NB-IOT,窄带蜂窝物联网解决方案

NB-IOT,窄带蜂窝物联网解决方案第一页，共33页。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第二页，共33页。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%市场空间第三页，共33页。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M2M成为收入占比低于1%但增长快速，平均每季度增长约7%传统业务趋于饱和，物联网成为业务发展必然选择

£372m

M2M收入VDF2015年财报总收入£42,227m增长+25%

第四页，共33页。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ApplicationAssetTrackingEnergyDataMgnt.SmartGrid&MeteringConnectedCabinetsTelematicsInsuranceApplicationFleetmanagementManagedconnectivityConnectedvehicleSmartutilitiesApplicationConsumerelectronicsEnergyIndustrialautomationSecurityTransport&logisticsVehicletelematicsApplicationServicemanagementTransportationConnectedmedicalAssermanagementRemotemonitoring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)第五页，共33页。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/eMTC3G/4G网络技术202017BIOT链接数量分布CCTV,eHealth，…中速率低速率NB-IOT，SigFox，

LoRaGPRS/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第六页，共33页。LPWA开启低功率广覆盖物联网市场，NBIoT具备技术比较优势1m100m10kmBluetoothZigBee…（短距覆盖）WiFi（短距覆盖）UMTS/LTE（高成本覆盖）GSMLPWA（低功率广覆盖）

覆盖100bps100kbps100Mbps速率移动物联网技术的不同定位高安全性高可靠性高速率低功耗高频谱效率大覆盖低成本低时延短距通信（WiFi等）NBIOT私有技术（LoRa等）NBIoT相对短距通信/私有技术优势明显技术制式网络定位国际标准NBIOT可与现蜂窝网融合演进的低成本电信级的高可靠性、高安全性广域物联网技术私有技术LoRa需独立建网、无执照波段的高风险局域网物联技术Sigfox不适配国内无执照波段、由Sigfox建网与运营商合作的高成本高风险物联网技术第七页，共33页。

NB-IoTLoRaSigfox频谱安全性GUL牌照波段，安全性高无执照波段，难以协调国内无可用频段建网成本与现蜂窝网融合演进，成本低独立建设网络独立建设网络，成本投入大运营模式运营商经营，广域物联多个局域网运营Sigfox建网，与运营商等合作运营信道带宽200KHz7.8KHz—500kHz多种带宽200KHz调制方式下行：OFDMA/上行：SC-FDMALoRa（线性扩频调制）上行：DBPSK/下行：GFSK典型速率上行:14.7~48kbps/下行:~150kbps0.018kbps~37.5kbps上行：100pbs/下行：600bps典型容量50K2K~50K11.7K覆盖距离城区：1~8Km/郊区：~25Km城区：2~5Km/郊区：~15Km城区：3~10Km/郊区：30~50Km电池寿命>10年>10年8-20年LPWA主流技术：NBIoT成本、可靠性等多方面优势明显第八页，共33页。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

StandaloneGuardBandInBandLTEC/U/LGSMLTE支持灵活的部署200KHzNarrowBandAirInterface200KHz200KHz200KHz180KHz<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，要求长的电池寿命第九页，共33页。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连接数每小区广覆盖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大连接低成本第十页，共33页。

20dB覆盖增益

180KHz3.75KHz

物联网终端:200mw数据包(每个包100byte)典型应用平均功率=200mW/180kHz2G/3G/4G平均功率=200mW/3.75kHz17dBNB-IOT定义了最大16次重传9~12dBD1……D1D1功率谱密度重传第十一页，共33页。

10年电池寿命:PowerSavingModeVoice/DataPagingPSMStateDataWakeupNB-IOT没有PowerSavingMode的情况Tx(23dBm):200mWRx:80mWIdle:3mWPSM:0.015mW99%

时间在PSM状态PSM下只占用<1%

功耗第十二页，共33页。海量连接能力

话务模型

海量连接的特有系统设计15分钟~1天xxbyte~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第十三页，共33页。低成本芯片/模组Cat-4BB2RX1TXRFMMMBPAPMUFlash/RAMBB1RX1TXRFMBPAPMUFlash/RAMBB1RX1TXRFPAPMUFlash/RAMMMMB:多模多频段PAMB:多频段BB:基带PMU:电源管理单元PA:PowerAmplifierSOC:SystemonChipCat-0NB-IOTSOC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第十四页，共33页。频域10K保护带（仅用于Standalone方式）子载波间隔15K12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信道结构第十五页，共33页。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-Band180kLTENB-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7.3dBGSMGSMGSMGSMGSMGSMNB-IOT100K100KNB-IOTUMTS5M中心频率间隔2.6MLTE5M以上带宽大于100K保护带要求200KLTE5M带宽，实际保护带250KNB-IOT保护带要求200KNB-IOTLTE频谱模板要求100KLTE10M带宽500K第十六页，共33页。NB-IOT站点方案，基于SingleRAN网络演进Re-useRRUNB-IOTNewbasebandRe-useAntenna第十七页，共33页。NB-IOT端到端解决方案第十八页，共33页。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第十九页，共33页。NBIoT标准立项，2016年6月冻结3GPPR13联合提出NBM2M提出NBOFDMA提出NBLTENB-IOT工作组NBCIOT报告发起者NB-IOT2016.6冻结2015.92015.52014.52014.72015.7融合入融合入NBIoT标准即将冻结，16年Q2开启正式商用大幕第二十页，共33页。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

NBIoT正逐渐形成完整的生态链智能灯水表智能停车宠物跟踪气表垃圾箱芯片模组终端运营商NBIoT第二十一页，共33页。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APIAPIAPIAPI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第二十二页，共33页。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第二十三页，共33页。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)7am9pm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用户体验影响小第二十四页，共33页。智能抄表大量水表多步计量要求智能抄表系统XGPRSShortRange要求性价比高的智能抄表系统NB-IOT打造智能水务系统NB-IOTControllerServerNB-IOTeNB

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第二十五页，共33页。运营商V项目简介FieldTrial2015Q42016Q12016Q22016Q3PreparePoCCommercial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，则投资收益会更高第二十六页，共33页。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第二十七页，共33页。车检器智能停车P空车位AvailableLotsP1停车场0574P2停车场0435P3停车场0545P4停车场04564.5G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123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4NB-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进口出口出口出入引导：分支路口引指示各分支路口剩余车位数分支路口方向APP支付第二十八页，共33页。宠物跟踪

NB-IOT实现位置追踪等简洁应用APP查看/通知老人跟踪与健康信息上报宠物环定期上报位置信息低成本，可扩展商业模式业务平台畜牧业动物保护终端成本低信息简洁应用面广

老人健康自