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本文对NB-IoT技术的频段的选取、组网方式、基站建设方式、部署区域选取等进行分析，选择适合本地区的部署策略；通过覆盖能力分析、仿真分析，对比不同的NB-IoT网络部署方案，作为后续NB-IoT网络部署的参考。

01、NB-IoT特点

NB-IoT具备4大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20 dB，覆盖面积扩大100倍；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。

NB-IoT技术采用超窄带、重复传输、精简网络协议等设计，以牺牲一定速率、时延、移动性性能，获取面向LWPA物联网的承载能力。另外NB-IoT的200 kHz带宽，易于2G网络腾频和升级支持，同时子载波采用15/3.75 kHz（与LTE子载波相同或1/4），可以独立部署，也可以与LTE共载波部署。NB-IoT初步满足大连接要求，未来还可以进一步升级满足5G需求，成为未来5G的一部分。

02、NB-IoT部署策略选择

2.1 频率的选取

在频点选择上，应优先考虑覆盖需求，积极选用已有的最低频段。另外，NB-IoT的200 kHz带宽，易于2G网络腾频和升级支持，同时子载波采用15/3.75 kHz（与LTE子载波相同或1/4），可以独立部署。

NB-IoT的覆盖能力优于GSM900约20 dB，建议使用GSM900的频点部署NB-IoT网络。

在考虑覆盖需求的同时，需要选取的频点尽可能的规避干扰、满足向FDD演进的需求。

具体频点选取有3种方式：

方案1：与GSM-R紧邻频，易对铁通产生干扰，铁路周边不可采用此频点。

方案2：易被电信CDMA800干扰，随着GSM设备抗阻塞能力提升，及电信新设备入口，该干扰将逐渐弱化。

方案3：GSM900下行五阶互调落入接收频段，高频段受其影响更大，随着天馈老化，互调问题将逐渐凸显。

另外，方案2 在向FDD 演进过程中受限更少。因此从“选取的频点尽可能的规避干扰、满足向FDD 演进的需求”这两方面因素考虑，NB-IoT 频点的选取应选择方案2。

若后续移动FDD Refarming 10 MHz+5 MHz双载波， 剩余4.5 MHz给GSM与NB-IoT，GSM选用S222载频配置，NB-IoT可以支持2～3个200 kHz载波。因此在方案2基础上，建议NB-IoT频点部署建议从934.2-938.7 MHz选取。

2.2 频率组网方式

NB-IoT组网方式主要有3种：Standalone、Guard band、In-band。

方式1，Standalone：与LTE无关或在LTE带宽之外配置载波。

方式2，Guard band：将NB-IoT载波配置置于LTE保护带内。

方式3，In-band：将NB-IoT载波配置于LTE带内。

选用方式1，Standalone进行NB-IoT组网建设，物联网单小区容量更大、更容易减少与已有（或未来）LTE系统建的干扰。

2.3 基站建设方式

升级：基于现有设备进行升级；新建：新增一套系统和天馈，对新增系统储备新能力，使其支持GSM+NB+FDD或NB+FDD。

对于升级方式，主要采用GSM现有基站升级建设NB-IoT网络。根据现网GSM基站类型，非宽带功放的不能升级、集中式（射频板在机架内）的不适合升级，分布式基站适合升级同时面临后续FDD演进的任务。5G微信公众平台（ID：angmobile）了解到，作者进一步指出，因此，升级方式主要带来的的工程量有：新增/ 替换、利旧天馈系统，增加RRU，新增主控板和基带板，部分基站需要增加传输和时钟。

采用升级建设NB-IoT网络的优点是建设速度快，但缺点同样显著：现网大量存量基站不支持NB-IoT直接升级，需要替换升级。

对于新建方式，主要增加工程量与新建一个LTE基站类似，但要考虑到NB-IoT与TDL网络建设间的关系：同厂家可共BBU部署NB-IoT网络。采用新建的方式优点是完全可以不影响已有的GSM网络，可独立进行网络优化和调整。缺点就是投资相对较大。从长远角度考虑，建议新建。

2.4 区域部署策略

方案1，建设普遍的薄网，重点覆盖城市，农村按需确定覆盖区域，按照GSM网覆盖水平进行规模测算，提供相对普遍的接入业务。

方案2，分区域建设，进行大规模企业厂区覆盖以及智慧城市建设等。

方案3，分小区建设。表1为区域部署策略对比分析。

NB-IoT网络规划

网络规划应满足覆盖和容量的需求，并在此基础上制定规划指标。规划指标应包含RSRP、SINR、平均速率、边缘速率等关键指标，但目前还未有统一的标准。NB-IoT单小区可接入5万终端，在业务发展初期，网络容量不是问题，因此本文主要基于覆盖对某地区NB-IoT网络规划进行探讨。

3.1 覆盖能力对比分析

Okumura-Hata模型适用于150-1500 MHz，欧洲研究委员会传播模型小组建议，根据Okumura-Hata模型，利用一些修正项使频率覆盖范围从1500 MHz扩展到2000 MHz（本文中，选择性参考扩展至900 MHz与2600 MHz），覆盖能力计算如下所示：

Pl(dB)=46.3+33.9×lgF-13.82×lgH+(44.9-6.55×lgH)×lgD+C

此外，NB-IoT（900 MHz）与TDDLTE（1900 MHz）相比，NB-IoT不具备TDD制式引入的智能天线技术等关键技术，损失了一定的波束赋形增益等特性。

考虑到NB-IoT（900 MHz）应具备更高的深度覆盖要求（穿透两堵墙或三堵墙）。因此在仿真对比指标上，可以将NB-IoT设置为优于TDD-LTE（1 900 MHz）系统25 dB（最大路损优25 dB、频率相关的路径损耗优11 dB、频率相关的穿透损耗优3 dB、智能天线相关劣4 dB、穿透多堵墙的要求劣10 dB）。

3.2 仿真分析

选取某市区核心城区（密集城区高传损区域）作为本次NB-IoT部署区域，面积约为4 810000平方米，区域内已建设LTE宏基站399处，平均站距373 m，LTE覆盖优良,。

方案1：本区域内选取位置相对理想、站距分布相对均匀的104处基站作为本区域NB-IoT部署方案1，平均站距约为731 m。仿真结果分析显示：NB-IoT连续覆盖水平与LTE覆盖水平相当（考虑到NB-IoT穿透多堵墙的能力，其深度覆盖水平还是要优于LTE的）。为本区域LTE覆盖仿真结果。

方案2 ：在方案1的基础上，选取30处基站作为本区域NB-IoT部署方案1，平均站距约为1361 m。仿真结果分析显示：方案2中的NB-IoT满足95%覆盖率的指标要求（覆盖率达96.2%），但覆盖效果与方案1相比差距显著。

3.3 小结

选取某市区核心城区（密集城区高传损区域）作为本次NB-IoT部署区域：

方案1使用现网26%的LTE站址（平均站距731 m），在仿真过程中尽可能的延续了现网LTE网络的公参，实现了LTE同覆盖水平。

方案2使用了现网8%的站址（平均站距1361 m）， 在规划仿真过程中需优化基站布局、覆盖方向角及天线下倾角，在多次调整优化的基础上实现了95%的覆盖目标。

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结束语

NB-IoT网络部署将是中国移动未来5G网络的重要组成部分，也是下一步网络部署的重点。目前面临建设方式不明确、覆盖指标不明确等各类难题。本文在NB-IoT网络部署初期，简单的认为“网络容量不是问题，主要满足覆盖需求”的基础上，对比分析了不同的规划方案的覆盖仿真效果，可作为后续NB-IoT网络规划的参考。