李景枫，黄晓弟，赵永峰

（中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司，珠海 519015）

前言

面对互联网飞速发展的现状，物联网通信在多个行业得到了有效的应用，基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术可以解决长传输距离的问题，降低网络运行功耗，是具有现实意义的技术研究。在中国移动通信集团开展工作的过程中，往往会遇到弱覆等问题，这就需要从技术的角度予以解决，研究基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的研究路线，推动我国物联网的平稳发展。

1 基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的开发思路

近几年，运营商提出全专业覆盖能力，这就要求能够实现低功耗广域覆盖，并且能够让终端的公网接入，开发基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术是具有现实意义的。在开发思路中，应当选择进行测试的地点，本次选择的是一处商业中心，建筑物为某通信中心1号楼2楼，围绕此展开研究。在终端群节点区域处，应用低功耗的环形接入分层覆盖方案，使用电压频率自动调整基数，降低网络运行功耗，开发物联网节点芯片技术。让已开发的物联网节点芯片能够产业化，结合现代行业情况，在不断研究中得到物联网解决方案，改变传统产业的落后性，让具有先进意义的技术得到有效开发[1]。

2 基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的研究路线

2.1 关键问题

第一，兼容性问题。在现有的蜂窝通信系统中，会部署具有NBIoT技术体制，这就需要在物联网节点芯片技术中心考虑到其与其他方面的兼容性，比如LTE等。例如，某公司在对该技术进行研究时，让NB-IoT能够支持180kHz上下行带宽，并对OFDMA技术进行设置，其在下行的载波间隔为15kHz，解决了在兼容性方面的问题。另外，SC-FDMA技术也需要根据信号的不同进行设定，包括单频信号和多频信号，前者可以使用3.75kHz带宽传输或者15kHz带宽传输，后者可以使用158kHz的载波间隔传输，不同的设定方式对于不同的信号状态，在此对其进行区分，才能够保证基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的应用性，是该技术正常投入使用的有力保障。

第二，可靠性问题。现阶段，物联网终端的环境具有复杂性，这就可能导致信号传输的可靠性降低，需要充分考虑该问题后予以解决。例如，某公司所选择的测试地点为商业中心，符合环境复杂的条件，技术人员使用了分层组网的方法，保证数据传输和节点接入，从而保证了应用的可靠性[2]。基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的可靠性问题需要得到重视，这是为了维护技术的实际应用情况，让其应对突发状况依然能够保持稳定性，进而实现对物联网复杂环境问题的克服。

2.2 技术路线

第一，在NB-IoT的基础上，研究低功耗广域覆盖传输方案，要求物联网节点芯片技术能够与NB-IoT协议栈兼容，实现对近距离条件下无线扩频收发技术的研究，研究数据检测算法，了解低复杂度下接收同步的技术条件。

第二，在多模异构下，分层低功耗接入，需要针对其技术研究节点唤醒机制，并对由低功耗驱动的多跳传输机制进行研究，了解软硬件联合功耗控制方法。

第三，对电源管理机制进行研究，要求其具有高能效的特点，且多工作电源自适应调整技术、电压频率自适应调整技术、多时钟域自适应调整技术都需要进行要将，保证在受到低功率约束时芯片级系统封装能够正常进行。

第四，技术路线还包括对低功率嵌入式实时操作系统的研究，了解应用开发平台，让平台具有完善性和易操作性，帮助具有先进技术的芯片投入产业化。

2.3 测试结果

使用以物联网终端技术为基础的网络性能测试方式，对使用基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的测试区域进行数据统计与分析，确定该技术的可行性和有效性。测试工具包括DingLi RCU Lite 2.0、CMCC-AOL11100S网络质量探针终端和监控平台，完成对区域的测试，得到试点测试报告。例如，测试人员使用RCU设备和网络质量探针设备实施同步测试，得到的数据表明，同频段与同小区情况下的结果相同，前者与后者的误差约为3dB，符合相关标准，这就显示了基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的有效性。

3 结论

综上所述，研究基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术符合社会对物联网的要求，顺应时代发展的趋势，有利于我国通信技术水平的提升。从基于NB-IoT的低功耗广域物联网节点芯片技术的开发思路入手，了解其关键性质的问题，对技术路线进行研究，在测试中判断技术的应用性，提出具有实际应用意义的物联网解决方案，为我国网络通信的发展奠定基础。