NB-IoT基本原理与eMTC对比介绍

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.35pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体NB-IoT基本原理与eMTC对比介绍HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page235pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIAL内容3NB-IoT基本原理与关键技术2eMTC&NB-IoT技术对比物联网概述14NB-IoT终端侧性能指标统计HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page335pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIAL物联网成为行业焦点，运营商积极布局推进产业发展Page3家庭自动化安防节能健康物联网联接成为运营商切入垂直行业应用的关键点千亿的物联网联接车公用事业UBI车队管理Telematics跟踪抄表停车环境医疗运输智慧城市能源公用事业根据运营商业务特点，以及全球领先大T成功经验所得出的运营商进入IoT的最佳行业IoT从概念走向小规模商用，运营商主导推动标准、芯片端到端产业，领先大T探索多种业务，希望成为行业领导者HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page435pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIAL抄表、智能停车、智慧农业、资产跟踪等中速率(1Mbps)低速率(200kbps)高速率(10Mbps)蜂窝物联网技术分层以及未来业务发展趋势eMTC2GGPRS/CDMA网络接入技术要求NB-IoTLoRa(UnlicensedLPWA)Sigfox等市场业务机会智慧农业气象/环保监测资产标签智能抄表安防监测智能停车电梯广告穿戴设备深度覆盖、超低成本、超低功耗、海量连接、时延不敏感(秒级)移动性、语音，速率变化，时延100ms级车队管理设备远程管理智能锁穿戴、POS、调度、电子广告等未来IoT连接分布LTE-V4GLTE/LTE-A/5G技术新兴低速率LPWA市场健康宠物跟踪视频监控大带宽，低时延车载娱乐自动驾驶HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page535pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIALNB-IoT/eMTC/LTE-V对网络的关键指标需求物联网关键需求覆盖增强低功耗eMTCNB-IoT15dB＋20dB+10年5~10年语音速率1Mbps200Kbps支持不支持低成本大连接10$/模组50k/小区（1.4MHz）100k/小区(200KHz)$5/模组时延1~10秒100ms~1秒业务定位:50米广播多播NB和eMTC主要是面向低速物联网领域，NB作为一个新制式，在成本/覆盖/功耗/连接数等技术做到了极致。eMTC设计上考虑LTE蜂窝网兼容，对要求时延，语音，移动性的物联网领域更占优势。如穿戴类设备。定位:50米广播多播HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page635pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIALNB-IoT标准进展Rel-14NB-IoTRel-13NB-IoTQ4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q320162017RAN1/RAN2/RAN3/RAN4,corepart100%RAN4,performanceR13协议，16年6月核心协议冻结，9月将完成性能规范;•多种部署方式：Standalone/In-Band/GuardBand•覆盖：+20dB，ULST/MT，3.75k/15K•省电：PSM，eDRX；•终端成本：半双工，QPSK，CP等；R14协议，Q3启动，预计17年Q2冻结•定位增强：支持网络定位到50米精度•速率提升：峰值速率提升一倍•广播多播：可以支持软件批量升级等•其它：Qos，多载波增强；NB-IoT：RAN5,TestPartHISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page735pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIAL内容3NB-IoT基本原理与关键特性2eMTC&NB-IoT物理结构对比物联网和蜂窝物联网技术概述14NB-IoT终端侧性能指标统计HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page835pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIALNB-IOT解决方案总体架构支持接口优化，优化30%以上信令开销，支持终端节电和降成本。23基于CloudEdge平台优化的IoT专用核心网，可与现网组pool，降低每连接成本重用站点基础设施，降低部署成本1SingleRANG/U/L/NBIoTNB-IoT模块IoMPlatformSingleEPCGU/LHLR/PCRFNBIoT新建行业终端•应用层协议栈适配•终端SIMOTA•终端设备、事件订阅管理•API能力开放（行业，开发者）•OSS/BSS（自助开户，计费）•大数据分析•移动性/安全/连接管理•无SIM卡终端安全接入•终端节能特性•时延不敏感终端适配•拥塞控制和流量调度•计费使能•低成本站点解决方案•新空口支持MassiveIoT连接•无线连接•软SIM•传感器接口•应用驻留•传感器接口•应用驻留MIGb/IuPS/S1/MI123IoTEPC基站核心网IOT平台3rd应用服务器HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page935pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIALeNBPHYUEPHYMACRLCMACPDCPPDCPRLCUser-planeprotocolstackeNBPHYUEPHYMACRLCMACMMERLCNASNASRRCRRCPDCPPDCPControl-planeprotocolstackNB-IoT无线空口协议栈控制平面NB-IoT终端只支持控制面优化方案，PDCP层透传用户平面NB-IoT通过控制面优化方案（通过NAS信令传输小数据包）时，不使用用户面NB-IoT终端同时支持控制面优化方案和用户面优化方案时，只有接入层安全激活才使用PDCP层9HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page1035pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIALNB-IoT空口技术10PHYMACRLCPDCP新定义基于LTE修改RRCNB-IoT空口技术特征NB-IoT与LTE的关系物理层新定义L2/L3基于LTE修改S1接口信令简化下行：OFDMA子载波间隔15kHz，共12子载波上行：Single-tone•3.75kHz和15kHz两种子载波间隔•覆盖优，速率低Multi-tone•15kHz子载波间隔•速率高，覆盖稍差终端上报支持的能力，网络侧统一调度NB-IoT协议栈HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page1135pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIALNB-IoT部署方式Standalone部署LTEGuardband部署LTEInband部署HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page1235pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIAL•SCFDMA，2种带宽3.75KHz（功率谱更大，覆盖更好，PRACH）15KHz（速率高，时延小，PUSCH）•2种模式SingleTone（1个用户使用1个载波，低速应用）Multi-Tone（1个用户使用多个载波，高速应用,只支持15KHz）•OFDMA占用200KHz带宽（两边各留10KHz保护带，实际占用180KHz，在LTEInband部署时占用180KHz，即一个RB）子载波带宽：15KHz子载波数量：12物理层结构:频域上行下行HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page1335pt:R153G0B0:LTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:LTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEICONFIDENTIAL上行Frame#0Frame#1Frame#2Frame#3Subframe#0Frame#1020Frame#1021Frame#1022Frame#1023Subframe#1Subframe#2Subframe#3Subframe#4Subframe#6Subframe#7Subframe#8Subframe#9Subframe#51ms10msSymbol#3Symbol#0Symbol#2Symbol#1Symbol#4Symbol#5Symbol#6Slot#0Slot#1CPSignalSymbol#10Symbol#7Symbol#9Symbol#8Symbol#11Symbol#12Symbol#13HSFN#0...HSFNe#1HSFN#2HSFN#3HSFN#1020HSFN#1021HSFN#1022HSFN#1023...下行subframe1mssubframesubframeslotslot0.5msDataDMRSCPsignalDataDataDataDataDataOFDMsymboldurationThelastdatasymbolallocationofevery1msisbasedontheconfigurationofLTEsoundingforinband