NB-IOT覆蓋範圍有多大 NB-IOT的強覆蓋是怎麼實現的

　　NB-IoT技術自出現以來就以其強大的覆蓋範圍和通信距離長而受到普遍的歡迎，發展到如今已經成爲萬物互聯網絡中的一個重要分支。那麼NB-IoT覆蓋範圍到底有多大，是怎麼來衡量其覆蓋能力?
　　強大的覆蓋範圍是NB-IoT技術的最大特色之一，不只能夠知足農村這樣的廣覆蓋需求，對於廠區、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應用一樣適用。以井蓋監測爲例，過去GPRS的方式須要伸出一根天線，車輛來往極易損壞，而NB-IoT只要部署得當，就能夠很好的解決這一難題。這主要得益於NB-IoT的強覆蓋能力。

　　一、衡量標準
　　爲了衡量NB-IoT的覆蓋能力，3GPP標準組織對此進行了定義，要求相比現有GSM、寬帶LTE等網絡覆蓋要加強20dB。
　　二、標準由來
　　爲何是20dB呢?借用網上報道的水錶例子來理解。水錶所處位置無線環境差，與智能手機相比，高度差致使信號差4dB，同時再蓋上蓋子，額外增長約10dB左右損耗，因此須要加強約20dB。
　　根據3GPP標準定義，不一樣網絡下的MCL要求以下表所示。從表中可見，各制式下覆蓋的瓶頸均在上行，其中NB-IoT的上行MCL爲-164dBm，而GSM、寬帶LTE網絡的上行MCL爲-144dBm，所以20dB的增益是相比GSM和現有LTE網絡而言的。
　　三、關鍵技術
　　那麼20dB的增益是怎麼得來的呢?在回答這個問題以前，先了解幾個關鍵概念。
　　MCL：Maximum Coupling Loss，最大耦合損失。是指接收端爲了能正確地解調發射端發出的信號，整個傳輸鏈路上容許的最大路徑損耗(dBm)。
　　PSD：power spectral density，功率譜密度。表示每單位頻率波攜帶的功率(W/Hz)。
NB-IOT爲何能實現強覆蓋？窄帶、重傳、低頻是NB-IoT強覆蓋能力的三劍客：
　　一、窄帶
　　窄帶所帶來的增益用PSD衡量。NB-IoT上行載波帶寬爲3.75/15KHz，相比現有2G/3G/4G上行200KHz(除去保護帶寬，實際爲180KHz)的PRB，PSD增益約爲11dB：log((200mW/15KHz)/(200mW/180KHz))=10.7dB。也就是NB-IoT單位帶寬所攜帶的能量比2G/3G/4G更高，所以同等狀況下可覆蓋更遠距離。
　　其中200mW對應發射功率爲23dB的終端(10log200mW=23dB)。
　　二、低頻
　　NB-IoT雖然能夠部署於任何頻段，但考慮覆蓋需求，通常選擇1GHz如下低頻頻段部署。相比高頻，低頻具備路徑損耗更低、繞射能力更強等優勢，更加適合遠距離覆蓋。(高頻則更加適合視距範圍內的通訊，即發射端與接收端之間無遮擋、距離近)
　　前述20dB的增益就是這麼來的：11dB(PSD)+9dB(重傳)=20dB，再加上NB-IoT廣泛部署於1GHz如下的低頻頻段上，三者共同保證了NB-IoT技術的更強覆蓋。
　　三、重傳
　　相對於傳統的方式，NB-IoT技術支持更屢次數的重傳。重傳的次數每翻一倍，速率就會減小一半，同時也會帶來3dB的增益，通俗的講就是說一遍聽不清，就多說幾遍，提升聽清的機率。標準中定義上行重傳次數最大可達128次，但考慮邊緣場景下的速率以及小區容量，上行重傳次數最大通常限爲16次，對應9dB的增益(實際比理論低了約3dB)。