NB—IOT技术及应用探讨

刘玉姣

摘要：窄带物联网（NB-IoT）是物联网技术的重要组成部分，其主要承担通信作用，该项技术的运用，可以顺利接入互联网，并实现一些低速业务的完成，满足通信的基本需求。本文探讨了NB-IoT技术，分析了NB-IoT技术的关键技术，研究了NB-IoT技术的应用。

关键词：NB-IoT技术；应用；关键技术

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）06-0037-02

物联网技术是当前得信息系统中的重要技术类型，借助物联网技术，可有效实现识别、定位和管理控制等。其中物联网可分为人与物连接、物与物连接，实现信息传递，从而达到智能化决策与控制的目的。而NB-IoT技术，是物联网技术的一种，其是建立在蜂窝网络的窄带物联网通信技术。基于此，本文对NB-IoT技术展开研究，分析具体的技术特点及关键技术，再对NB-IoT技术的具体运用进行阐述，详细内容如下。

1 NB-IoT技术

1.1 涵义

NB-IoT技术即窄带物联网技术，构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，具有广覆盖、海量连接、功耗低、成本低等特点，它可为物联网技术的进一步发展奠定基础。

1.2 特点

在了解NB-IoT技术涵义的基础上，进一步对NB-IoT技术的特点进行分析，具体特点如下[1]。

（1）海量連接。NB-IoT技术运用小空口信令开销，并辅以网络优化和基站优化等措施，使得上行的容量得到增强，对比2G、3G、4G技术，其可以提升50～100倍。而且，在基站相同的条件下，NB-IoT技术与其他现行技术比较，接入数可以达到50～100倍的提升。以200kHz为例，单个基站小区，可容纳50000个接入数。（2）成本低廉。较比其他技术，NB-IoT技术的成本更为低廉，其在节能的基础上，可以达到节约成本的目的。再有该项技术的射频天线属于可重复利用的。这些因素的综合作用，就使得NB-IoT技术的成本得到有效的控制，满足实际情况的需求。（3）广/深覆盖。该项技术具有较好的覆盖能力，即使是在一些接收条件不好的情况下，仍旧能够实现通信。在独立部署的模式下，其覆盖面积得较广，可达到164dB。（4）功耗低。NB-IoT技术的功耗水平较低，其对小数据量、小速率应用，这些特点就使得该项技术的具有低功耗特点，能够确保电池5年以上的服务年限，无需时常展开电池的更换，可以达到降低成本的目的。另外，其有效的简化空口信令、单次传递时间等，配合节能模式，可以有效降低能耗。（5）安全性好。较比现有技术类型，NB-IoT技术具有较好的安全系数，可实现双向鉴权和空口严格加密，具有良好的安全系数，规避数据信息丢失的情况，从而满足通信的可靠性与准确性。

2 NB-IoT技术的关键技术分析

2.1 网络部署模式

当前NB-IoT技术主要支持下FDD传输模式，且传输宽带为180kHz，并且该项技术支持3种网络部署模式，其中主要包括保护带内部署、独立部署和LTE带内部署。不同的部署模式具有其特点，可以达到提高系统功能的目的。其中保护带部署是将NB-IoT网络部署LTE频谱边缘，这种方式，可以很好的对频谱资源进行利用。而独立部署是借助现网的空闲频谱实现对新频谱的建设，且与LTE之间没有显著干扰。LTE带内部署是在低频段，在LTE带内的PRB资源。在实际的NB-IoT技术应用中，需要合理对几种模式进行选择，保障NB-IoT技术的功能[2]。

2.2 传输方式

信息传输是保障NB-IoT技术的合理运用的基础，在具体的NB-IoT技术实践中，其支持下行OFDMA接入，每一个载波均包含1个PRB，子载波间隔为15kHz。且实际数据运输过程中，结合单子载波传输方式，其可实现信号质量的适应性选择，从而有效实现传播速率的提升，保障系统功能性与可靠性。

2.3 帧结构及MIMO技术

子载波间隔为15kHz时，上下行均支持无线帧结构，当间隔变为3.75kHz时，则形成10ms的无线帧。对于MIMO技术，下行属于单天线端口传输，和双天线端口发射分集，而上行则仅仅支持单天线端口。

2.4 增强覆盖技术

为确保NB-IoT技术的合理运用，需要保障该项技术具有较好的实用性，可以达到提升覆盖的目的。当前较为常见的技术包含扩频技术，借助该项技术，可以达到有效的覆盖增益，使得上下行的覆盖均得到增强，从而满足NB-IoT技术的应用需求。

3 NB-IoT技术的应用

3.1 NB-IoT技术的应用问题

NB-IoT技术在实际的应用中，这些问题的影响，则对NB-IoT技术的有效应用造成干扰。现简单对NB-IoT技术应用问题进行分析[3]。

（1）数据传输安全性问题。数据安全是影响NB-IoT技术功能与可靠性的关键。其中问题主要体现在外部攻击和内部信号干扰2个问题上。结合实际情况，可借助相关安全防护技术，实现对数据安全的保护，降低数据信息丢失和异常的问题。（2）演进问题。NB-IoT应用时体现出低速率现象，与当前高速率要求存在相悖的情况。而且，可能导致剧变的情况，不利于NB-IoT技术的发展。故此，需要加强对NB-IoT技术的研究与分析，进一步完善NB-IoT技术，提高其应用价值。

3.2 应用前景

该项技术具有较高的应用价值，数据时代和网络信息技的发展，为NB-IoT技术的应用提供了保障，逐渐完善的技术标准，可保障NB-IoT技术的功能与可靠。此外，NB-IoT技术包含感知层、网络层、应用层3个部分，信息技术的增强，三个层次的应用价值也得到改进实现物联网的智能化运用。总而言之，NB-IoT技术将在未来的合理运用中，获取良好的应用成果。

4 结语

本文对NB-IoT技术展开研究，分析该项技术的涵义与特点，明确该项技术的使用价值。再结合实际情况，分析研究NB-IoT技术的关键技术，最后研究分析该项技术应用问题及应用前景，旨意为NB-IoT的合理运用提供基础，便于用户，扩大覆盖面积，积极推动相关行业发展。

参考文献

[1]邹玉龙，丁晓进，王全全.NB-IoT关键技术及应用前景[J].中兴通讯技术，2017，（1）：43-46.

[2]侯海风.NB-IoT关键技术及应用前景[J].通讯世界，2017，（14）：1-2.

[3]李重严.窄带物联网（NB-IOT）新技术及其应用[J].通讯世界，2017，（23）：61-62.

Abstract：Narrow-band Internet of things （NB-IoT） is an important part of Internet of things technology， which mainly plays a role in communication. The application of this technology can smoothly access the Internet and achieve some low-speed services to meet the basic needs of communication. This paper discusses the NB-IoT technology， analyzes the key technologies of NB-IoT technology， and studies the application of NB-IoT technology.

Key words：NB-IoT technology， application； key technology