NB-IoT低成本之迷

吳老師今天這里主要從整個(gè)協(xié)議棧的角度來(lái)看NB的簡(jiǎn)化（吳老師默認(rèn)你知道物理層是協(xié)議棧的一部分，不展開(kāi)講）。

我們來(lái)將傳統(tǒng)的LTE和NB的協(xié)議棧進(jìn)行一個(gè)對(duì)比，從中可以看到NB是如何下定決心進(jìn)入摳逼模式的（簡(jiǎn)直是一個(gè)都不放過(guò)！）：

?PHY物理層：信道重新設(shè)計(jì)，降低基本信道的運(yùn)算開(kāi)銷(xiāo)。比如PHY層取消了PCFICH、PHICH等信道，上行取消了PUCCH和SRS。這個(gè)問(wèn)題在上一章節(jié)已經(jīng)有所提及，這里不再重復(fù)，請(qǐng)各位同學(xué)自覺(jué)復(fù)習(xí)《NB-IOT低成本之葵花寶典part2》。

? MAC層：協(xié)議棧優(yōu)化，減少芯片協(xié)議棧處理流程的開(kāi)銷(xiāo)。這里重點(diǎn)講下，因?yàn)樵趨抢蠋熆磥?lái)，MAC在LTE中起的作用實(shí)在是太重要了！舉個(gè)栗子來(lái)說(shuō)，如果說(shuō)物理層是房子的根基的話，那么MAC層就是房子的頂梁柱！

◢僅支持單進(jìn)程HARQ（說(shuō)明兩點(diǎn)：一是NB中仍然有HARQ重傳機(jī)制，二是相比于LTE原有的最多支持8個(gè)進(jìn)程process，NB僅支持單個(gè)進(jìn)程。什么意思？說(shuō)明數(shù)據(jù)傳輸中，在沒(méi)有得到NACK/ACK反饋之前終端都必須等著！親，這就完全顛覆了LTE中多進(jìn)程同時(shí)傳輸提升傳輸速率和效率的基本思想）；

◢不支持MAC層上行SR、SRS、CQI上報(bào)。沒(méi)了CQI，LTE中那么重要的AMC（自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)）功能豈不基本等于武功全廢？

◢不支持非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入功能；

◢功控沒(méi)有閉環(huán)功控了，只有開(kāi)環(huán)功控（這也正常，如果采用閉環(huán)功控，算法會(huì)麻煩得多，調(diào)度信令開(kāi)銷(xiāo)也會(huì)很大）。

寫(xiě)到這里的時(shí)候，作為老司機(jī)，我不得不說(shuō)NB你這個(gè)敗家子！LTE的家都快讓你敗完了！

?RLC層：不支持RLC UM（這意味著沒(méi)法支持VoLTE類(lèi)似的語(yǔ)音）、TM模式（這意味著原來(lái)在LTE中走TM的系統(tǒng)消息，在NB中也必須走AM）；

?PDCP：PDCP的功能被大面積簡(jiǎn)化，原LTE中賦予的安全模式、RoHC壓縮等功能直接被閹割掉。被簡(jiǎn)化后，NB中PDCP的功能已經(jīng)弱到不能呼吸，直呼不要不要的了；

?在RRC層：沒(méi)有了mobility管理（這意味啥？意味著NB將不支持切換）；新設(shè)計(jì)CP、UP方案簡(jiǎn)化RRC信令開(kāi)銷(xiāo)（后續(xù)會(huì)單獨(dú)成篇分析）；增加了PSM、eDRX等功能減少耗電（請(qǐng)參考小功耗部分講解）。

tips：

注意吳老師對(duì)上圖各層協(xié)議棧進(jìn)行說(shuō)明的時(shí)候，所列出各層的順序，是遵循協(xié)議棧結(jié)構(gòu)的，事實(shí)上這樣的順序是咱們理解協(xié)議棧的一個(gè)基本套路，也是咱們?cè)趯W(xué)習(xí)任何一個(gè)通信協(xié)議棧的時(shí)候所建議的學(xué)習(xí)順序。理解了這點(diǎn)，你也就能猜到后續(xù)吳老師在講解NB的技術(shù)細(xì)節(jié)的時(shí)候的出牌套路。

不過(guò)需要特別提醒各位小同學(xué)的是，NB的協(xié)議棧是在LTE的協(xié)議棧上進(jìn)行修改得來(lái)的，彼此之間還是存在一定的聯(lián)系，這是因?yàn)楫?dāng)前LTE的發(fā)展形勢(shì)一片大好，已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，站在LTE這個(gè)巨人的肩膀上，對(duì)后續(xù)NB成本的降低是大有好處滴。

2 產(chǎn)業(yè)鏈及運(yùn)營(yíng)等影響成本的因素

關(guān)于成本問(wèn)題，我認(rèn)為還有另外兩個(gè)成本因素需要重點(diǎn)考慮，一是運(yùn)營(yíng)商的建網(wǎng)成本，另外一個(gè)是產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度。

◢對(duì)于運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)成本，與LoRa相比，NB-IoT無(wú)需重新建網(wǎng)，射頻和天線基本上都是復(fù)用的。以中國(guó)移動(dòng)為例，900MHZ里面有一個(gè)比較寬的頻帶，只需要清出來(lái)一部分2G的頻段，就可以直接進(jìn)行NB-IoT的同時(shí)部署，甚至是NB和LTE同時(shí)部署。不過(guò)，根據(jù)吳老師《NB-IOT低成本之葵花寶典part1》中分析，問(wèn)題沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。具體建網(wǎng)模式將在后續(xù)進(jìn)行詳細(xì)分析。

◢對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)說(shuō)，芯片在NB-IoT整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于基礎(chǔ)核心地位，現(xiàn)在幾乎所有主流的芯片和模組廠商都有明確的NB-IoT支持計(jì)劃，這將打造一個(gè)較好的生態(tài)鏈，對(duì)降低成本是大有好處的。比如華為收購(gòu)公司Neul的芯片實(shí)現(xiàn)的比較早，已有測(cè)試樣片；高通的芯片在2016年四季度階段發(fā)布，而且高通的芯片是NB-IoT和eMTC雙模的芯片； Intel的芯片今年四季度會(huì)提供第一批的芯片，商用芯片也是在明年年初發(fā)布；MTK的芯片也在研發(fā)當(dāng)中，明年上半年會(huì)發(fā)布；中興微、大唐的芯片也都在研發(fā)當(dāng)中。

◢NB在物理層下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA，這點(diǎn)與LTE基本保持了一致。另外在幀結(jié)構(gòu)中也有很多是 “就LTE而取材”的。此外，再后續(xù)講解NB的三種工作模式時(shí)，你會(huì)更清楚地看到NB是如何與LTE共呼吸同命運(yùn)的?？偠灾?，NB從LTE而來(lái)，繼承了很多LTE的實(shí)現(xiàn)，且NB比LTE又要簡(jiǎn)化得多，所以這對(duì)后續(xù)研發(fā)成本、量產(chǎn)成本帶來(lái)非常多的好處。

說(shuō)這么多，吳老師用通俗點(diǎn)的例子來(lái)告訴你真相：簡(jiǎn)單的理解就是NB為了實(shí)現(xiàn)人生巔峰，各種傍大款，各種求帶！有木有秒懂？

3 芯片成本進(jìn)展

最后關(guān)于成本問(wèn)題，引用一些“名言警句”（網(wǎng)上的報(bào)道）：

?沃達(dá)豐集團(tuán)研發(fā)主管Luke Ibbetson認(rèn)為：“如果產(chǎn)業(yè)鏈不能將單模塊成本降到兩三美元以下，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，NB-IoT市場(chǎng)就做不起來(lái)。我們需要從全局角度出發(fā)，以極低的成本將物聯(lián)網(wǎng)模塊嵌入設(shè)備中”。

?華為總裁胡厚崑認(rèn)為，要想刺激NB-IoT大規(guī)模發(fā)展，通信模塊成本必須低于5美元。如果成本降到1美元以內(nèi)，則會(huì)帶來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

所以，盡管NB-IoT市場(chǎng)前景廣闊，但火熱背后也存在著價(jià)格戰(zhàn)。NB-IoT成本極低，大規(guī)模應(yīng)用下成本應(yīng)降至1美元，目前單個(gè)連接模塊還停留在5美元。而這種價(jià)格差距讓企業(yè)思考NB-IoT時(shí)不得不考慮成本優(yōu)勢(shì)問(wèn)題，雖然運(yùn)營(yíng)商正在積極推動(dòng)，最終要真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)品化還有很長(zhǎng)的一段路要走。

正如偉大領(lǐng)袖***所言：前途是光明的，道路是曲折的。

如果真的實(shí)現(xiàn)，小伙伴們就可以奔走相告：媽媽再也不同擔(dān)心我的腎啦！

4 低成本之葵花寶典小結(jié)

吳老師用了三個(gè)篇章的內(nèi)容對(duì)NB低成本問(wèn)題進(jìn)行了闡述，下面將低成本的三個(gè)part內(nèi)容進(jìn)行下小結(jié)。

不得不說(shuō)，NB為了練成絕世神功葵花寶典，對(duì)全身上下進(jìn)行了一次又一次的自宮：

◢協(xié)議棧上物理層、MAC等進(jìn)行了重大簡(jiǎn)化，降低運(yùn)算能力；

◢硬件上進(jìn)入摳逼模式，能省就??；

◢在產(chǎn)業(yè)鏈上盡量傍大款，各種求帶。