NB-IOT,窄带蜂窝物联网解决方案.ppt

NB IOT解决方案介绍NarrowBandIoT 窄带蜂窝物联网 目录 LPWA市场需求和NB IOT解决方案NB IOT标准和产业进展应用案例探讨 2020年IoT总连接将达到300亿 市场空间达到1 7万亿美金 数据来源 IDC 总连接数 亚太 北美 西欧市场空间大 总和超过80 市场空间 物联网是未来确定性高增长的业务 物联网技术在行业应用比例逐年提高 物联网业务比例虽然还小 但增长迅速 智能抄表 资产跟踪 车联网是运营商物联网发展的主要方向 Application AssetTracking EnergyDataMgnt SmartGrid Metering ConnectedCabinets TelematicsInsurance Application Fleetmanagement Managedconnectivity Connectedvehicle Smartutilities Application Consumerelectronics Energy Industrialautomation Security Transport logistics Vehicletelematics Application Servicemanagement Transportation Connectedmedical Assermanagement Remotemonitoring 智能抄表 资产跟踪以及部分车联网应用都是LPWA应用 LowPowerWideArea 低功耗广覆盖 当前蜂窝物联网的主要技术走向 POS SmartHome M2MBackhaul Sensors Meters Tracking Logistics SmartParking Smartagriculture 高速率 GPRS CDMA MTC eMTC 3G 4G 网络技术 202017BIOT链接数量分布 CCTV eHealth 中速率 低速率 NB IOT SigFox LoRa GPRS CDMA退网前 eMTC难以有替代机会 空白市场 由于缺乏针对性技术 没有很好的的满足 高速率 中速率 低速率 车载娱乐系统空间大 市场机会 LPWA开启低功率广覆盖物联网市场 NBIoT具备技术比较优势 移动物联网技术的不同定位 NBIoT相对短距通信 私有技术优势明显 LPWA主流技术 NBIoT成本 可靠性等多方面优势明显 支持SingleRAN平滑演进 GSM UMTS LTE NB IOT 基于LTE的一个演进模式 NB IOT 窄带蜂窝物联网解决方案 Standalone GuardBand InBand C U L 支持灵活的部署 200KHzNarrowBandAirInterface 200KHz 200KHz 200KHz 180KHz 100kbps低频 小包 时延不敏感低成本终端 模块 5 覆盖地下管网 深度室内 电池供电 要求长的电池寿命 NB IOT四大优势 专门定位 低频 小包 时延不敏感 物联网业务 20dB增益 5 模组成本 10年电池寿命 50K连接数每小区 窄带功率谱密度提升重传次数 16次编码增益 简化射频硬件简化协议降低成本减小基带复杂度 简化协议 芯片功耗低功放效率高发射 接收时间短 频谱效率高小包数据发送特征终端极低激活比 低功耗 20dB覆盖增益 180KHz 3 75KHz 物联网终端 200mw 数据包 每个包100byte 典型应用 平均功率 200mW 180kHz 2G 3G 4G 平均功率 200mW 3 75kHz 17dB NB IOT 定义了最大16次重传 功率谱密度 重传 10年电池寿命 PowerSavingMode Voice Data Paging NB IOT 没有PowerSavingMode的情况 Tx 23dBm 200mWRx 80mWIdle 3mWPSM 0 015mW 99 时间在PSM状态PSM下只占用 1 功耗 海量连接能力 话务模型 海量连接的特有系统设计 50k设备 小区 对时延不敏感 NB IOT网关 业务平台 DLData 终端上下文存储下行数据缓存 独立的准入拥塞控制终端上下文信息存储 低成本芯片 模组 Cat 4 BB 1RX 1TX RF MBPA PMU Flash RAM BB 1RX 1TX RF PA PMU Flash RAM MMMB 多模多频段PAMB 多频段BB 基带PMU 电源管理单元PA PowerAmplifierSOC SystemonChip Cat 0 NB IOT SOC方案半双工 单天线 更少的内存窄带 上行单载波处理协议简化 SOC 频域 10K保护带 仅用于Standalone方式 子载波间隔15K 12个子载波 10K保护带 仅用于Standalone方式 下行OFDMA 上行SC FDMA下行子载波带宽15K 每用户可多个子载波上行有singletone和Multitone两种方式 singletone 单个子载波 15K或3 75KMultitone 多个子载波 15K NB IOT信道结构 频率部署方式一 standalone 频率部署方式二 LTEGuardBand In band部署 LTE10M带宽 支持 5M及以下保护带不足以支持 频率部署方式三 In Band NB IOT频谱方案 功率谱密度增益12 3dB 更广覆盖 功率谱密度增益4dB 覆盖稍差 功率谱密度增益7 3dB NB IOT UMTS 5M 中心频率间隔2 6M LTE5M以上带宽 大于100K 保护带要求200KLTE5M带宽 实际保护带250K NB IOT 保护带要求200K NB IOT LTE频谱模板要求100K LTE10M带宽 500K NB IOT站点方案 基于SingleRAN网络演进 Re useRRU NB IOT Newbaseband Re useAntenna NB IOT端到端解决方案 目录 LPWA市场需求和NB IOT解决方案NB IOT标准和产业进展应用案例探讨 NBIoT标准立项 2016年6月冻结 3GPPR13 联合提出NBM2M 提出NBOFDMA 提出NBLTE NB IOT工作组 NBCIOT 报告发起者 NB IOT 2016 6冻结 2015 9 2015 5 2014 5 2014 7 2015 7 融合入 融合入 NBIoT标准即将冻结 16年Q2开启正式商用大幕 NBIoT产业链快步完备 全球产业联盟加速行业成熟 其他各大主流芯片厂家动态 NBIoT产业联盟动态 华为 已推出样机芯片 今年Q3推出商用芯片高通 已规划支持芯片MDM9206 待对外发布英特尔 宣布支持NBIoT 芯片规划待发布MTK 跟随3GPP标准 芯片规划待对外发布 全球NBIoT论坛VDF等21运营商华为等3主流设备厂商7芯片模组厂商11垂直行业 芯片 模组 终端 NB IOT网络 大数据 业务管理 运营商集成方案 芯片模组终端厂商 API API API API 业务运营 垂直行业及业务解决方案提供商 生态链快速构建 将成为全球主流技术和产业生态 目录 LPWA市场需求和NB IOT解决方案NB IOT标准和产业进展应用案例探讨 NB IOT智能抄表 智能抄表的需求 基本诉求 低成本 海量规模 低功耗 水表 气表 5年 深度覆盖 安装位置诉求 业务诉求 上报频次增加 阶梯收费 大数据分析诉求 监控告警 故障发现 实时上报 故障诊断 基于NB IOT抄表的优势和价值 面向未来的技术 垂直行业也都预期2G网络都将于2018至2020年退网 低成本 南方电网考虑用4G替代2G模块 每个表成本高超过100元 一张网一个技术 当前因为2G覆盖问题 技术碎片化 安装维护方便 水务 燃气 电力企业 运营商 稳定的收入 低的投入 存量网演进投入小 5年到10年持续的收入贡献 成熟的产业 复用当前成熟的智能抄表产业链 现网MBB用户体验影响小 智能抄表 大量水表 多步计量 要求智能抄表系统 X GPRS ShortRange 要求性价比高的智能抄表系统 NB IOT打造智能水务系统 深度覆盖 20 dBgainvsGSM 低功耗 低成本智能数据管理 智能水表 智能气表 运营商V项目简介 FieldTrial 2015Q4 2016Q1 2016Q2 2016Q3 Prepare PoC Commercial 原始诉求 水务管理成本非常高 需要进行全国性的智能化改造 包括智能抄表 水质监控 水泄漏监控等 提高效率 降低成本并节约大量水资源选择NB IOT原因 2G要退网 3G模块成本高覆盖不够好预期运营商收入 170万水表 6 8美金一年 三年内收回投资 如果引入更多应用 则投资收益会更高 智能停车 NB IOT使停车更加智能 当前停车方案的挑战 C IoT控制器 M2M业务管理平台 快速问题处理整个城市一张网 便于维护和管理低功耗 长寿命与物业分离 更易寻址安装 基于智能停车的车间器工作温度 40 C 70 C尺寸 直径 90mm 高 80mm材质 铝制材质 每辆车下面的车间器 网关收集信息并反馈给基站 APP收索车位信息 复杂的问题处理 高成本 设备 安装等 大电池容量 多网络组网 马路边 地下室 车检器 智能停车 4 5G网络 智能停车服务器 业务管理平台管理员可以实时看到停车场当前各个车位使用状态 1 2 3 引导屏车主在各级引导屏看到停车场车位使用情况 手机APP车主在APP上查看停车场车位使用情况 车位占用 空闲 车位占用 空闲 管理员 4 NB IOT智能停车系统交互界面 1 停车场查询查询附近 目的地的停车场信息 出入引导 分支路口引指示各分支路口剩余车位数分支路