关于NB-IoT在上一章已经提到过《物联网通信技术的了解》这一章进行一次详细的了解。
NB-IoT的演进于发展
| 2016 R13 | 2017 R14 | 2018 R15 | 2020 R16 | R17（已立项） |
| LPWA 基础版 | 提速扩容,扩展功能 | 提升性能,拓场景 | 提升效率,连接5GC | 16QAM（M） |
| 20dB覆盖 | 速率可替GPRS >100Kbps | 功耗降低80% | 5G NR共存 | 移动性优化 |
| 大连接 | 容量多载波 | 时延降低20% | 接入5G CN | 载波业务差异化 |
| 低功耗 | 定位/移动性80km/h | 支持100km小区 | 多模 | |
| 低成本 | Cat-NB2 | Qos管理 | 互操作 | |
| Cat-NB1 |
NB-IoT 物理层
NB-IoT又叫窄带蜂窝物联网，为了减少实现的复杂性,NB-IOT精简了不必要的物理信道，在下行只有三种物理信道和两种参考信息，其中系统带宽180Hz。
下行技术采用的是CFDMA,子载波间隔15KHZ，共计12个子载波，三种下行物理信道为：
- NPBCH(窄带物理广播信道)
- NPDCCH(窄带物理下行控制信道)
- NPDSCH(窄带物理下行共享信道)
两种下行物理信号
- NRS(窄带参考信号)
- NSS(窄带同步信号)
在上行只有两种物理信道和一种参考信号，上行技术为SC-FDMA(单载波频分多址) 分为两种上行物理信道：
- NPUSCH(窄带物理上行共享信道)
- NPRACH(窄带物理随机接入信道)
一种上行物理信号:
- NDMRS(窄带参考信号)
NB-IoT 关键特性
- 超低成本 (Low Cost)
- 超低功耗 (Low Power)
- 超强覆盖 (Super Cover)
- 超大连接 (Massive Connection)
超低成本
NB-IoT 支持基于目前LTE制式平滑演进，并根据不同运营商的需要求，支持灵活频段部署，从而降低网络建设和维护成本。可以部署到运营商已有的网络当中来达到低成本的目的，NB-IoT 有三种部署模式：
独立部署
不依靠现有的LTE网络，完全独立出来一般适用频段GSM频段而GSM频段是200KHz而NB-IoT是180KHz所以用GSM频段是完全满足需求。
保护带部署
NB-IoT是个窄带宽可以部署到现有4G频段的保护带宽上，可以把原有不用的资源利用起来。
带内部署
NB-IoT 可以部署在4G频段内，因为NB-IoT是基于4G设计的所以和4G是完全契合的，4G的每一个小资源块带宽是180KHz 所以完全满足不存在资源浪费问题。
通过简化,算法，裁剪不必要的硬件模块，从而达到降低芯片成本的目的。可通过单天线，半双工以及其他一些处理设计专门设计的芯片，Kirin4G芯片和Boudica150 NB-IoT芯片。
超低功耗 DRX与eDRX
DRX
非连续性接收 / 间断接收机制，周期性监听寻呼信道大致意思入下图：
从进入休眠到唤醒叫做DRX周期，而DRX周期可以进行设置根据自身业务调整。该模式适合周期性比较短的业务场景使用，由于周期性比较短所以，耗电量也会上升，所以充电这个就比较频繁了，但是有些物联网场景可能几个月甚至几年才会充一次点。所以该业务场景不太适合使用DRX。
eDRX
基于DRX的设计，设计出功耗更小的eDRX在DRX基础上设计出PTW方案。PTW周期会寻呼3次每次寻呼完毕，会进入一个周期性比较长的休眠状态。
这个休眠状态可以达到2.92h,具体时长也是可以通过运营设计具体的业务场景。但是也有一些情况还是不能满足物联网设备的省电需求。所以就有了PSM省电模式。
PSM省电模式
该模式和eDRX很像但是它的休眠时间最长可以到310小时大概13天左右。但是在PSM模式下应用层的消息下到到终端，终端是接收不了的会被暂时保存在IoT的平台里面等待被唤醒的时候再发送出去。
超强覆盖
超强覆盖：功率谱密度提升与时域重传
比GPRS多增加20dB MCL（最大耦合损耗） NB-IoT 覆盖距离是GRPS的3倍，比GPRS多穿透2堵墙。
做到超强覆盖通过重复发送的方式的可靠性来扩大更大的增益，其上行提升12dB增益，下行提升9dB增益。另一方面通过单子载波15KHz来进行传输，4G最少也要传180KHz在同样的功率下窄带的增益是要更大的。
超大连接
超大连接：减小空口信令开销与降低资源使用
可以接收5W设备接入其关键技术1：
上行业务调度单元较小：NB-IoT 15kHz,LTE:180kHz
技术点2：
减少空口信令开销。在物联网中大量的设备一般都处于休眠当中，而且物联网对时延不敏感，所以就可以接入更多的设备。
技术点3：
PSM/eDRX降低了每个设备的资源使用情况。
技术点4：
- 独立的准入拥塞控制
- 终端上下文信息存储
技术点5
- 终端上下文存储
- 下行数据缓存
NB-IoT关键特性
NB-Iot 模组简化成本只需要30左右块钱，电池寿命达到10年左右，5万设备的大连接，20dB的大覆盖。