NB-IoT關鍵技術與規劃仿真方法

文/安豐波

隨著網絡用戶的逐漸增多，同時人們對網絡的要求也在不斷上升，相關人員逐漸提出了蜂窩物聯網的新型發展方向，相關人員主要利用其的大數、可連接、可移動以及高覆蓋特質，不斷提升用戶的滿意度，同時也不斷為新領域和新行業的出現奠定基礎。

1 NB—IOT技術的主要特點

1.1 海量連接與深度覆蓋

在NB—IOT的一個小區，相關人員可以建立五萬個連接，并且一些低延時敏感度的設備可以進行連接，與此同時，NB—IOT還具有十分低廉的設備成本，并且每樣設備的功耗都較小，而且在網絡架構方面還不斷優化和提升。相較于之前的LTE技術，NB—IOT在增益上能夠明顯提升20db，用通俗的話來講就是發射功率和覆蓋能力的迅速提升，主要優勢就是可以將地下室、地下車庫等納入覆蓋范圍。

1.2 超低功耗與低成本

較低功耗也是該類技術不斷追求的一個指標，相較于其他關鍵技術，NB—IOT在這方面將低功耗做到了極致，主要是由于小數據量的使用，在應用過程中也會呈現出小速率的特點，這樣就會使得設備的功耗不斷降低，與此同時，終端模塊的待機時間也會不斷延長。另外，正是由于NB—IOT的低功耗屬性，它所帶來的則是較低的成本優勢，面對經濟不斷發展的現代社會，較低的成本已經成為其主要的競爭關鍵點。

2 NB—IOT的關鍵技術

2.1 網絡架構與擁塞過載控制

NB—IOT在網絡架構上采用獨立組網的形式，SGW、MME、PGW成為C—SGN的主要構成內容，而且PGW還可以獨立實現，相關人員采用了NB—IOT和EUTRAN聯合組網的形式。擁塞過載控制主要是針對接入數量瞬間增多的情況而展開的一系列工作，其中相關人員主要通過接入等級限制和擴展型等級限制的使用，建立一個能夠實現雙層控制的機制，從而更好地對擁塞現象進行解決和控制。該方式的主要原理是終端可以從獲取到的接入等級限制信息之后結合實際情況決定隨機接入是否需要發起，同時根據當前的接入擁塞狀況進行拒絕和同意的處理。

2.2 終端簡化方案與省電模式

NB—IOT采用了一系列的簡化方案來實現降低設備成本的目標，同時也是對設備復雜性的降低，該簡化方案中主要涉及到了對協議棧、RF以及基帶處理復雜度的簡化，在一定程度上可以使得復雜度和射頻大幅降低。近幾年來，節約能源的問題被人們重視，在NB—IOT關鍵技術中也出現了節約電能的現象，新設計的PSM省電模式可以使得終端仍然是注冊在網的狀態，但是信令卻不會到達，這樣就會保證終端能夠在深度睡眠的狀態上停留更多時間，以此來實現升電、節約能源的目標。

2.3 不連續接收與增強覆蓋

當處于空閑模式的時候，不連續接收具有一定的周期，NB—IOT就在這一周期上進行了擴展和提升，使其整體可以達到分鐘或者三小時，并且在連接模式的不連續接收周期也得到了擴展，能夠支持5.12秒和10.24秒，其可下行性得到了大幅提升。另外，在增強覆蓋率方面，NB—IOT采用了高發射功率譜密度和支持重傳的方式，支持重傳可以使得HARO不斷實現增益，這樣相關人員就能夠憑借更低的速率實現向覆蓋率的增益的轉換。

2.4 控制面與用戶面優化

NB—IOT實現了對控制面的優化，其中相關人員可以通過NAS消息傳送數據包，可以在很大程度上減少終端、網絡信令以及無線的使用，兩種轉化機制的實現能夠提高NB—IOT的控制效率和轉換效率。另外，終端也不需要再支持IP協議棧，能夠不斷提升傳輸的效率，同時還對用戶面進行了優化，引入一些新型流程能夠減少空口信令的出現，相關人員在傳輸數據的時候可以直接實現RRC的建立和連接，在流程上不斷簡化，提升整體工作效率。

2.5 網絡部署與主要應用場景

NB—IOT總共可以支持三種不同類型的網絡部署方式，在低頻階段施行帶內部署、保護帶部署以及獨立部署三種方式，三種方式分別存在不同的問題和特點，其中帶內部署和保護帶部署需要對與LTE共存的問題進行考慮，例如對射頻指標和干擾回避等的分析。而獨立部署可是實現頻譜的獨占，不需要考慮與現有的一些系統如何進行共存的問題，例如LTE等類型的系統。

隨著相關技術的不斷發展，NB—IOT的應用范圍越來越大，逐漸突破了行業限制，被廣泛應用于現代化建設的各行各業中，并發揮重要作用。其中在智能水表等公共事業方面、智能路燈等城市建設方面、可穿戴設備等電子消費方面以及監控等設備管理方面都有了深入地發展。

3 NB—IOT的規劃仿真方法

3.1 規劃目標

規劃指標、規劃體系和建設方案是規劃目標的主要內容，其中相關人員需要根據物聯網承載的主要業務的需求來對具體指標進行科學規劃，同時規劃體系需要包括覆蓋、頻率、參數、容量、軟件功能和傳輸需求等內容，另外，相關人員需要在規劃體系和組網方案的基礎上進行整個方案的建設。

3.2 規劃思路

相關人員需要擁有一個明確的規劃思路，從目標制定、體系確立以及方案制定三個方面入手，同時在規劃指標的具體過程中要包括平均速率、邊緣速率、分場景RSRP以及分場景RS—SINR4這四個內容。不同的規劃內容需要相關人員依據實際情況進行調查和確定，然后保證制定的科學性和合理性。

3.3 建設方案

在進行NB—IOT建設方案制定的過程中，相關人員需要對一些關鍵問題進行解決，設計人員需要將需求進行準確地分析和定位，之后要保證其具有最低的連接成本，同時還需要使得網絡質量不斷提升，為人們提供良好的網絡運行基礎，另外，還需要通過一些措施不斷提升工程建設的整體效率。

4 結束語

文章將NB—IOT的關鍵技術和規劃仿真方法作為敘述的主要內容，在加深人們理解的同時，還提高了相關人員對其的重視程度，文章旨在推動蜂窩物聯網技術不斷應用和普及，以此來為人們提供更加多樣化和高水平的服務和產品。