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最全面的NB-IoT问题清单解答,你想知道的都有了!

文章来源:本站人气:481发表时间:2018-06-14

1. 运营商部署 NB-IoT 的系列问题清单和联盟答案


NB-IoT 的网络架构如何组成?

  建设基于 NB-IoT 技术的物联网垂直行业应用将趋于更加简单,分工更加明晰。


国内外运营商对 NB-IoT 的频段是如何划分的?

  全球大多数运营商使用 900MHz 频段来部署 NB-IoT,有些运营商部署在 800MHz 频 段。 中国联通的 NB-IoT 部署在 900MHz、 1800MHz 频段, 目前只有 900MHz 可以试验。 中国移动为了建设 NB-IoT 物联网, 将会获得 FDD 牌照, 并且允许重耕现有的 900MHz、 1800MHz 频段。 中国电信的 NB-IoT 部署在 800MHz 频段,频率只有 5MHz。


NB-IoT 网络部署时间表?

  中国联通在 2016 年在 7 个城市(北京、上海、广州、深圳、福州、长沙、银川)启动基 于 900MHz、 1800MHz 的 NB-IoT 外场规模组网试验, 以及 6 个以上业务应用示范。 2018 年将开始全面推进国家范围内的 NB-IoT 商用部署。 中国移动计划于 2017 年开启 NB-IoT 商用化进程。 中国电信计划于 2017 上半年部署 NB-IoT 网络。 华为联合六家运营商(中国联通、中国移动、沃达丰、阿联酋电信、西班牙电信、意大 利电信)在全球成立六个 NB-IoT 开放实验室,聚焦 NB-IoT 业务创新、行业发展、互操作 性测试和产品兼容验证。 中兴通讯联合中国移动在中国移动 5G 联合创新中心实验室完成 NB-IoT 协议的技术验 证演示。

 


非运营商能否部署 NB-IoT 网络?

  答案是否定的。


NB-IoT 是否需要实名制?

  全部需要,跟踪到责任主体。


NB-IoT 是不是都采用 eSIM?

       NB-IoT 的产品特点是不需要安装配置,直接开机连接网络就能工作,并支持自动登记 设备和空中升级等功能。 SIM 卡和 eSIM 将会长期共存,运营商拒绝软 SIM 的模式。


运营商对 2G/3G 网络的退网计划是什么?

  中国联通有可能在 2018 年逐步关闭 2G 网络,有些地方可能是关闭 3G 网络。 日本的移动运营商已全部关闭 2G 网络,美国的 AT&T、澳大利亚的澳洲电讯(Telstra) 和澳都斯(Optus)已经宣布 2G 网络关停计划。 Telenor 计划于 2020 年关闭其在挪威的 3G 网络,随后在 2025 年关闭其 2G 网络。 有些运营商考虑到有超过 1 亿的 GPRS 物联网终端、以及低端 GSM 手机的长期存在, 又因为 GSM 复杂度较低和没有专利费的原因, 成本长期低于 LTE, 因此在较长一段时期内, 大多数运营商会维持 GSM 频段来继续运营。


运营商之间是否支持 NB-IoT 漫游?

  答案是否定的


运营商如何保障 NB-IoT 网络的稳定性?

        NB-IoT 直接部署于 GSM、UMTS 或 LTE 网络,即可与现有网络基站复用以降低部署 成本、 实现平滑升级, 但是使用单独的 180KHz 频段, 不占用现有网络的语音和数据带宽, 保证传统业务和未来物联网业务可同时稳定、可靠的进行。

        NB-IoT 的控制与承载分离,信令走控制面,数据走承载面。如果是低速率业务就直接 走控制面, 不再建立专用承载, 省略了 NAS 与核心网的建链信令流程, 缩短唤醒恢复时延。 NB-IoT 是可运营的电信网络。 这是 NB-IoT 区别于 GPRS、LoRa、SigFox 等技术的 关键。


运营商如何利用 NB-IoT 网络盈利?

  运营商已有的 QoS 服务质量保证、网络安全、电信级计费、大数据服务等领域继续保 持行业优势, NB-IoT 网络可以让运营商加固物联网领域的业务服务能力, 包括云服务提供、 海量客户管理、物联网实名认证、系统总包集成、大客户高端定制服务等方面。


NB-IoT 相关的价格问题?

  运营商资费:一种是按流量计费,一种是按消息计费,趋势将低于 GPRS 费用 芯片价格:低于 2G 主芯片,合理期望价$1 模块价格:低于 GPRS 模块价格,合理期望价$2 终端价格:依据实际功能定价 维护成本:远低于现有网络维护成本 补贴政策:前期运营商将提供较大的运营补贴


2、关于 NB-IoT 技术方面的问题清单与答案


NB-IoT 标准会支持 TDD LTE 吗?

  目前,FDD LTE 系统支持 NB-IoT 技术,目前 TDD LTE 系统不支持 NB-IoT 技术。 NB-IoT 的物理层设计大部分沿用 LTE 系统技术,如上行采用 SC-FDMA,下行采用 OFDM。高层协议设计沿用 LTE 协议,针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增 强。核心网部分基于 S1 接口连接,支持独立部署和升级部署两种方式。

 


NB-IoT 支持基站定位吗?

        R13 不支持基站定位,但运营商网络可以做私有方案,比如基于小区 ID 的定位,不会 影响终端,只需要网络增加定位服务器以及与基站的联系即可。 R14 计划做定位增强,支持 E-CID、UTDOA 或者 OTDOA,运营商希望的定位精度目 标是在 50 米以内。

  如果从终端复杂度角度考虑,UTDOA 更好,因为对终端几乎没有影响,并且在覆盖增 强情况下(地下室 164dB),UTDOA(上行)功耗更低;如果大部分场景不需要覆盖增强,从网 络容量角度来看,OTDOA(下行)会更好。


NB-IoT 的部署方式有哪些?

        NB-IoT 支持 3 种不同部署方式,分别是独立部署、保护带部署、带内部署。 独立部署:可以利用单独的频带,适合用于 GSM 频段的重耕。 保护带部署:可以利用 LTE 系统中边缘无用频带。 带内部署:可以利用 LTE 载波中间的任何资源块。


NB-IoT 采用什么调制解调技术?

  下行采用 OFDMA,子载波间隔 15kHz。 上行采用 SC-FDMA,Single-tone:3.75kHz/15kHz,Multi-tone:15kHz。 仅需支持半双工,具有单独的同步信号。 终端支持对 Single-tone 和 Multi-tone 能力的指示。 MAC/RLC/PDCP/RRC 层处理基于已有的 LTE 流程和协议,物理层进行相关优化。


NB-IoT 基站的连接态用户数和激活用户数是多少?

        NB-IoT 比 2G/3G/4G 有 50~100 倍的上行容量提升,在同一基站的情况下,NB-IoT 可以比现有无线技术提供 50~100 倍的接入数。 200KHz 频率下面, 根据仿真测试数据, 单个基站小区可支持 5 万个 NB-IoT 终端接入。


NB-IoT 基站的覆盖范围是多少?

        NB-IoT 比 LTE 和 GPRS 基站提升了 20dB 的增益,期望能覆盖到地下车库、地下室、 地下管道等信号难以到达的地方。 根据仿真测试数据,在独立部署模式下,NB-IoT 覆盖能力可达 164dB,带内部署和保 护带部署还有待仿真测试。


NB-IoT 上下行传输速率是多少?

       NB-IoT 射频带宽为 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 是否支持重传机制?

       NB-IoT 为实现覆盖增强采用了重传(可达 200 次)和低阶调制等机制。


NB-IoT 是否支持语音?

        NB-IoT 在没有覆盖增强的情况下,支持的语音是 Push to Talk。 在 20dB 覆盖增强的场景,只能支持类似 Voice Mail。 NB-IoT 不支持 VoLTE, 其对时延要求太高, 高层协议栈需要 QoS 保障, 会增加成本。


NB-IoT 的芯片为什么功耗低?

  设备消耗的能量与数据量或速率有关, 单位时间内发出数据包的大小决定了功耗的大小。 NB-IoT 引入了 eDRX 省电技术和 PSM 省电模式,进一步降低了功耗,延长了电池使 用时间。 NB-IoT 可以让设备时时在线,但是通过减少不必要的信令和在 PSM 状态时不接受寻 呼信息来达到省电目的。

  在 PSM 模式下,终端仍旧注册在网,但信令不可达,从而使终端更长时间驻留在深睡 眠以达到省电的目的。 eDRX 省电技术进一步延长终端在空闲模式下的睡眠周期, 减少接收单元不必要的启动, 相对于 PSM,大幅度提升了下行可达性。


NB-IoT 休眠唤醒模式是否影响电池寿命?

  目前 NB-IoT 给出的工作时间是基于仿真数据提供,未考虑电池本身因素和环境因素, 比如电池的自放电和老化问题、 高低温环境影响等。 实际使用时需根据现实情况综合评估电 池供电时间。 NB-IoT 采用休眠唤醒的省电方案,电池在睡眠期间被唤醒时会收到瞬时的强电流,这 将极大影响电池寿命。 抄表类的应用通常采用锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池配合超级电容。 消费类电子和其他应 用通常采用聚合物锂电池来供电。


NB-IoT 的芯片为什么便宜?

  低速率、低功耗、低带宽带来的是低成本优势。 低速率:意味着不需要大缓存,所以可以缓存小、DSP 配置低; 低功耗:意味着 RF 设计要求低,小的 PA 就能实现; 低带宽:意味着不需要复杂的均衡算法…… 这些因素使得 NB-IoT 芯片可以做得很小,因此成本就会降低。

  以某家芯片为例,NB-IoT 芯片集成了 BB、AP、Flash 和电池管理,并预留传感器集 成功能。 其中 AP 包含三个 ARM-M0 内核, 每个 M0 内核分别负责应用、 安全、 通信功能, 这样在方便进行功能管理的同时降低成本和功耗。


NB-IoT 对设备移动速率的范围是多少?

        NB-IoT 是为适用于移动性支持不强的应用场景(如智能抄表、智能停车等),同时简化 终端的复杂度、降低终端功耗。 NB-IoT 不支持连接态的移动性管理,包括相关测量、测量报告、切换等。


NB-IoT 的网络时延是多少?

         NB-IoT 允许时延约为 10s,但在最大耦合耗损环境中可以支持更低的时延,如 6s 左右。


3、物联网各垂直应用领域里,NB-IoT 技术的部署


NB-IoT 垂直应用领域的部署成本是什么?

        NB-IoT 垂直应用领域的部署成本包含硬件成本、网络成本、安装成本、服务成本。 若想实现应用领域的规模化,必须降低部署成本。

    


垂直应用领域对 NB-IoT 的关注点在哪里?

        NB-IoT 技术可满足对低功耗、长待机、深覆盖、大容量有所要求的低速率业务,更适 合静态业务、对时延低敏感、非连续移动、实时传输数据的业务场景。 1、自主异常报告业务类型: 如烟雾报警探测器、设备工作异常等,上行极小数据量(十字节量级),周期多以年、月 为单位。 2、自主周期报告业务类型: 如公共事业的远程抄表、环境监测等,上行较小数据量(百字节量级),周期多以天、小 时为单位。 3、远程控制指令业务类型:

  如设备远程开启/关闭、设备触发发送上行报告,下行极小数据量(十字节量级),周期 多以天、小时为单位。 4、软件远程更新业务类型: 如软件补丁/更新,上行下行较大数据量需求(千字节量级),周期多以天、小时为单位。


NB-IoT 的芯片厂家有哪些?

  华为海思、Qualcomm、Intel、RDA、简约纳、MTK、TI、SEQUANS、MARVELL、 NODRIC、中兴微等。 NB-IoT 芯片商主要来自 GSM/LTE Modem 公司,也有类似 WiFi/BT 的 MCU 公司。 未来,更多的 NB-IoT 芯片厂商会介入,预计在 2017 年 Q3 进入价格竞争状态。


电力抄表是否青睐 NB-IoT?

  电力抄表的场景分为用户侧通信和配网通信系统。电力负荷监控系统频段采用 230 MHz +1.8GHz 的 TD-LTE 专网。 用户电表的远程抄表采用过很多技术, 包括 GPRS、 3G、 LTE、 PLC、 Zigbee、 433MHz 等等,抄表频率的目标是 15 分钟一次采集和上传,每天 96 个点,以便实现电网的在线监 测控制。 中国等居住集中的地方主要是采用集中式抄表,主要有电力光纤集抄和 GPRS 集抄(占 比超过 50%),欧美等居住分散的地方主要采用独立抄表。 由于电力抄表供电不是问题,数据量相对较大,目前尚未体会到电力抄表利用 NB-IoT 的迫切需求。


水表抄表是否青睐 NB-IoT?

  预计 2016 年全球智能水表安装数将上升到 3250 万只, 占全部水表的比例将超过 30%。 目前, 中国智能水表安装比例仅为 15%, 预计从 2016 年起年均复合增长率超过 30%。 水表的增量市场大多采用 M-Bus 总线通信。 水表的存量市场是无线水表的机会。 无线水表的施工简单,因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题,迫切需要 NB-IoT 技术来 解决现实的问题。


气表抄表是否青睐 NB-IoT?

  气表对安全性要求较高,需要测试时间 1-2 年。 现阶段,燃气表计开始大量使用 GPRS 通信,一周抄一次,一年资费约 6 元人民币。 目前,自动抄表成本高于人工成本,但燃气面临阶梯定价的问题。 因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题,迫切需要 NB-IoT 技术来解决现实的问题,但前 提是解决安全性测试问题。


智能停车是否青睐 NB-IoT?

  场库停车已经有很多技术手段的落地应用, 各有特色, 目前的难题是通信网络覆盖问题。 占道停车方便了车主停车, 但不利于道路通行, 超大城市的占道停车位置呈现减少的趋 势。 占道停车通常是采用人工收费、POS 机收费、地磁车检器辅助收费等方式。 NB-IoT 技术用于车检器,可以几年不用更换电池、网络覆盖到位、节省人工成本、减 少道路拥堵、培养良好的停车习惯等。


智慧路灯是否青睐 NB-IoT?

  智慧路灯属于市政工程,供电不是问题,主要是资费。 目前主要是路段管理。也有单灯管理,采用 PLC+GPRS 方式通信,因网关固定位置, 对信号覆盖要求高。 综合性的智慧路灯,因需要 WiFi 覆盖,采用 LTE 通信。 NB-IoT 的网络覆盖优势加上资费的优势,可渗透到单灯管理的系统中。


电梯物联网是否青睐 NB-IoT?

  电梯的控制箱大多是在楼顶,通过接入 CAN 总线来获取数据。有采用 GPRS 单独通信 的模式,也有采用 Zigbee+GPRS 的组网模式。 因电梯的独立性和高值特性, NB-IoT 的网络覆盖优势,可方便管理固定资产。


智慧物流是否青睐 NB-IoT?

  高值物品跟踪通常采用 M2M+GNSS 的模式,主要用于集装箱锁、钱箱、疫苗箱等领 域。为了保证 1~3 个月的工作时间,需要很大的电池供电。 NB-IoT 技术可解决低功耗问题,但需要建立在网络覆盖到位,并且全球漫游接入。


农业物联网是否青睐 NB-IoT?

  农业物联网通常采用 M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有线等方式,主要问题集中 在网络覆盖、供电和成本方面。 NB-IoT 技术和传感器结合,全密封外壳,低成本、散布在田野、水下、山林,只要网 络覆盖到位,可辅助农业生产上升一个大台阶。 对于城郊和一些覆盖到位的区域, NB-IoT 可大大提升水产养殖、大棚、花卉等高附 加值的农业生产流通领域。


智能制造是否青睐 NB-IoT?

  目前很多大型厂区的无线信号覆盖很差, 有线通信方式实施困难或成本太高, 要实现智 能制造的目标,必须保证关键设备和仪器仪表等进行物联网通信。 NB-IoT 的网络覆盖能力,配合厂区的光纤网络、宽带网络等,打造一套简单行之有效 的全网覆盖能力,这是实现智能制造的基础。


垃圾桶是否青睐 NB-IoT?

  垃圾桶具有数量多、分布广、环境差、分类实施难等特点。 浙江在试点智能垃圾桶的应用,新加坡和欧洲一些城市采用 NB-IoT 技术部署垃圾桶。 大多数的出发点是监测垃圾桶的满箱, 辅助指导垃圾车的行驶路线, 以节省司机数量和 车辆油耗。 目前来看,国外部分国家因为路线较长、人力较贵等因素,通过 NB-IoT 来实现垃圾桶 的自动化管理。但国内较难实施。


消防栓是否青睐 NB-IoT?

  目前,水务公司为了让消防栓的浪费率从 30%降低到 10%,在消防栓的大栓盖增加 GPRS 通信功能,便于对消防栓的偷漏水进行平台化管理。 因功耗、信号覆盖和电池寿命的问题,迫切需要 NB-IoT 技术来解决现实的问题。


智能家居是否青睐 NB-IoT?

  智能家居的不温不火主要是因为家庭网络覆盖问题,必须通过网关,加上品牌因素、客 服因素、工程因素等导致尚未火爆便进入偃旗息鼓阶段。

NB-IoT 技术可摆脱家庭网关的依赖,独立终端加上城市网络覆盖到位,会衍生出较好 的智能家居产业。 比较适合白色家电厂家对自身产品的全生命周期管理。


可穿戴智能设备是否青睐 NB-IoT?

  独立可穿戴设备迫切需要 NB-IoT 技术,尤其是长期的慢病监测、老人小孩和宠物的跟 踪管理,因其不依赖智能手机,可以几年不用充电,可以不丢失数据,可以做到易抛型,可 以解决目前依赖 WiFi、蓝牙通信手段的多种弊端。


智能建筑是否青睐 NB-IoT?

  智能建筑的能耗分项计量、环境监测、大型固定资产管理等,比较适合 NB-IoT 技术。 各种表计、空调、灯光、报警、温湿度、环境参数、地下空间、管道管廊等等, NB-IoT 可简化现有体系的复杂度。


报警探测器是否青睐 NB-IoT?

  家用报警探测器通常采用 9V 电池供电,多数属于本地报警。联网式报警很难普及的因 素是供电以及安装位置。NB-IoT 技术可保证设备超过 5 年的工作时间,并可提醒传感器失 效或者电池缺电,为家庭、社区、出租户等提供安全放心的便捷手段。


NB-IoT 的产品需要哪些认证?

  需要各个国家规定的入网许可证。 SIM 卡与 IMEI 号码需要绑定。


中国的 NB-IoT 产业落地会不会走在全球的前列?

  未来三年全球 M2M 物联网连接数高速增长, 中国物联网连接数将保持全球第一, 极大 促进国内物联网上层应用蓬勃发展。 截止到 2015 年年底,中国的物联网 M2M 连接数已经达到了 7400 万,占到全球物联 网 M2M 连接数的 23%,全球第一,远超美国和欧洲国家。 中国人口基数大,对智能制造、智慧物流、智能交通等方面的需求不断增加,未来中国 物联网上层应用需求也将持续蓬勃发展,创造巨大的商业价值。


中国的 NB-IoT 产业能否摆脱国外体系的依赖性?

  未来 LTE 从高速和低速两个方向上向 5G 演进, 满足物联网应用的多样化需求, 促进行 业上层应用蓬勃发展。 NB-IoT 在物联网低速、低成本领域提供通信支持,满足不同细分市场的需求。 在无人驾驶、VR、远程手术等复杂应用方面对传输带宽要求高、传输数据量极大并且 要求超低时延的应用场景,对网络技术提出了新需求,只有到 5G 规模化部署才能实现这些 物联网复杂应用场景。 物联网产业的发展趋向于扁平化, 中国的技术和市场将和全球产业链趋于同步, 最终实 现万物互联。


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