ความคุ้มครอง NB-IOT ใหญ่แค่ไหน? เหตุใด NB-IOT จึงสามารถบรรลุความครอบคลุมที่แข็งแกร่งได้

Narrow Band Internet of Things ( NB-IoT ) ได้กลายเป็นสาขาสำคัญของ Internet of Everything NB-IoT ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในด้านความครอบคลุมที่แข็งแกร่งและระยะการสื่อสารที่ยาวนาน แล้ว NB-IoT จะใหญ่ขนาดไหน'ความครอบคลุม และจะวัดความครอบคลุมได้อย่างไร?

ความครอบคลุมที่แข็งแกร่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยี NB-IoT ไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการการครอบคลุมพื้นที่ในวงกว้างในพื้นที่ชนบทเท่านั้น แต่ยังนำไปใช้กับการใช้งานที่ต้องการการครอบคลุมเชิงลึก เช่น พื้นที่โรงงาน โรงจอดรถใต้ดิน และฝาปิดท่อระบาย ยกตัวอย่างการตรวจสอบฝาปิดท่อระบาย ในอดีต วิธี GPRS จำเป็นต้องขยายเสาอากาศ และยานพาหนะได้รับความเสียหายได้ง่ายตราบใดที่ NB-IoT ได้รับการปรับใช้อย่างเหมาะสม ปัญหานี้ก็จะสามารถแก้ไขได้อย่างดี สาเหตุหลักมาจากความสามารถในการครอบคลุมที่แข็งแกร่งของ NTERM1

ความสามารถในการครอบคลุม NTERM0

1. ตัวชี้วัด

เพื่อวัดความสามารถในการครอบคลุมของ NB-IoT องค์กรมาตรฐาน 3GPP ได้กำหนดสิ่งนี้ ซึ่งกำหนดให้ความครอบคลุมของ GSM บรอดแบนด์ LTE และเครือข่ายอื่นๆ ที่มีอยู่ควรได้รับการปรับปรุงอีก 20dB 

2. ที่มาของมาตรฐาน

ทำไมมันถึง 20dB? นำตัวอย่างมิเตอร์น้ำที่รายงานทางอินเทอร์เน็ตมาทำความเข้าใจ สภาพแวดล้อมไร้สายซึ่งมีมาตรวัดน้ำอยู่นั้นไม่ดี เมื่อเปรียบเทียบกับสมาร์ทโฟน ความสูงที่แตกต่างกันทำให้สัญญาณต่างกัน 4dB ในเวลาเดียวกัน ฝาครอบปิดอยู่ และเพิ่มการสูญเสียอีกประมาณ 10dB ดังนั้นจึงจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงประมาณ 20dB

ตามคำจำกัดความมาตรฐาน 3GPP ข้อกำหนด MCL ภายใต้เครือข่ายที่แตกต่างกันจะแสดงในตารางต่อไปนี้ จากตารางจะเห็นได้ว่าจุดคอขวดของความครอบคลุมในแต่ละโหมดอยู่ในอัปลิงค์ MCL อัปลิงก์ของ NB-IoT คือ -164dBm ในขณะที่ MCL อัปลิงก์ของ GSM และเครือข่ายบรอดแบนด์ LTE คือ -144dBm ดังนั้น การเพิ่มขึ้นของ 20dB จึงถูกเปรียบเทียบกับ GSM และเครือข่ายที่มีอยู่ สำหรับเครือข่าย LTE

3. เทคโนโลยีที่สำคัญ

แล้วความเพิ่มขึ้น 20dB เกิดขึ้นได้อย่างไร? ก่อนที่จะตอบคำถามนี้ มาทำความเข้าใจแนวคิดหลักบางประการกันก่อน

MCL: การสูญเสียข้อต่อสูงสุด, การสูญเสียข้อต่อสูงสุด หมายถึงการสูญเสียเส้นทางสูงสุดที่อนุญาต (dBm) บนลิงค์การส่งสัญญาณทั้งหมดที่ปลายรับเพื่อดีมอดูเลตสัญญาณที่ส่งจากปลายส่งสัญญาณอย่างถูกต้อง

PSD: ความหนาแน่นสเปกตรัมกำลัง, ความหนาแน่นสเปกตรัมกำลัง ระบุกำลัง (W/Hz) ที่คลื่นส่งผ่านต่อความถี่หนึ่งหน่วย

เหตุใด NB-IOT จึงสามารถบรรลุความครอบคลุมที่แข็งแกร่งได้

Narrowband, การส่งสัญญาณซ้ำ, ความถี่ต่ำ - สามทหารเสือของ NB-IoT ที่มีความครอบคลุมที่แข็งแกร่ง:

1. แถบแคบ

อัตราขยายจากแนร์โรว์แบนด์วัดเป็น PSD แบนด์วิดท์ของผู้ให้บริการอัปลิงค์ NB-IoT คือ 3.75/15KHz เมื่อเปรียบเทียบกับ PRB อัปลิงก์ 2G/3G/ 4G ที่มีอยู่ที่ 200KHz (ไม่รวมแบนด์วิดท์การ์ด จริงๆ แล้วคือ 180KHz) PSD ที่ได้รับจะอยู่ที่ประมาณ 11dB: log((200mW/15KHz)/(200mW /180KHz))=10.7dB กล่าวคือพลังงานที่ส่งต่อหน่วยแบนด์วิธของ NB-IoT นั้นสูงกว่าของ 2G/3G/ 4G จึงสามารถครอบคลุมระยะทางที่ไกลกว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

ในจำนวนนั้น 200mW สอดคล้องกับเทอร์มินัลที่มีกำลังส่ง 23dB (10log200mW=23dB)

2. การส่งสัญญาณซ้ำ

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบเดิม NB-IoT รองรับการส่งสัญญาณซ้ำมากกว่า ทุกครั้งที่จำนวนการส่งสัญญาณซ้ำเพิ่มขึ้นสองเท่า อัตราจะลดลงครึ่งหนึ่ง และในเวลาเดียวกัน จะได้รับค่าเพิ่มขึ้น 3dB ในคนธรรมดา'เงื่อนไขหากคุณทำได้'หากไม่ได้ยินเพียงครั้งเดียว คุณสามารถพูดอีกสองสามครั้งเพื่อปรับปรุงความน่าจะเป็นในการได้ยินได้ชัดเจน มาตรฐานกำหนดจำนวนสูงสุดของการส่งสัญญาณอัปลิงค์ใหม่สูงสุด 128 ครั้ง แต่เมื่อพิจารณาถึงอัตราและความจุของเซลล์ในสถานการณ์ Edge แล้ว จำนวนสูงสุดของการส่งสัญญาณอัปลิงค์ใหม่โดยทั่วไปจะถูกจำกัดไว้ที่ 16 ครั้ง ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของ 9dB (จริงๆ แล้ว มันต่ำกว่าค่าทางทฤษฎีประมาณ 3dB) 

3. ความถี่ต่ำ

แม้ว่า NB-IoT สามารถปรับใช้ในย่านความถี่ใดก็ได้ เมื่อพิจารณาถึงข้อกำหนดความครอบคลุม โดยทั่วไปแล้ว มักจะเลือกย่านความถี่ความถี่ต่ำที่ต่ำกว่า 1GHz สำหรับการปรับใช้ เมื่อเปรียบเทียบกับความถี่สูง ความถี่ต่ำมีข้อดีคือการสูญเสียเส้นทางที่ต่ำกว่าและความสามารถในการเลี้ยวเบนที่สูงกว่า และเหมาะสำหรับการครอบคลุมในระยะไกลมากกว่า(ความถี่สูงเหมาะสำหรับการสื่อสารภายในระยะสายตามากกว่า กล่าวคือ ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ และระยะห่างที่ใกล้กัน) 

อัตราขยาย 20dB ที่กล่าวมาข้างต้นมาจาก: 11dB(PSD)+9dB(การส่งสัญญาณซ้ำ)=20dB และโดยทั่วไปแล้ว NB-IoT จะถูกใช้งานในย่านความถี่ความถี่ต่ำที่ต่ำกว่า 1GHz ซึ่งทั้งสามอย่างร่วมกันทำให้มั่นใจได้ว่าเทคโนโลยี NB-IoT จะแข็งแกร่งขึ้น ปิดบัง.