NB-IOT-窄带蜂窝物联网解决方案

NB-IOT解决方案介绍NarrowBandIoT(窄带蜂窝物联网)2HuaweiConfidential目录LPWA市场需求和NB-IOT解决方案NB-IOT标准和产业进展应用案例探讨3HuaweiConfidentialHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page3中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑2020年IoT总连接将达到300亿，市场空间达到1.7万亿美金-10,000,000,00020,000,000,00030,000,000,00040,000,000,00050,000,000,00060,000,000,00070,000,000,00080,000,000,000APCEMALANorthAmericaWE$0$200$400$600$800$1,000$1,200$1,400$1,600$1,80020132014201520162017201820192020$BillionsAsia/PacificCEMALatinAmericaNorthAmericaWesternEurope数据来源:IDC总连接数亚太、北美、西欧市场空间大，总和超过80%市场空间4HuaweiConfidential物联网是未来确定性高增长的业务物联网技术在行业应用比例逐年提高物联网业务比例虽然还小，但增长迅速M2M成为收入占比低于1%但增长快速，平均每季度增长约7%传统业务趋于饱和，物联网成为业务发展必然选择£372mM2M收入VDF2015年财报总收入£42,227m增长+25%5HuaweiConfidential智能抄表/资产跟踪/车联网是运营商物联网发展的主要方向ApplicationAssetTrackingEnergyDataMgnt.SmartGrid&MeteringConnectedCabinetsTelematicsInsuranceApplicationFleetmanagementManagedconnectivityConnectedvehicleSmartutilitiesApplicationConsumerelectronicsEnergyIndustrialautomationSecurityTransport&logisticsVehicletelematicsApplicationServicemanagementTransportationConnectedmedicalAssermanagementRemotemonitoring智能抄表/资产跟踪以及部分车联网应用都是LPWA应用(LowPowerWideArea,低功耗广覆盖)6HuaweiConfidential当前蜂窝物联网的主要技术走向POS，SmartHome,M2MBackhaul…Sensors,Meters,Tracking,Logistics,SmartParking,Smartagriculture…高速率GPRS/CDMA/MTC/eMTC3G/4G网络技术202017BIOT链接数量分布CCTV,eHealth，…中速率低速率NB-IOT，SigFox，LoRaGPRS/CDMA退网前，eMTC难以有替代机会空白市场，由于缺乏针对性技术，没有很好的的满足高速率中速率低速率车载娱乐系统空间大市场机会7HuaweiConfidentialHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page7中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑LPWA开启低功率广覆盖物联网市场，NBIoT具备技术比较优势1m100m10kmBluetoothZigBee…（短距覆盖）WiFi（短距覆盖）UMTS/LTE（高成本覆盖）GSMLPWA（低功率广覆盖）覆盖100bps100kbps100Mbps速率移动物联网技术的不同定位高安全性高可靠性高速率低功耗高频谱效率大覆盖低成本低时延短距通信（WiFi等）NBIOT私有技术（LoRa等）NBIoT相对短距通信/私有技术优势明显技术制式网络定位国际标准NBIOT可与现蜂窝网融合演进的低成本电信级的高可靠性、高安全性广域物联网技术私有技术LoRa需独立建网、无执照波段的高风险局域网物联技术Sigfox不适配国内无执照波段、由Sigfox建网与运营商合作的高成本高风险物联网技术8HuaweiConfidentialHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page8DonotaddobjectsortextinthefooterareaTextandbulletlevel1:20-22ptBulletslevel2-5:18ptMinimum16ptColor:BlackFont:Arial中文标题:32pt颜色:R192G0B0字体:微软雅黑Slidetitle:28-32ptColor:R192G0B0Font:Arial中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑Followingarethirteenrecommendedcolorschemes.Pleaseuseonlyonegroupwithinonepresentation,and2or3colorsinoneslide.NB-IoTLoRaSigfox频谱安全性GUL牌照波段，安全性高无执照波段，难以协调国内无可用频段建网成本与现蜂窝网融合演进，成本低独立建设网络独立建设网络，成本投入大运营模式运营商经营，广域物联多个局域网运营Sigfox建网，与运营商等合作运营信道带宽200KHz7.8KHz—500kHz多种带宽200KHz调制方式下行：OFDMA/上行：SC-FDMALoRa（线性扩频调制）上行：DBPSK/下行：GFSK典型速率上行:14.7~48kbps/下行:~150kbps0.018kbps~37.5kbps上行：100pbs/下行：600bps典型容量50K2K~50K11.7K覆盖距离城区：1~8Km/郊区：~25Km城区：2~5Km/郊区：~15Km城区：3~10Km/郊区：30~50Km电池寿命10年10年8-20年LPWA主流技术：NBIoT成本、可靠性等多方面优势明显9HuaweiConfidential支持SingleRAN平滑演进GSM/UMTS/LTE/NB-IOT基于LTE的一个演进模式NB-IOT，窄带蜂窝物联网解决方案StandaloneGuardBandInBandLTEC/U/LGSMLTE支持灵活的部署200KHzNarrowBandAirInterface200KHz200KHz200KHz180KHz•100kbps•低频、小包、时延不敏感•低成本终端（模块5$)•覆盖地下管网，深度室内…•电池供电，要求长的电池寿命10HuaweiConfidentialHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page10中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑NB-IOT四大优势，专门定位“低频、小包、时延不敏感”物联网业务20dB增益5$模组成本10年电池寿命50K连接数每小区广覆盖•窄带功率谱密度提升•重传次数：16次•编码增益•简化射频硬件•简化协议降低成本•减小基带复杂度•简化协议,芯片功耗低•功放效率高•发射/接收时间短•频谱效率高•小包数据发送特征•终端极低激活比低功耗大连接低成本11HuaweiConfidential20dB覆盖增益180KHz3.75KHz物联网终端:200mw数据包(每个包100byte)典型应用平均功率=200mW/180kHz2G/3G/4G平均功率=200mW/3.75kHz17dBNB-IOT定义了最大16次重传9~12dB功率谱密度重传12HuaweiConfidential10年电池寿命:PowerSavingModeVoice/DataPagingPSMStateDataWakeupNB-IOT没有PowerSavingMode的情况•Tx(23dBm):200mW•Rx:80mW•Idle:3mW•PSM:0.015mW99%时间在PSM状态PSM下只占用1%功耗13HuaweiConfidential海量连接能力话务模型海量连接的特有系统设计15分钟~1天xxbyte~50k设备/小区对时延不敏感NB-IOT网关业务平台DLData终端上下文存储下行数据缓存独立的准入拥塞控制终端上下文信息存储14HuaweiConfidential低成本芯片/模组Cat-4BB2RX1TXRFMMMBPAPMUFlash/RAMBB1RX1TXRFMBPAPMUFlash/RAMBB1RX1TXRFPAPMUFlash/RAMMMMB:多模多频段PAMB:多频段BB:基带PMU:电源管理单元PA:PowerAmplifierSOC:SystemonChipCat-0NB-IOT•SOC方案•半双工/单天线/更少的内存•窄带/上行单载波•处理协议简化SOC15HuaweiConfidentialHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page15中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑频域10K保护带（仅用于Standalone方式）子载波间隔15K12个子载波10K保护带（仅用于Standalone方式）•下行OFDMA，上行SC-FDMA•下行子载波带宽15K，每用户可多个子载波•上行有singletone和Multitone两种方式，singletone（单个子载波）:15K或3.75KMultitone（多个子载波）:15KNB-IOT信道结构16HuaweiConfidentialHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page16中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑频率部署方式一：standalone频率部署方式二：LTEGuardBand/In-band部署（LTE10M带宽+支持，5M及以下保护带不足以支持）频率部署方式三：In-Band180kLTENB-IOT频谱方案：功率谱密度增益12.3dB，更广覆盖功率谱密度增益4dB，覆盖稍差功率谱密度增益7.3dBGSMGSMGSMGSMGSMGSMNB-IOT100K100KNB-IOTUMTS5M中心频率间隔2.6MLTE5M以上带宽大于100K保护带要求200KLTE5M带宽，实际保护带250KNB-IOT保护带要求200KNB-IOTLTE频谱模板要求100KLTE10M带宽500K17HuaweiConfidentialNB-IOT站点方案，基于SingleRAN网络演进Re-useRRUNB-IOTNewbasebandRe-useAntenna18HuaweiConfidentialNB-IOT端到端解决方案19HuaweiConfidential目录LPWA市场需求和NB-IOT解决方案NB-IOT标准和产业进展应用案例探讨HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page20中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑色字体:微软雅黑NBIoT标准立项，2016年6月冻结3GPPR13联合提出NBM2M提出NBOFDMA提出NBLTENB-IOT工作组NBCIOT报告发起者NB-IOT2016.6冻结2015.92015.52014.52014.72015.7融合入融合入NBIoT标准即将冻结，16年Q2开启正式商用大幕HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page21中文正文和一级目录:20pt子目录(2-5级):18pt全文最小≧16pt颜色:黑