物联网通信技术与性能解析

# 物联网通信技术与性能解析 ## 1. 物联网通信技术概述 ### 1.1 物联网特征与通信技术 物联网（IoT）具有全球部署、模块价格、频段数量和小频谱部署等特点。其通信技术涵盖多个方面，包括 4 - 7 的蜂窝物联网技术以及 7 - 8 的非授权频谱技术。物联网在非授权频谱中的操作涉及 614 - 622 的运行以及 622 - 629 的无线电技术。 ### 1.2 物联网的互联网技术 物联网的互联网技术包括 712 - 722 的相关内容，具体有 718 - 719 的应用框架、719 的链路层适配以及 713 - 718 的传输协议。 ## 2. 关键技术与概念 ### 2.1 覆盖增强（CE） 覆盖增强（CE）在多个方面有体现，如 157、159、256、278、404 和 692 等。其模式为 167 - 169。 ### 2.2 循环前缀（CP）与相关技术 循环前缀（CP）在 34 - 35、160、290 和 522 等位置有涉及。基于循环前缀的正交频分复用（CP - OFDM）在 34 处提及。 ### 2.3 数据速率 不同物联网技术的数据速率有所不同： - **EC - GSM - IoT**：数据速率在 131 - 134 之间，不同设备功率类别有不同的数据速率表现，如 23 dBm 设备功率类别的数据速率在 134t 中体现，33 dBm 设备功率类别的数据速率在 133t 中体现。 - **LTE - M**：数据速率在 258 - 262 之间，下行链路数据速率在 259 - 261 之间，上行链路数据速率在 261 - 262 之间。 - **NB - IoT**：数据速率分为两个阶段，第一阶段在 405 - 418 之间，包括下行覆盖性能（409 - 414）和上行覆盖性能（414 - 418）；第二阶段在 418 - 422 之间，不同设备配置有不同的数据速率表现，如 Cat - NB2 设备配置 1 个 HARQ 进程时数据速率在 420 - 421 之间，配置两个同时 HARQ 进程时数据速率在 421 - 422 之间。 ### 2.4 离散傅里叶变换（DFT）与相关技术 离散傅里叶变换（DFT）在 292 和 522 处有涉及，离散傅里叶变换 - 正交频分复用（DFT - OFDM）在 549 处提及。 ### 2.5 不连续接收（DRX） 不连续接收（DRX）在 97、98f、138 - 139、215 - 218、362 - 365 和 364f 等位置有体现。 ## 3. 不同物联网技术的性能与特点 ### 3.1 EC - GSM - IoT #### 3.1.1 性能指标 - **电池寿命**：在 136 - 140 之间，性能在 139 - 140 处体现。 - **容量**：在 140 - 146 之间，评估假设在 140 - 144 之间，性能在 144 - 146 之间。 - **覆盖**：在 126 - 131 之间，逻辑信道要求在 127 - 128 之间，性能在 130 - 131 之间。 - **延迟**：在 134 - 136 之间，评估假设在 134 - 135 之间，性能在 135 - 136 之间。 #### 3.1.2 工作模式 - **连接模式程序**：包括资源分配（105 - 107）、混合自动重传请求（HARQ）（107 - 111）、链路自适应（113 - 114）和功率控制（114 - 115）等。 - **空闲模式程序**：包括小区选择（88 - 89）、小区重选（89 - 92）、系统信息获取（92 - 93）、寻呼（97 - 100）、省电模式（PSM）（100 - 101）和系统接入程序（101 - 105）等。 ### 3.2 LTE - M #### 3.2.1 性能指标 - **电池寿命**：在 694t 中体现。 - **连接密度**：在 696t 中体现。 - **覆盖**：在 256 - 258 和 258t 中体现。 - **数据速率**：在 258 - 262 之间。 - **延迟**：在 694t 中体现。 #### 3.2.2 工作模式 - **连接模式程序**：包括信道质量报告（237 - 239）、移动性支持（240）、定位（241）、功率控制（239 - 240）、连接模式下的随机接入（239）和调度（224 - 237）等。 - **空闲模式程序**：包括接入控制（223）、小区重选（215）、小区选择（206 - 210）、连接建立（220 - 222）、组播（223 - 224）、寻呼、DRX 和 eDRX（215 - 218）、PSM（218）、空闲模式下的随机接入（218 - 220）和系统信息获取（210 - 215）等。 ### 3.3 NB - IoT #### 3.3.1 性能指标 - **下行覆盖性能**：在 409 - 414 之间，包括 NPBCH（410 - 412）、NPDCCH（412）和 NPDSCH（413 - 414）等。 - **延迟**：在 423 - 425 和 437 - 438 之间，评估假设在 423 - 425 之间，性能在 425 处体现。 #### 3.3.2 工作模式 空闲模式程序在 350 - 376 之间，包括小区选择和系统信息获取（350 - 376）等。 ## 4. 相关技术表格与流程 ### 4.1 数据速率表格 | 技术类型 | 数据速率范围 | 具体表现 | | --- | --- | --- | | EC - GSM - IoT | 131 - 134 | 23 dBm 设备功率类别：134t；33 dBm 设备功率类别：133t | | LTE - M | 258 - 262 | 下行：259 - 261；上行：261 - 262 | | NB - IoT | 405 - 418 和 418 - 422 | 第一阶段：下行覆盖 409 - 414，上行覆盖 414 - 418；第二阶段：不同设备配置不同速率 | ### 4.2 工作模式流程图 ```mermaid graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px A(EC - GSM - IoT):::process --> B(连接模式程序):::process A --> C(空闲模式程序): ```