2017-2022年中国NB-IOT技术市场发展现状及发展趋势前瞻报告（目

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展现状及发展趋势前瞻报告

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2017-2022年中国NB-IOT技术市场发展现状及发展趋势前瞻报告（目录）

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1定义

NB-IoT是由3GPP定义的基于蜂窝网的窄带物联网技术，支持海量连接，有深度覆盖能力，功耗低，适合传感、计量、监控等物联网应用，还可适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等。这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的要求非常明确，目前广泛商用的2G/3G/4G技术及其他无线技术都无法满足这些挑战。

2关键技术

2.1工作模式

NB-IoT目前只支持FDD传输方式，带宽180kHz，支持3种工作模式。

图：NB-IoT3种工作模式

资料来源：公开资料，中国报告网整理

stand-alone（独立）部署，不依赖LTE。

guard-band（保护带内）部署，不占LTE资源。 in-band（LTE带内）部署，占用LTE1个PRB。

其中，虽然保护带内部署没有占用LTE频率资源，但因为设备复杂度最高，射频指标最严格。而系统性能却和LTE带内部署模式类似，因此产业发展较慢，目前仅个别设备与终端芯片厂商支持，存在部分设备与终端芯片并无支持计划的情况。

2.2传输方式

NB-IoT支持下行OFDMA传输，频域每个载波只包含一个PRB，子载波间隔15kHz，CP（cyclicprefix，循环前缀）长度为常规CP。

上行定义了单子载波（single-tone）和多子载波（multi-tone）两种传输方式。其中，单子载波支持两种子载波间隔：3.75kHz和15kHz。对于15kHz子载波间隔，定义了12个连续的子载波。对于3.75kHz子载波间隔，定义了48个连续的子载波。多子载波传输支持15kHz的子载波间隔，定义了12个连续的子载波，这些子载波可以组合成3个、6个或12个连续的子载波。

因为功率谱密度高，所以相同TBS下，3.75kHz覆盖能力大于15kHz。15kHz小区容量是3.75kHz的92%，但调度效率和调度复杂度优于3.75kHz。由于NPRACH必须采用3.75kHz单子载波传输方式，因此，目前大多数设备上行优先支持3.75kHz单子载波传输方式。在引入15kHz单子载波传输和多子载波传输方式之后，会根据终端信道质量自适应地进行选择。

下行业务信道NPDSCH传输的最小调度单位是RB（resourceblock）。上行业务信道NPUSCH传输的最小调度单位是RU（resourceunit）。时域上，对于单子载波传输，3.75kHz子载波间隔时资源单位为32ms，15kHz子载波间隔时资源单元为8ms。对于多子载波传输，3个子载波间隔时为4ms，6个子载波间隔时为2ms，12个子载波间隔时为1ms。

2.3帧结构

NB-IoTeNodeB下行支持E-Utran无线帧结构1（FS1），如图2所示。上行对15kHz子载波间隔支持FS1，另外对3.75kHz子载波间隔定义了一种新的帧结构，如图3所示。

2.4MIMO技术

NB-IoT下行支持两种MIMO模式：单天线端口传输和2天线端口开环发射分集。上行则只支持单天线端口一种MIMO模式。

图：NB-IoT帧结构（上、下行15kHz子载波间隔）

资料来源：公开资料，中国报告网整理

图：NB-IoT帧结构（上行3.75kHz子载波间隔）

资料来源：公开资料，中国报告网整理

2.5半静态链路自适应

NB-IoT的目标业务场景绝大部分为小分组传输，一般没有条件提供长时间、连续的信道质量变化指示，因此NB-IoT没有设计动态链路自适应方案，而是通过设计3种覆盖等级，根据终端所处的覆盖等级选取数据传输的调制编码方式及重复次数，实现了半静态链路自适应。

3种覆盖等级即常规覆盖（normalcoverage）、增强覆盖

（robustcoverage）和极远覆盖（extremecoverage），分别对应链路损耗（minimumcouplingloss，MCL）144dB、154dB和164dB。NB-IoT基站支持配置1个RSRP列表，包含两个RSRP门限值，用于区分不同覆盖等级。

图：NB-IoT3种覆盖等级

资料来源：公开资料，中国报告网整理

2.6数据重传

NB-IoT采用数据重复发送的方式获得时间分集增益，采用低阶调制方式提高解调性能、增强覆盖性能，各信道均可实现重复发送。且3GPP规定了各信道支持的重复传输次数及对应的调制方式。

2.7NB-IoT关键技术对于网络覆盖与容量的影响

上述关键技术对于NB-IoT覆盖与容量的影响主要包含以下方面。

表：各信道可支持的重复传输次数

资料来源：公开资料，中国报告网整理

（1）窄带收发技术

获得更高的功率谱密度（PSD）增益，对比LTE，上行3.75kHz增益为17dB，上行15kHz增益10.8dB；对比GSM，上行3.75kHz增益为7dB，上行

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