NB—IoT揭露更多LTE物联网技术细节

佚名

虽然3GPP R12首次订立了LTE-M2M/MTC的终端装置标准，称为Category 0，但多数认为这只是一个过度阶段的标准，因为Category 0的传输率仍偏高，功耗与成本也偏高，更重要的是频谱需求也高，需要20MHz，即今日一般LTE基站针对行动宽频而订立的最高通道频宽（不含载波聚合）。

因此业界多将期望寄托在更后续的R13标准上，R13虽尚未完成，但近期有更多更具体、清晰、详细的细节揭露。

一是原本更进一步瘦身的装置标准为Sub Category 0，而今称为LTE-M与NB-IoT，其中NB并非是指笔记型电脑Notebook，而是窄频（Narrow Band）。LTE-M将只占1MHz频宽，NB-IoT则只占200kHz频宽，两者与过往20MHz相比均大幅减量，传输率也从1Mbps降至200kbps。

由于NB-IoT只占200kHz频宽，因此布建上也相对便利，NB-IoT有3种布建方式，一为单独布建（Standalone），二是运用保护频段（Guard Band）来布建，三是在现行运作频段内布建（In Band）。

二是NB-IoT也连带提出一个行销词，称为LPWA（Low Power Wide Area），简单说要达到低功耗、广泛覆盖，至于多广？目前所知为公里（km）等级，最远至20公里。

为了达到高覆盖性，一般也建议使用较低的频段来实现NB-IoT，如700MHz、800MHz、900MHz等低于1GHz的频段。

此外，覆盖不仅牵涉距离，也牵涉穿透能力，此方面业界强调NB-IoT比过往2G GSM有更好的穿透性，信号强度多20dB，即便在室内用也能获得高通信品质。

三是价格成本，此方面华为认为晶片组的价格当在1美元，而以晶片组构成的模组也当在3～5美元间。除成本外，功耗方面则要求必须能持续10年使用不需要更换电池。

四是基站的服务能力，一个LTE基站能承受、负荷多少个节点（终端装置）的服务？目前的设定是每个基站必须能承受10万个（也有资料写5万个）。事实上，除了现行LTE-M/LTE-M2M被要求基站承受的节点服务负荷外，5G也有类似的目标设定，现阶段为每平方公里内100万个，亦即每平方公尺就可以有一个，相较之下，NB-IoT的要求还算初步。

除了技术设定外也有想定的应用，现行3GPP R12所制订的Category 0主要用于穿戴式电子与能源管理，更具体说即是健身类智慧手表、居家用电控制。

而1MHz频宽的LTE-M则期望用于物品追踪（含宠物走失、脚踏车被偷）、水电煤气等公用事业抄表、连线型健康诊断监督、城市基础建设（即停车投币机记录、路灯管理）。而NB-IoT则偏向产业应用，如环境监督、智慧建筑。

应用想定后为时程规划、具体行动，NB-IoT标准预计2016年年中可以确定，而2015年9月，Vodafone、T-Mobile、中国联通等各地重量级电信营运商均已表态支持NB -IoT。

五是NB-IoT与现行、未来多项通讯技术是竞争的，例如现有各晶片商自行订立与推行的Sub-1GHz传输方案，或者以NAN（Neighborhood Area Network）为定位的ZigBee技术，已想定运用于智慧电网（Smart Grid）与电动车充电站等应用，或者是IEEE 802.11ah，以及Wi-SUN、Wireless M-Bus等。

IEEE 802.11ah目前设定的通道频宽为1/2/4/8/16MHz，可与LTE-M比拟但不如NB-IoT。而ZigBee一般也要2MHz～5MHz通道频宽，仅有欧洲地区的868MHz使用800kHz频宽，同样不如NB-IoT。

此外传输距离也有待考验，目前仅知可达1公里，无法与NB-IoT的数公里至20公里相比。

或许，NB-IoT的出现，会使其他竞争标准也跟进提升，将通道频宽进一步限缩，传输距离拉远，以便在公众场合型物联网应用、产业型物联网应用中，争取自己的空间与市场。