Qual é o tamanho da cobertura NB-IOT? Por que o NB-IOT pode alcançar uma cobertura forte?

A Internet das Coisas de Banda Estreita (NB-IoT) tornou-se um importante ramo da Internet de Todas as Coisas. NB-IoT é amplamente popular por sua forte cobertura e longa distância de comunicação. Então, qual é o tamanho do NB-IoT'cobertura e como medir sua cobertura?

A forte cobertura é uma das maiores características da tecnologia NB-IoT. Ele pode não apenas atender às necessidades de ampla cobertura em áreas rurais, mas também aplicar-se a aplicações que exigem cobertura profunda, como áreas de fábricas, garagens subterrâneas e tampas de bueiros. Tomemos como exemplo o monitoramento de tampas de bueiros. No passado, o método GPRS exigia a extensão de uma antena e os veículos eram facilmente danificados.Contanto que o NB-IoT seja implantado corretamente, esse problema pode ser bem resolvido. Isto se deve principalmente à forte capacidade de cobertura do NB-IoT.

Capacidade de cobertura NBATERM0

1. Métricas

Para medir a capacidade de cobertura do NB-IoT, a organização do padrão 3GPP definiu isso, o que exige que a cobertura do GSM, LTE de banda larga existente e outras redes seja aumentada em 20dB. 

2. A origem da norma

Por que é 20dB? Veja o exemplo de um hidrômetro divulgado na Internet para entender. O ambiente sem fio onde o hidrômetro está localizado é ruim. Comparado com o smartphone, a diferença de altura leva a uma diferença de 4dB no sinal. Ao mesmo tempo, a tampa é fechada e uma perda adicional de cerca de 10dB é adicionada, por isso precisa ser aumentada em cerca de 20dB.

De acordo com a definição do padrão 3GPP, os requisitos MCL em diferentes redes são mostrados na tabela a seguir. Pode-se observar na tabela que o gargalo de cobertura em cada modo está no uplink. O MCL de uplink de NB-IoT é de -164dBm, enquanto o MCL de uplink de redes GSM e de banda larga LTE é de -144dBm. Portanto, o ganho de 20dB é comparado ao GSM e às redes existentes. para redes NBATERM4.

3. Tecnologias-chave

Então, como surgiu o ganho de 20dB? Antes de responder a esta pergunta, vamos entender alguns conceitos-chave.

MCL: Maximum Coupling Loss, a perda máxima de acoplamento. Refere-se à perda de caminho máxima permitida (dBm) em todo o link de transmissão na extremidade receptora, a fim de desmodular corretamente o sinal enviado pela extremidade transmissora.

PSD: densidade espectral de potência, densidade espectral de potência. Indica a potência (W/Hz) transportada pela onda por unidade de frequência.

Por que o NB-IOT pode alcançar uma cobertura forte

Banda estreita, retransmissão, baixa frequência – os três Mosqueteiros do NB-IoT com forte cobertura:

1. Banda estreita

O ganho da banda estreita é medido em PSD. A largura de banda da portadora de uplink NB-IoT é 3,75/15KHz. Comparado com o PRB de uplink 2G/3G/4G existente de 200KHz (excluindo a largura de banda de proteção, na verdade é 180KHz), o ganho PSD é de cerca de 11dB: log((200mW/15KHz)/(200mW /180KHz))=10,7dB. Ou seja, a energia transportada por unidade de largura de banda do NB-IoT é maior que a do 2G/3G/4G, podendo cobrir distâncias maiores nas mesmas condições.

Dentre eles, 200mW corresponde a um terminal com potência de transmissão de 23dB (10log200mW=23dB).

2. Retransmissão

Comparado com o método tradicional, o NB-IoT suporta mais retransmissões. Cada vez que o número de retransmissões dobrar, a taxa será reduzida à metade e, ao mesmo tempo, será trazido um ganho de 3dB. Em leigo'termos, se você puder'Se não ouvir uma vez, você pode repetir mais algumas vezes para aumentar a probabilidade de ouvir com clareza. A norma define o número máximo de retransmissões de uplink até 128 vezes, mas considerando a taxa e a capacidade da célula em cenários edge, o número máximo de retransmissões de uplink é geralmente limitado a 16 vezes, o que corresponde a um ganho de 9dB (na verdade, é cerca de 3dB inferior ao valor teórico). 

3. Baixa frequência

Embora o NB-IoT possa ser implantado em qualquer banda de frequência, considerando os requisitos de cobertura, geralmente escolha bandas de frequência de baixa frequência abaixo de 1 GHz para implantação. Em comparação com a alta frequência, a baixa frequência tem as vantagens de menor perda de caminho e maior capacidade de difração, e é mais adequada para cobertura de longa distância.(A alta frequência é mais adequada para comunicação dentro do alcance da linha de visão, ou seja, não há obstrução entre o transmissor e o receptor e a distância é próxima) 

O ganho de 20dB acima mencionado vem disso: 11dB(PSD)+9dB(retransmissão)=20dB, e NB-IoT é geralmente implantado na banda de baixa frequência abaixo de 1GHz, os três juntos garantem a tecnologia NB-IoT mais forte. cobrir.