窄带、重传、低频--NB-IoT强覆盖能力的三剑客 2017-04-12 LPWAN技术公众号：强覆盖是 NB-IoT技术的最大特点之一，不仅可以满足农 村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用 同样适用。以井盖监测为例，过去 GPRS的方式需要伸出一根天线，车辆来往 极易损坏，而 NB-IoT只要部署得当，就可以很好的解决这一难题。这主要得益 于 NB-IoT的强覆盖能力。 1.衡量标准 为了衡量 NB-IoT的覆盖能力，3GPP标准组织对此进行了定义，要求相比现有 GSM、宽带 LTE等网络覆盖要增强 20dB。 2.标准由来 为什么是20dB呢？借用网上报道的水表例子来理解。水表所处位置无线环境差， 与智能手机相比，高度差导致信号差 4dB，同时再盖上盖子，额外增加约 10dB 左右损耗，所以需要增强约 20dB。 根据 3GPP标准定义，不同网络下的 MCL要求如下表所示。从表中可见，各制 式下覆盖的瓶颈均在上行，其中 NB-IoT的上行 MCL为-164dBm，而 GSM、宽 带 LTE网络的上行 MCL为-144dBm，因此 20dB的增益是相比 GSM和现有LTE 网络而言的。 3.关键技术 那么20dB的增益是怎么得来的呢？在回答这个问题之前，先了解几个关键概念。 MCL：Maximum Coupling Loss，最大耦合损失。是指接收端为了能正确地解调 发射端发出的信号，整个传输链路上允许的最大路径损耗(dBm)。 PSD：power spectral density，功率谱密度。表示每单位频率波携带的功率(W/Hz)。 窄带、重传、低频--NB-IoT强覆盖能力的三剑客。 3.1窄带 窄带所带来的增益用 PSD衡量。NB-IoT上行载波带宽为 3.75/15KHz，相比现 有 2G/3G/4G上行 200KHz(除去保护带宽，实际为 180KHz)的 PRB，PSD增益 约为 11dB：log((200mW/15KHz)/(200mW/180KHz))=10.7dB。也就是 NB-IoT 单位带宽所携带的能量比 2G/3G/4G更高，因此同等情况下可覆盖更远距离。 其中 200mW对应发射功率为 23dB的终端(10log200mW=23dB)。 3.2重传 相比传统方式，NB-IoT支持更多次数的重传。重传次数每翻一倍，速率就会减 半，同时带来 3dB的增益，通俗点讲就是说一遍听不清，就多说几遍，提高听 清的概率。 标准中定义上行重传次数最大可达 128次，但考虑边缘场景下的速率以及小区 容