NB-IoT的發展歷程可追溯到2014年,為應對Sigfox等競爭技術,3GPP在GERAN工作組設立了窄帶蜂窩物聯網系統的研究項目。為引導更多公司參與研究,擴大影響力,3GPP于2015年9月將窄帶物聯網項目轉至RAN工作組進行協議制訂工作,并將立項之初存在的兩大候選技術NB-CIoT方案與NB-LTE方案進行了融合,形成NB-IoT技術,為標準化的順利開展奠定了基礎,最終其核心部分于2016年6月順利結項。NB-IoT技術可以滿足LPWA應用需求,實現低成本、低功耗、廣深覆蓋、大連接,主要因為其在以下幾方面做了技術優化:
(1)革新的空口技術。采用超窄帶設計、重復發送等技術實現覆蓋增強;采用新增模式實現功耗降低;采用低復雜度設計來降低成本。
(2)靈活多樣的部署方式設計。獨立頻點Standalone方式、使用FDD LTE間帶的 Guardband方式,使用FDD LTE系統資源的Inband方式。
(3)輕量級的核心網。優化端到端流程、簡化協議棧、采用新的數據承載方式,構建新的計費模式,節省信令流程,提高數據傳輸效率。
(4)低復雜度、高集成度芯片設計。軟件功能簡化,如協議棧簡化、無復雜外設控制等;硬件集成度提高。
按照覆蓋距離以及可支持的傳輸速率來看,NB-IoT技術與其他物聯網開發技術對比如下圖。
物聯網技術支持的覆蓋距離及速率
按照覆蓋距離以及功耗來看,NB-IoT技術與其他物聯網技術對比如下圖。
物聯網技術支持的覆蓋距離及功耗