NB-IOT和5G共存
来源:模拟射频IC学习和设计发布时间:2023-05-243020浏览
询问 AI随着万物互联的世界到来，智慧生活，智慧城市，智慧工厂等词也应运而生，物联网（IOT）主要应用低速率通信业务中，如远程抄表，远程控制等等，提供低成本，低功耗，长距离的万物连接，NB-IOT作为物联网的通信标准，成为近几年的热门词汇，NB-IOT属于低功耗广域网（LPWAN）,LPWAN描述了一组技术，以追求的功耗效率并且廉价的广域通信为目的，除了NB-IOT，还有诸如LoRa，SigFox，LTE-M等，这里简单总结NB-IOT标准，以及和5G的共存问题。从2015年3GPPRel-13正式对NB-IoT立项至2020年，NB-IoT在3GPPRel-14、Rel[1]15、Rel-16版本中对定位、广播、节电、提高上下行传输效率等方面做了很多增强，标准进展历程如图1-4所示。Rel-13NB-IoT于2015年9月在RAN#69次会议立项，在2016年6月，核心部分的标准化工作基本完成。Rel-13NB-IoT下行采用基于15kHz子载波间隔的正交频分复用（OFDMA Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing）方案；，上行采用SC-FDMA技术，支持单子载波（Single-tone）发送和多子载波（Multi-tone）发送，终端需要指示对单子载波发送和多子载波发送的支持能力。Rel-14NB-IoT增强工作于2016年6月在RAN#72次全会立项，2017年3月完成核心部分的标准化工作。Rel-14NB-IoT增强主要引入定位功能、多播功能、非锚定载波增强和两个HARQ进程支持。Rel-15NB-IoT增强工作于2017年3月在RAN#75次全会立项，2018年6月完成核心部分的标准化工作。Rel-15NB-IoT增强主要引入数据提前传输功能、唤醒信号、窄带测量精度提升、NPRACH覆盖范围增强、支持TDD以及独立工作模式增强。Rel-16NB-IoT增强工作于2018年6月在RAN#80次全会立项，2019年12月完成核心部分的标准化工作。Rel-16NB-IoT增强主要引入组唤醒信号、预配置上行资源、多传输块（TB）调度、NB-IoT和NR共存、连接到5GC、多载波操作增强、移动性增强以及网络管理工具增强。
Rel-17NB-IoT/MTC增强工作于2019年12月在RAN#86次全会立项，主要引入针对单播的上下行16QAM、基于覆盖等级的NB-IoT载波选择及基于载波的无线参数配置、RLF前的邻区测量。下图是发展图：
2020年7月国际电信联盟（ITU）召开的ITU-R WP5D会议，本次会议对国际移动通信系统（IMT）做出重大决议：3GPP技术正式被接受为ITU IMT-2020 5G技术标准。具体来说：通过的3GPP技术包含中国提交的3GPP NR+NB-IoT RIT，韩国提交的3GPP NR RIT，以及3GPP提交的NR+LTE SRIT和NRRIT，这4个5G技术提交是等同的，因此融合成3GPP技术，一起通过了。早在2015年，ITU(International Telecommunication union)发布5G技术的愿景，明确需要支持：- enhanced Mobile Broadband (eMBB)
- Ultra Reliability Low Latency Communication(URLLC)
- massive Machine Type Communication (mMTC)
而IOT属于海量物联网通信中，IOT标准纳入5G标准，5G的三大应用场景标准准备就绪，这是值得庆幸的事情，但未来NB-IOT和5G有个关键的问题：共存，包括如下几个方面：- 传输问题，5G系统包含毫米波频段和sub 6G频段，其中毫米波可以传输更高速率，但空间损耗很大，穿墙能力较差，而应用在室内NB-IOT，如何融入毫米波的问题。
- 多址问题，即便未来IOT支持多址技术，但IOT为了低功耗低成本，更倾向低复杂性。
- 功耗问题。
References:- 窄带物联网(NB-IoT)标准协议的演进：从R13到R16的5G物联网之路；
- The Narrowband Internet ofThings (NB-IoT) Resources Management Performance State of Art, Challenges, andOpportunities.
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