于OBE 理念的物联网专业人才培养模式研究与实践[J].教育教学论坛,2020(40):178-179.
[6]  张孝元,王龙,王蕊.基于ASIIN 认证标准的机制专业模块化课程体系研究[J].南方农机,2019,50(15):175-176.

本文发布于:2024-09-23 14:34:52,感谢您对本站的认可!

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