32、低功耗广域网（LPWAN）技术解析

低功耗广域网（LPWAN）技术解析

1. NB - IoT 技术概述

NB - IoT（Narrowband IoT）是基于蜂窝通信的LPWAN技术，最早在3GPP Release 13中引入，并在后续版本中不断增强。它也被称为LTE Cat M2，主要目标是以极低的设备成本提供广域覆盖，同时注重降低设备复杂度和实现向后兼容。

NB - IoT相比其他LPWAN技术，致力于改善室内覆盖，支持大量低吞吐量、低延迟的设备。它适用于多种物联网用例，如家庭与建筑自动化、资产跟踪和工业控制等。其主要要求包括单价低于5美元的低成本设备、超过10年的电池续航且无需过多人工干预，以及每个小区支持多达50,000个设备。

2. NB - IoT物理层

2.1 通信方式与传输速率

NB - IoT采用半双工频分双工（FDD）通信，标称上行和下行传输速率分别为60 Kbps和30 Kbps。在最差网络条件下，传输速率约为200 bps。它需要180 KHz的信道用于上下行传输，有三种不同的许可频段部署场景：
1. 独立分配 ：GSM网络运营商可以用NB - IoT替换850 - 900 MHz的GSM载波。
2. 带内分配 ：LTE网络运营商可以分配一个物理资源块（PRB）在NB - IoT内进行带内部署。
3. 保护带分配 ：LTE网络运营商可以在两个LTE信道之间的保护带中部署NB - IoT载波。

2.2 调制方案

NB - IoT复用了很多LTE引入的机制，其中