NB-IoT技术简述及应用前景

谢 岩

（天津通广集团振通电子有限公司，天津 300384）

NB-IoT技术是近年来研发出的新型技术，与其他物联网技术存在较大的区别，灵活利用其技术优势可以有效的实现低速业务，满足通信基本需求。与此同时，NB-IoT技术支持低功耗设备在广域网的数据连接，实现了部署成本的降低，合理进行平滑升级，具有广阔的发展前景。

1 NB-IoT技术概念与特点

1.1 概念

NB-IoT技术实际上是指当前的窄带物联网技术，是物联网的重要内容，建立在蜂窝网络基础上，在实际应用时只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于 GSM网络、UMTS网络或LTE网络，实现广泛的覆盖，并具有低功耗、低成本等优势，为物联网技术的发展奠定良好的基础。

1.2 特点

NB-IoT技术在实际的应用过程中，具有较多的特点，具体体现在以下几方面：第一，海量的连接优势。该技术自身应用小空口信令开销，并以基站优化与网络优化进行辅助，促使其容量进一步增强，与传统技术相比最高可提升一百倍，单个扇区可以支撑十万连接量，满足当前的需求。第二，良好的低成本优势。NB-IoT技术具有较低的功耗，可以在原有的节能基础上进一步降低成本，并且部分设备可以重复进行利用，增强终端模块的待机时间，降低总成本[1]。第三，覆盖面积广。NB-IoT技术具有较强的覆盖能力，并且在部分恶劣的接收环境中依旧可以实现稳定的通信，满足当前的需求。同时，其覆盖能力可以达到164dB，覆盖范围较深，如地下车库、地下管道、地下室内等普通信号难以达到的地点均可以实现信号传输。第四，在进行NBIoT技术应用过程中，可以充分发挥出其技术的低功耗优势，降低整体的能耗，实现资源的节约，满足当前的需求。

2 NB-IoT关键技术分析

2.1 网络部署方式分析

当前NB-IoT技术主要是支持现阶段的FDD传输模式，其传输宽带为180kHz，在实际应用时，主要是以三种网络部署模式为基础，不同的模式其优势也存在明显的不同，达到最终提升系统功能的目的，满足当前的需求。第一种，保护带（Guard-Band）内部署，其模式实质是利用当前NB-IoT技术部署在LTE频谱边缘的保护频段中，进而利用其模式优势通过较低的信号强度实现资源的最大化利用，以满足当前的需求。第二种，独立（Standalone）部署，该模式的实质是灵活利用现阶段的现网空闲频谱进行部署，实现新频谱的建立，并且不存在现网LTE的干扰。第三种，LTE带内（In-Band）部署，该部署方式主要是以当前的低频段为主，将其部署在LTE带内的一个PRB资源，并将其作为工作载波，满足当前实际的需求。实际上，在进行部署过程中不同的方式虽然形式上存在一定的差异，但其在本质上存在一致性，以满足当前的需求[2]。

2.2 传输方式分析

在NB-IoT技术应用过程中，应以信息传输为基础，支持下行OFDMA接入，并且每个频域载波包含有一个PRB，其载波的间隔为15kHz，循环前缀长度合理。在上行中主要是采用当前的SC-FDMA接入技术，其实际的传输方式有两种，一种是多子载波方式，另一种是单子载波方式。以当前的单子载波为例，该方式在应用过程中，主要是支持15kHz的子载波间隔，并且支持3.75kHz，对其定义12个连续子载波，以满足当前的需求。例如，根据信号质量实现进行适应性选择，优化其整体传播效率，提升其可靠性与功能性。而对于当前的多子载波来说，在实际的应用过程中，其传输方式支持15kHz间隔，并同样进行12个连续子载波定义，但其可以进行分组，分为不同的组合。在实际的应用过程中，可以根据当前的需求进行选择，通过15kHz单子载波与多子载波的引入促使其高性能传输。

2.3 增强覆盖技术

在NB-IoT技术应用过程中，为保证其具有良好的实用性，提升其整体覆盖性能，应灵活利用合理技术进行优化，如常见的扩频技术，具有较强的技术优势实现覆盖增益，保证上行与下行覆盖效果提升，为NB-IoT技术的应用奠定良好的基础。

3 NB-IoT技术未来的应用前景

在当前的时代背景下，随着技术的不断创新应用，当前的物联网应用理念实现普及，例如“智慧城市”概念的提出与实践，充分发挥出当前互联网技术与信息技术的优势功能，将当前的物与人进行紧密的连接，进一步推动时代发展，满足当前的需求。NB-IoT技术具有较强的优势，在未来具有广阔的应用空间，灵活利用可以促使物联网提升自身的连接能力，加快物物连接的实践与普及，适应时代发展。NB-IoT技术在多个领域中广泛的应用，其应用范围也随着技术的创新不断扩大，在未来NB-IoT将在环境、交通、市政、控制、智能化、监督、家居等各个领域中大放光彩，充分发挥出其技术优势，实现新时代的创新，如城市的智能交通指挥、城市市政管理、自然环境监测、智能家居监控等，为人们提供优质的服务，构建适宜的居住环境[3]。

4 结论

综上所述，在信息时代背景下，物联网技术将成为未来技术发展的重要方向，革新传统的技术理念，充分发挥出其技术优势，灵活利用多样的技术满足人们的需求。因此，应积极进行NBIoT技术研究与创新，合理进行应用实践，为人们提供便捷优质的服务，推动物联网技术的普及，促使全球通信发展。