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NB–IoT的笑傲江湖

2017-08-14 17:04:16作者:

如果将NB-IOT技术标准的形成看做是江湖比武最终称霸武林的话,并且你正好看过笑傲江湖的话,那这些事就好理解了。

本篇就是要扒一扒NB是如何与不同门派之间相杀后,又如何与同门派不同宗派之间,甚至是同门师兄弟们相爱相杀的故事(说好的攘外必先安内呢)。咱们的故事的主线主要有两个,一是NB(你可以理解为牛逼),二是SB(请注意不要理解错,是撕逼,不是那个SB)。


NB是什么?


上一篇我们已经聊过物联网的缩写为IoT,英文为Internet of Things。这里吴老师有个小技巧,有些缩写看起来很吓人,也很难记,建议大家看看英文原文,你会发现so easy,那个敞亮,分分钟有妈妈再也不用担心我的学习的那种感觉。上篇也谈过物联网有很多技术,在IOT之前加上NB,连起来NB-IoT即为我们这个系列的主角,很多文章中都解释为Niubility Internet of Thing,即牛逼的物联网。实际上,这只是一个善意的玩笑,NB的真正含义是narrow band的意思,翻译过来是窄带,所以经常我们在资料中会看到窄带物联网的提法。

 

NB-IoT的四个技术特点 


上一篇,我们已经聊过,NB-IOT属于LPWA技术的一种,它天生具备强覆盖、低成本、小功耗、大连接这四个关键特点,下面引用华为的一张图让大家对NB有个爱的初体验。


微信图片_20170814170532.jpg

实话实说,作为一个在无线通信领域摸爬打滚十几年的老司机来说,看到这四个关键特点,我直呼word天,你这么NB,你咋不上天呢?

这里不得不谈谈在通信技术发展上,关于需求与实现等因素之间的一些辩证关系。先来看当前采用2/3/4G承载物联网应用的主要问题:

 

◢典型场景网络覆盖不足,例如:室内的无线抄表、边远地区的环境监控和地下资源监控( 4G规划指标穿透1层墙)

◢终端功耗过高(使用5Wh电池),2G终端待现网能力差距

◢ 2/3/4G无法满足未来海量终端的应用

◢ 终端种类多、批量小,开发门槛高,通信模块成本高,综合成本高

正因如此,在2015年9月开始,NB-IOT技术应运而生。当然地NB义不容辞的要解决好以上的痛点和问题。这里的关系就是需求与实现的相生关系。

人有多大胆,地有多大产。吴老师在接下来的篇幅中将会一一道来,如何从技术上去实现这些逆天的要求。

 


NB与不同门派的SB


吴老师,难道催生NB-IOT的就只有需求?


嗯嗯嗯,你问的问题很有深度,答案是NO,NO,NO。



这里不得不提再提下LoRa、SigFox等私有的物联网技术(不清楚的可以看上篇,或者自问度娘)。正因为这些技术的出现,对3GPP这个通信行业带头大哥造成了很大的心里阴影(那面积可是相当的大),所以3GPP才扯起虎旗开搞LPWA技术。当然地,3GPP当大哥多年可不是白给的,自己开招就是独孤九剑厉害招数,再加上多年经营,身边一堆小弟对老大哥一呼百应,一时群雄聚齐,所以才有了NB今天的声势。这就是NB与不同门派的撕逼。

顺便八卦一下,各位如果看3GPP在制定LTE标准中,WiMAX和LTE的剧情,与NB与LoRa之间何其相似?简直跟XX神剧一样,同样的剧情,变着花样的不断地上演。


NB与同门师兄弟的SB大战

 

话说,武林大会中刚与不同门派撕逼完,3GPP内部不同阵营之间的撕逼大战随即拉开。君不见前阵子关于5G编码标准之争,各种刷屏。说到底,不同阵营争的不光是面子,更实际的是利益。引用华为的一张图片,可以清晰的看出NB与同门师兄弟之间上演的相杀相爱的故事。

微信图片_20170814170542.jpg

各位同学请注意,在讲解的过程中,一大波名词将扑面而来:

◢第一次内部PK:事情的起因是英国的vodafone(沃达丰)基于LTE网络提供抄表业务成本太高,而GSM网络即将退网的考虑,私下拍拖华为一起提出了NB-M2M解决方案。美国的qualcomm(高通)基于现有的LTE技术提出了NB-OFDMA(侧重是空口解决方案)。接下来就是各种PK,各种妥协,最终融合成第一个统一方案,成为NB-CIOT。

◢第二次内部PK:以爱立信等公司为首的阵营基于现有的LTE技术,提出了一些优化方案,因此进行了第二次PK,最终在2016年6月形成了现在的NB-IOT技术标准。

好吧,估计大家都晕掉了,总结一句话,经过两次内部大撕逼,最终才形成NB-IOT技术标准,至于之前的那些你就当是历史课吧。

 

NB与同门不同宗派间的SB

 

大家知道,在华山派内部也有宗派之分,岳不群属气宗,风清扬是剑宗前辈。同样在3GPP内部针对物联网的解决方案也存在两大宗派,一是基于LTE现网优化的eMTC技术,一个是另起炉灶的NB-IOT技术,见下面图表。

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上图是从终端的演进角度来看eMTC技术的发展。其核心思想是在当前的LTE基础上,通过针对性优化,使之与LTE共存的情况下满足物联网的应用需求。其发展演进主要是终端方面的,如以上cat1是LTE终端,3GPP专门为了IOT设计了cat0终端,我们称为MTC,但是带宽还是20M,成本、耗电等都下不来,因此在R12时就被冻结。此后在R13阶段设计了cat M终端,带宽缩小到1.4M,成本、耗电等问题得到较好的解决,但随后3GPP在R13也冻结了eMTC的研究,转而研究NB-IOT去了(有没有一种生了二胎后大小子受冷落的感觉?)。

怎么理解NB-IOT和eMTC的关系?我的理解是长期共存,就如华山派的剑宗和气宗一样。因为定位不一样,eMTC解决的是中速率的IOT需求,而NB-IOT解决的是低速率的需求,武功路数不同而已。

[编辑:金小培]