NB-IoT工作帶寬為多少

俗話說：作為一個(gè)老司機(jī)來說，不光要車技好，還要知道發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理（其實(shí)是吳老司自己想出來，有木有覺得特別有道理？）。

同理可證，作為一個(gè)資深通信男，不來八一八NB的底層技術(shù)細(xì)節(jié)，吃瓜群眾還真以為哥是搞傳銷來著。

所以從本篇開始，我們將深入到NB的物理層技術(shù)討論，讓大家不光有瓜吃，還能知道好西瓜是怎么種出來的（說的好像你覺得豬肉好吃，就必須知道豬是怎么喂的一樣）。

本篇主要討論NB的帶寬到底是200K還是180K？

1 LTE帶寬分析

大家知道，LTE設(shè)計(jì)的目標(biāo)概括起來看就是“三高一低”：高速率、高帶寬、高頻譜利用率、低時(shí)延。其中高帶寬和高速率又是耦合在一起的。博士香農(nóng)告訴我們這樣一個(gè)神一般的定理：

Rmax=W*log2（1+S/N）

其中R為容量（速率），W為帶寬，可見速率和帶寬成正比關(guān)系。

如果你看過LTE版本的演進(jìn)，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的事情，LTE的release版本出現(xiàn)了兩極分化，一個(gè)是繼續(xù)走“高富帥”的路線，一個(gè)反而走“矮矬窮”的路線了。如下圖：

還是基于香農(nóng)定理，當(dāng)我們要滿足低速率的物聯(lián)網(wǎng)需求時(shí)，很容易就得出，NB的帶寬也將會(huì)相對(duì)減小。那么問題來了：

NB帶寬減小到多少合適？為什么？

在回答這個(gè)之前，我們不妨再仔細(xì)看下上面這張圖，中間出現(xiàn)過LTE-M、Cat-0、Cat-M等詞，最后才出現(xiàn)NB。實(shí)際上在講解NB的來龍去脈的時(shí)候，我們就已經(jīng)談過，3GPP最開始為了物聯(lián)網(wǎng)力捧的女一號(hào)是eMTC，后來因?yàn)榉N種原因迅速終結(jié)eMTC標(biāo)準(zhǔn)后，全力去捧另外一位女X號(hào)NB-IoT去了（說的好像貴圈的事我都知道似得）。

不妨來看eMTC物理層最基礎(chǔ)的兩個(gè)特點(diǎn)：

◢系統(tǒng)帶寬= 1.4 Mhz， 6 RB

◢最小的調(diào)度時(shí)間顆粒 = 1 ms TTI（最小傳輸時(shí)間間隔）

好了，其實(shí)大家知道GPRS跟GPS不是一樣一樣的，它是在GSM基礎(chǔ)上衍生出來的技術(shù)，同理eMTC也是基于LTE衍生而來。什么叫做衍生呢？用白話說就是修修補(bǔ)補(bǔ)，二次裝修，正所謂縫縫補(bǔ)補(bǔ)又三年嘛。

但是為了更好的適應(yīng)IOT的應(yīng)用場景，基于成本、覆蓋等因素考慮，僅僅依靠修補(bǔ)已經(jīng)搞不定了（參見前期文章關(guān)于強(qiáng)覆蓋、小功耗、低成本、大連接等技術(shù)分析），所以3GPP決心打破LTE頻率最小帶寬的限制（本來就不需要這么大帶寬和速率）和TTI限制（沒必要這么及時(shí)傳輸）。

接下來的問題是NB帶寬到底降到多少合適？有些小伙伴已經(jīng)開始度娘了。

2 NB是200K？

吳老司剛開始接觸NB的時(shí)候聽到的帶寬是200K。下面咱們做個(gè)證明題。

已知：GSM單個(gè)頻點(diǎn)帶寬為200K（多么熟悉的旋律啊）

證明：NB這么設(shè)計(jì)，以后可以將GSM的頻率翻一翻、曬一曬后直接拿過來用（專業(yè)術(shù)語叫做refarming）。

結(jié)論：so far so good！

吳老司評(píng)語

等等?。?！說好的為了降低成本，盡量將NB的實(shí)現(xiàn)基于LTE的物理層結(jié)構(gòu)的呢？小明請(qǐng)告訴我LTE中哪里有200K的實(shí)現(xiàn)？

3 NB是180K？

實(shí)際上，為了產(chǎn)業(yè)鏈的考慮（盡量在底層設(shè)計(jì)上能沿用點(diǎn)LTE就沿用點(diǎn)，就像雖然你家重新裝修，但是也會(huì)基于成本的考慮，能就著原來的用就就著點(diǎn)用），NB在設(shè)計(jì)的時(shí)候采用的是LTE的1個(gè)RB的工作帶寬，也即180K。 以下即為LTE的一個(gè)RB的結(jié)構(gòu)圖。

這里僅對(duì)縱軸解釋下（LTE高手請(qǐng)自動(dòng)跳過）：縱軸代表頻率軸，以子載波表示，每個(gè)子載波為15K，每個(gè)RB有12個(gè)子載波，所以一個(gè)RB的總帶寬是180K。

好了，大家可以開始翻開3GPP協(xié)議36.211第十章去應(yīng)證了，你會(huì)發(fā)現(xiàn)整個(gè)協(xié)議中都在談180KHZ事。

4 為什么大家都在談GSM退頻給NB用？

這個(gè)簡單，一句話的事：退一個(gè)GSM頻點(diǎn)有200K的帶寬，你實(shí)際用到的是180K的帶寬，其他用做保護(hù)帶寬。這個(gè)跟買房子是一樣的，家里只有三個(gè)人住，但是你還是盡量會(huì)買三室一廳的房子，這樣留個(gè)做客房（北深廣的兄弟，這么奢侈的事，你，躺槍了有木有？）。

無獨(dú)有偶，我們不妨看LTE的帶寬特點(diǎn)，配置的是20M帶寬，實(shí)際子載波占用的是18M，兩邊各留1M作為保護(hù)帶寬，簡直就是同樣的配方，同樣的味道！

好了，關(guān)于NB的帶寬分析就到這里了。