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新聞資訊
NB-IoT的低成本分析——芯片低成本解析
2018-02-05


  NB-IoT芯片的設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)、降低成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度。與eMTC和Cat.4的標(biāo)準(zhǔn)相比,NB-IoT是LTE標(biāo)準(zhǔn)族群中UE復(fù)雜度最低的,如下表:

 項(xiàng)目  NB-IoT UE(Rel-13 200kHz)   eMTC UE(Rel-13.14kHz)   普通LTE終端(Rel-8 Cat.4)
 下行峰值速率  200Kbit/s 1Mbit/s   150Mbit/s 
 上行峰值速率   40Kbit/s或200Kbit/s  1Mbit/s   50Mbit/s 
 天線數(shù)量  1或2  1
 雙工方式  半雙工  半雙工  全雙工
 UE接收帶寬  200kMz   1.4kMz    20kMz
 UE發(fā)射功率   23dBm   20/23dBm  23dBm
UE負(fù)責(zé)度 <15% 20% 100%
 覆蓋   +20dBm  +15dB  — —

  NB-IoT具有較低的系統(tǒng)復(fù)雜度,物理層鏈路可以采用專用集成電路(Application Specific Intergrated Circuit,ASIC)來實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于用字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,DSP)軟件實(shí)現(xiàn)而言,ASIC能有更優(yōu)的功耗和處理性能。用DSP軟件處理時(shí),內(nèi)核運(yùn)算需要將主頻率提高到100MHz才可以處理比較復(fù)雜的算法;而用ASIC時(shí),可以將主頻率控制在30MHz以下,使整個(gè)基帶部分的功耗得到極大降低。NB-IoT的系統(tǒng)設(shè)計(jì)不復(fù)雜,鏈路處理的算法用電路實(shí)現(xiàn)比較容易。

  NB-IoT片上系統(tǒng)(System on Chip,SoC)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字基帶電路(BaseBand,BB)和RF的集成,這是NB-IoT低成本特性所必需的采用的方案。由于NB-IoT具備較低的吞吐量和較弱的移動(dòng)性,物理層的運(yùn)算量可以控制在比較低的水平,這使得對(duì)DSP的需求得到減弱,可以使用主頻更低的DSP,以減少對(duì)功耗和配套存儲(chǔ)器(Memory)的需求。某些更為激進(jìn)的方案甚至可以不用DSP,而使用性能較好且支持DSP指令集擴(kuò)展的MCU來兼任,進(jìn)一步降低芯片成本。同時(shí),NB-IoT移動(dòng)性的降低使協(xié)議棧軟件得到了有效簡化,對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器的需求可以降至最低,這也是降低芯片成本的因素之一。


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