长距离无线通信NBIOT介绍

18年做公司牧场奶牛活动定位&发情监控项目&＃xff0c;调研过华为NB-IOT方案&＃xff0c;但因牧场位于靠近南极的塔斯马尼亚州&＃xff0c;NB-IOT网络信号没有覆盖&＃xff0c;不得已只能用高成本的LoRa自建基站&＃xff08;网关&＃xff09;的方案。下面简单介绍一下NB-IOT的基本概念。

一、NB-IOT定义

NB-IOT是Narrow Band Internet of Things的缩写&＃xff0c;它构建于蜂窝网络&＃xff0c;只消耗180MHz的带宽&＃xff0c;可直接部署在GSM或LTE网络之上,出自3GPP&＃xff0c;2015年标准成立进入商用阶段&＃xff0c;国内是华为公司主导。

二、NO-IOT特点

1、超强覆盖
设计标准在GSM基础上增强20dB&＃xff0c;GSM最小路损144dB&＃xff0c;NB-IoT最小路损164dB。比2/3/4G能够多穿1~2堵墙&＃xff0c;理论上NB-IoT基站覆盖范围15Km。
注&＃xff1a;LoRa覆盖距离5Km
2、超低功耗&＃xff1a;PSM&＃xff08;低功耗模式&＃xff09;&＃xff0c;允许终端在进入空闲态后关闭信号的收发和接入功能&＃xff0c;从而减少天线、射频、信令处理等功耗消耗&＃xff0c;eDRX&＃xff08;非连续接收&＃xff09;让终端设备周期性进入休眠模式&＃xff0c;休眠模式不监听下行通道
注&＃xff1a;当时用LoRa终端&＃xff0c;也是因为功耗问题&＃xff0c;几次调整休眠时长&＃xff0c;最终达到终端电池使用寿命半年左右
3、超低成本&＃xff1a;挥刀自宫&＃xff0c;简化硬件&＃xff08;半双工、低采样率、低速率&＃xff09;&＃xff0c;终端模组成本比较低。
4、超大容量&＃xff1a;5万连接数/小区

三、NB-IOT网络体系架构

• NB-IoT终端&＃xff1a;通过空口&＃xff08;基站和移动电话之间无线协议规范&＃xff0c;定义了无线信道的频率、带宽、编码方式、越区切换等&＃xff09;连接到基站
• eNodeB&＃xff1a;主要承接空口接入处理、小区管理相关功能&＃xff0c;通过S1-Lite与IoT核心网进行连接,可以独立也可以与eutran&＃xff08;接入网&＃xff09;融合组网
• IoT核心网&＃xff1a;承担将IoT数据发送到IoT平台的功能.
• IoT平台&＃xff1a;将接入网得到的IoT数据转发到相应的业务服务器处理 

 四、协议

COAP协议特点

• 基于消息的双向通信&＃xff0c;终端既可以做为Client也可以做为Server
• 协议包轻量级&＃xff0c;最小仅为4B
• 通过确认及重传机制保证数据可靠到达

报文说明

• T: 报文类型  需要确认/不需要确认/应答/复位
• Code:GET/POST/PUT/DELETE
• MessageId:报文序号
• Payload:交互数据&＃xff0c;二进制/文本/json/xml

五、相关链接

1、长距离无线通讯LoRa应用介绍