2016年6月16日,，這是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最為重要的一天,，這一天在韓國(guó)釜山召開(kāi)的3GPP RAN全會(huì)第72次會(huì)議順利結(jié)束。NB-IoT（Narrow Band Internet of Things,，窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）作為3GPP R13一項(xiàng)重要課題,，其對(duì)應(yīng)的3GPP協(xié)議相關(guān)內(nèi)容獲得了RAN全會(huì)批準(zhǔn)，正式宣告了這項(xiàng)受無(wú)線(xiàn)產(chǎn)業(yè)廣泛支持的NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)核心協(xié)議歷經(jīng)2年多的研究終于經(jīng)全部完成,。全球運(yùn)營(yíng)商終于有了基于標(biāo)準(zhǔn)化的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)有協(xié)議，基于該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和解決方案將能很好的服務(wù)于廣大行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng),。標(biāo)準(zhǔn)化工作的成功完成也標(biāo)志著NB-IoT即將進(jìn)入規(guī)模商用階段,。

NB-IoT 標(biāo)準(zhǔn)起源

物聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)用在生產(chǎn)和生活的方方面面，其業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的需求也有差別,。高速率業(yè)務(wù)主要使用3G,、4G技術(shù),，如監(jiān)控?cái)z像頭等；中等速率業(yè)務(wù)主要使用GPRS技術(shù),，如POS機(jī)等,。低速率業(yè)務(wù)目前還沒(méi)有很好的蜂窩技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足，很多情況下只能使用GPRS技術(shù)勉力支撐,。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,，低速率業(yè)務(wù)漸漸成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)主要的市場(chǎng)發(fā)展方向，業(yè)界將這一市場(chǎng)歸納為LPWAN（Low Power Wide Area Network）市場(chǎng),，即低功耗廣域網(wǎng),。由于GPRS技術(shù)存在終端功耗高、覆蓋能力不足等問(wèn)題,，無(wú)法應(yīng)對(duì)LPWAN市場(chǎng)需求,。因此運(yùn)營(yíng)商希望有一個(gè)新的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足LPWAN市場(chǎng)需求。

基于對(duì)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)這一趨勢(shì)和需求的敏銳洞察,，2013年初,，華為與業(yè)內(nèi)有共識(shí)的運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商,、芯片廠商一起開(kāi)展了廣泛而深入的需求和技術(shù)研討,，并迅速達(dá)成了推動(dòng)窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識(shí)，NB-IoT研究正式開(kāi)始,。當(dāng)時(shí),，大家為這個(gè)窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)起名叫LTE-M，全稱(chēng)為LTE for Machine to Machine,，名字蘊(yùn)含的期望是基于LTE產(chǎn)生一種革命性的新空口技術(shù),，該技術(shù)既能做到終端低成本低功耗，又能夠和LTE網(wǎng)絡(luò)共同部署,。

LTE-M確定了窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵目標(biāo)：覆蓋率需要達(dá)到99.9%,，鏈路預(yù)算至少比GSM高20dB以上；終端功耗越低越好,；終端的模組成本希望低于5美金,。

以此需求為目標(biāo)，華為作為唯一一家的中國(guó)設(shè)備廠商提出了窄帶設(shè)計(jì)思想,，并從理論上論證了上行窄帶在覆蓋受限區(qū)域可以帶來(lái)一個(gè)量級(jí)以上的容量提升,，為NB-IoT的后續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其經(jīng)典的窄帶提升容量的公式也被廣泛采用,。此外,，華為還首創(chuàng)性的提出了上行3.75kHz LTE的概念，系統(tǒng)性的闡述了180kHz窄帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念以及帶來(lái)的潛在好處。包括可以與GSM,、UMTS,、LTE共部署，比如在GSM Refarming場(chǎng)景,，只要拿出一個(gè)GSM載波200kHz資源,，就可以部署此180kHz窄帶系統(tǒng)。此外,，180kHz窄帶系統(tǒng)還可以部署在LTE保護(hù)帶中,，這些設(shè)計(jì)思想都成為了NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)制定歷程

一項(xiàng)技術(shù)要成為3GPP標(biāo)準(zhǔn),，首先需要立項(xiàng)成為SI（Study Item）,，研究分析后產(chǎn)生TR（Technical Report），經(jīng)過(guò)3GPP組織評(píng)議后可以轉(zhuǎn)成WI（Work Item）,，然后由各個(gè)工作項(xiàng)目組輸出TS（Technical Specification）,。因?yàn)樾枰薮蟮难芯抠Y源投入，所以整個(gè)過(guò)程一般由一家或幾家行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)牽頭,，反映在組織形式上一般是貢獻(xiàn)最大的企業(yè)會(huì)作為報(bào)告人,。本次NB-IoT的4個(gè)報(bào)告人依次為沃達(dá)豐、華為,、愛(ài)立信,、高通。

從LTE-M到CIoT

在LTE-M的技術(shù)方案選擇上,，當(dāng)時(shí)主要有兩種思路：一種是基于現(xiàn)有GSM演進(jìn)思路,；另一種是華為提出的新空口思路，當(dāng)時(shí)名稱(chēng)為NB-M2M,。

在2014年5月份,，由沃達(dá)豐，中國(guó)移動(dòng),，Orange,，Telecom Italy，華為,，諾基亞等公司支持的SI “Cellular System Support for Ultra Low Complexity and Low Throughput Internet of Things” 在3GPP GERAN工作組立項(xiàng),，這兩種思路都被包含在內(nèi)，LTE-M的名字演變?yōu)?/span>Cellular IoT,，簡(jiǎn)稱(chēng)CIoT,。由于絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商更加關(guān)心新空口方案，因此,，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),，NB-M2M成為了運(yùn)營(yíng)商熱議的一個(gè)話(huà)題,。

從NB-M2M到NB-CIoT

隨著工作的進(jìn)展，在GERAN進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化研究的CIoT得到了越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商,、廠商的關(guān)注，已經(jīng)冷清的GERAN逐漸又熱鬧了起來(lái),。一些原來(lái)已不參加GERAN會(huì)議的運(yùn)營(yíng)商,、設(shè)備商、芯片廠商重新回到了GERAN,，關(guān)注CIoT課題,。

2015年4月底的PCG（Project Coordination Group）會(huì)議上做了一件重要的決定：CIoT在GERAN做完SI之后，WI階段要到RAN立項(xiàng)并完成相關(guān)協(xié)議,。這說(shuō)明了CIoT課題受到全球運(yùn)營(yíng)商的廣泛關(guān)注,，因此PCG決議將CIoT這棵樹(shù)苗從GERAN拔到了RAN，再進(jìn)一步栽培長(zhǎng)大,。

RAN參與公司眾多,，為了盡快取得標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展，融合和協(xié)作就是最有效的做法,，這也是共同推動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路,。2015年5月，華為和高通在共識(shí)的基礎(chǔ)上,，共同宣布了一種融合的解決方案,，即上行采用FDMA多址方式，下行采用OFDM多址方式,，融合之后的方案名字叫做NB-CIoT（Narrow Band Cellular IoT）,。

從NB-CIoT到NB-IoT

隨著市場(chǎng)逐漸清晰，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),、產(chǎn)業(yè)的動(dòng)作不斷加速,。華為和高通技術(shù)方案的融合，進(jìn)一步震動(dòng)了業(yè)界,。對(duì)于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)這一未來(lái)具有巨大空間的市場(chǎng)方向,，誰(shuí)也不愿意做落后者。在華為和高通宣布了技術(shù)方案融合之后,，更多的公司參與進(jìn)來(lái),，跟蹤NB-CIoT SI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展。

與此同時(shí),，其它廠商受到市場(chǎng)需求的牽引,，也加快了在窄帶領(lǐng)域的研發(fā)節(jié)奏。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的醞釀,，愛(ài)立信聯(lián)合幾家公司,，在GERAN SI階段最后一次會(huì)議，即GERAN 2015年 8月10日的會(huì)議上，提出了NB-LTE（Narrow Band LTE）的概念,。在2015年9月份的RAN#69次會(huì)議上,，經(jīng)過(guò)激烈討論，各方最終達(dá)成了一致,，NB-CIoT和NB-LTE兩個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行融合形成了NB-IoT WID,。NB-CIoT演進(jìn)到了NB-IoT（Narrow Band IoT）。

NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程

NB-IoT核心協(xié)議凍結(jié),，9月完成性能規(guī)范

截止6月16日,，NB-IoT R核心協(xié)議在RAN1、RAN2,、RAN3,、RAN4四個(gè)工作組均已凍結(jié)。性能規(guī)范在3GPP RAN4工作組,，計(jì)劃在9月份結(jié)束,。性能規(guī)范NB-IoT與eMTC同時(shí)進(jìn)行，計(jì)劃同時(shí)完成,。

華為積極貢獻(xiàn)NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)化工作

NB-IoT得到了業(yè)界空前的關(guān)注,。3GPP各家公司均貢獻(xiàn)了大量的提案，從GERAN的SI開(kāi)始,，各公司共計(jì)貢獻(xiàn)了3205項(xiàng)技術(shù)提案,，獲得通過(guò)的提案總共有447項(xiàng)，可謂碩果累累,。其中華為貢獻(xiàn)提案1008項(xiàng),，184項(xiàng)獲得通過(guò)，占全部447項(xiàng)已通過(guò)提案的41%,。華為貢獻(xiàn)了最多的標(biāo)準(zhǔn)提案,，位居全球第一，展示了強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)與概念領(lǐng)導(dǎo)能力,。華為與4家歐美領(lǐng)先公司共同貢獻(xiàn)了約98%的通過(guò)提案,。

3GPP R13 NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)提案數(shù)統(tǒng)計(jì)

3GPP R13 NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)提案數(shù)統(tǒng)計(jì)

做為NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的主要推動(dòng)者，華為在各個(gè)階段均做出了大量貢獻(xiàn)：

Study Item階段

從最早的NB-M2M在2014年5月份在GERAN SI立項(xiàng)之后,，華為就提前做了大量的研究工作,。在第一次SI會(huì)議上，華為即提交了支撐該SI的NB-M2M技術(shù)概念討論稿,，并在隨后的GERAN會(huì)議上快速完善了NB-M2M技術(shù)方案,，有力的推動(dòng)了GERAN SI的進(jìn)展。

Work Item階段

Work Item在RAN開(kāi)展,，華為擔(dān)任了NB-IoT課題的第二報(bào)告人職位,，承擔(dān)該課題線(xiàn)下討論的組織工作,、大量評(píng)估工作的匯總以及課題進(jìn)展總責(zé)任人的角色。由于NB-IoT涉及到整個(gè)空口的全新開(kāi)發(fā),，工作量巨大,，因而該課題設(shè)置了4個(gè)報(bào)告人，依次為沃達(dá)豐,、華為,、愛(ài)立信、高通,。

除了報(bào)告人之外，華為還承擔(dān)了大量的技術(shù)性工作和組織性工作,。尤其是2015年10月份以后,，NB-CIoT與NB-LTE進(jìn)行融合，每次會(huì)議都有接近200篇技術(shù)提案,，要進(jìn)行大量的技術(shù)方案研究與論證,、評(píng)估技術(shù)方案的性能、綜合分析技術(shù)的利弊再進(jìn)行取舍整合,。既需要有深厚的技術(shù)能力,，又要能高屋建瓴統(tǒng)觀全局，還要能夠協(xié)調(diào)好各組織機(jī)構(gòu)和公司步調(diào)一致,。華為很好的承擔(dān)了這一職責(zé),，負(fù)責(zé)最終整理輸出了權(quán)威的評(píng)估匯總版本，形成了R1-157741提案,，并獲得RAN1一致通過(guò),。

在隨后的2015年12月份到2016年4月份NB-IoT協(xié)議制定進(jìn)入關(guān)鍵的沖刺階段。NB-IoT的4位報(bào)告人沃達(dá)豐,、華為,、愛(ài)立信、高通在集體協(xié)商之后,，決定開(kāi)展廣泛的討論,，以便加速NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展。在2015年12月中旬,，4位報(bào)告人建立了一個(gè)超過(guò)40個(gè)公司參與,，總共150多位成員的討論群組，并且建立了11個(gè)討論議題,，包括同步,、隨機(jī)訪問(wèn)、廣播等議題等,。其中華為承擔(dān)了同步,、下行參考信號(hào),、下行復(fù)用方式等3個(gè)議題的組織者，其他8個(gè)議題由愛(ài)立信,、高通等7家公司承擔(dān),。華為不僅在自己承擔(dān)的議題中提交了大量的技術(shù)建議，并且也積極參與其他公司組織的議題討論,，為3GPP取得進(jìn)展做出了貢獻(xiàn),。

主持會(huì)議與協(xié)議撰寫(xiě)

3GPP標(biāo)準(zhǔn)化另外一個(gè)關(guān)鍵的工作就是協(xié)議的撰寫(xiě)。作為LTE協(xié)議36.212協(xié)議的總體撰寫(xiě)人,，華為高質(zhì)量的完成36.212中有關(guān)NB-IoT的協(xié)議撰寫(xiě),。此外，華為還承擔(dān)了36.300,，36.302,，36.331協(xié)議有關(guān)NB-IoT的撰寫(xiě)工作，為3GPP NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展做出了積極的貢獻(xiàn),。

通常3GPP的會(huì)議由各個(gè)工作組的主席來(lái)主持,，在時(shí)間沖突的情況下可以由公認(rèn)的這一領(lǐng)域的權(quán)威專(zhuān)家代為主持。在韓國(guó)釜山召開(kāi)的3GPP RAN1 84BIS會(huì)議就出現(xiàn)了上述情況,，華為的資深標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家Brian主持了NB-IoT部分議題,。

NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)

眾多行業(yè)分析機(jī)構(gòu)的研究都認(rèn)為中國(guó)將成為全球最大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。與3GPP標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)奏保持同步,，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始了NB-IoT相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,。在2015年11月份的中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CCSATC5 WG9#74次會(huì)議上，通過(guò)了《面向物聯(lián)網(wǎng)的蜂窩窄帶無(wú)線(xiàn)接入總體技術(shù)要求》的立項(xiàng),，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)化工作正式啟動(dòng),。在2016年6月初CCSA TC5 WG9#77次會(huì)議上通過(guò)了NB-IoT系列行標(biāo)（包含核心網(wǎng)，接入網(wǎng)和終端）的立項(xiàng)工作,。NB-IoT系列行標(biāo)計(jì)劃發(fā)布時(shí)間為2016年年底,。這標(biāo)志著在中國(guó)，NB-IoT已經(jīng)具備了在2017年年初規(guī)模商用的基本條件,，預(yù)計(jì)2017年將是中國(guó)NB-IoT規(guī)模商用的元年,。會(huì)議同時(shí)對(duì)eMTC行標(biāo)進(jìn)行了立項(xiàng)，時(shí)間上比NB-IoT行標(biāo)晚半年,，預(yù)計(jì)2017年初開(kāi)始討論,，2017年6月份發(fā)布。

華為以實(shí)踐助力NB-IoT起航

2015年11月,，在華為聯(lián)合主流運(yùn)營(yíng)商,、設(shè)備廠商、芯片廠商和相關(guān)國(guó)際組織在內(nèi)的21家產(chǎn)業(yè)巨頭,，在華為香港MBB論壇期間舉辦的NB-IoT論壇籌備會(huì)上,，正式宣布成立了GSMA NB-IoT Forum產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,，旨在加速窄帶物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。其中六家運(yùn)營(yíng)商成員還宣布,，將聯(lián)合華為在全球成立六個(gè)NB-IoT開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,，聚焦窄帶物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新、行業(yè)發(fā)展,、互操作性測(cè)試和產(chǎn)品兼容驗(yàn)證,。

華為已經(jīng)在全球范圍與合作伙伴開(kāi)始基于預(yù)標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用測(cè)試，以便貼近客戶(hù)需求,、激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,、完善并提高技術(shù)方案：

·         2015年2月世界移動(dòng)大會(huì)期間，華為聯(lián)合沃達(dá)豐展示了包含芯片在內(nèi)的水表應(yīng)用的端到端業(yè)務(wù)演示,。

·         2015年6月,，華為聯(lián)合上海聯(lián)通開(kāi)啟智能停車(chē)應(yīng)用的端到端外場(chǎng)測(cè)試。

·         2015年11月,，華為聯(lián)合德國(guó)電信在德國(guó)完成基于智能停車(chē)的端到端外場(chǎng)測(cè)試。

·         2015年12月,，華為聯(lián)合沃達(dá)豐及西班牙當(dāng)?shù)厮畡?wù)公司,，在沃達(dá)豐西班牙商用網(wǎng)絡(luò)上完成水務(wù)應(yīng)用的端到端測(cè)試。

·         2016年4月,，華為聯(lián)合阿聯(lián)酋電信完成智能停車(chē)應(yīng)用的業(yè)務(wù)應(yīng)用測(cè)試,。

·         2016年4月，華為聯(lián)合澳洲東南水務(wù),、及當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng)商VHA,、Optus共同開(kāi)啟水網(wǎng)信息化改革。

·         2016年5月,，華為與中國(guó)電信,、深圳水務(wù)集團(tuán)共同簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，打造智慧水務(wù),。

相信隨著標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),，將有更多的產(chǎn)業(yè)伙伴加入NB-IoT陣營(yíng)。NB-IoT也將構(gòu)建全球最大的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng),。2016年下半年將涌現(xiàn)出更多的商業(yè)應(yīng)用,，并在未來(lái)出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。正如眾多分析機(jī)構(gòu)所預(yù)測(cè)的,，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將從2015年的4億連接快速增長(zhǎng)到2020年的30億連接,。這個(gè)巨大的藍(lán)海市場(chǎng)，已經(jīng)開(kāi)啟,。