NB-IOT关键技术及应用
NBIOT关键技术及应用PPT课件
秘密▲
NB-IoT关键技术与特点
控制面优化
✓ 通过NAS消息传送数据包，减少终端、无线和网络信令； ✓ 两种转发机制：1) UE—MME—SCEF—CIoT Services ;
2) UE—MME—SGW/PGW —CIoT Services
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NB-IoT关键技术与特点
NB IOT技术特点
✓ 海量连接 NB-IoT一个小区能够支持5万个连接，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； ✓ 深度覆盖
NB-IoT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了100倍，即覆盖能力提升了100倍， 就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到； ✓ 超低功耗
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NB-IoT关键技术与特点
PSM省电模式（续）
如果周期性TAU为10分钟，设备每周上传一次数据，这样，两节5号电池可以用 132月（11年）之久。
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NB-IoT关键技术与特点
扩展的不连续接收(DRX)
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NB-IoT关键技术与特点
终端简化方案
为了降低设备复杂性和减小设备成本，NB-IoT定义了一系列的简化方案，主要包括
：
✓ 简化协议栈、简化RF；
✓ 简化基带处理复杂度，Re相lea对se 8于普通ReLleTaEse，8 基带R复ele杂ase度12降低R1e0le%ase，13射频降R低ele约ase6153%。
nbiot应用方案
nbiot应用方案NB-IoT应用方案NB-IoT技术（NarrowBand Internet of Things）是一种专为物联网应用设计的低功耗广域网通信技术。
它利用现有的蜂窝网络基础设施，为物联网设备提供了更低的功耗、更广的覆盖范围和更高的连接密度。
本文将介绍NB-IoT的应用方案，包括智能城市、智慧农业、智能物流和智能家居等领域。
1. NB-IoT在智能城市中的应用智能城市是指运用信息技术和物联网技术，改善城市基础设施和公共服务，提升城市管理和综合服务能力的城市。
NB-IoT可以应用于智能交通、环境监测、智能停车等方面。
例如，通过NB-IoT技术，可以实现远程监控交通信号灯状态，优化交通控制，降低交通堵塞；利用NB-IoT传感器监测空气质量、噪音等环境因素，并通过数据分析提供相关公共服务和预警。
2. NB-IoT在智慧农业中的应用智慧农业是利用现代信息技术手段提高农业生产效率和质量的农业发展模式。
NB-IoT可以应用于土壤湿度监测、气象数据采集、智能灌溉等方面。
通过部署NB-IoT传感器设备，农民可以实时监测土壤湿度、温度等环境参数，合理调控灌溉系统；利用NB-IoT连接气象站，实时获取气象数据，帮助农民进行农作物种植决策。
3. NB-IoT在智能物流中的应用智能物流是利用物联网技术，对物流环节进行全面监控和管理的物流模式。
NB-IoT可以应用于物流追踪、仓储管理、冷链物流等方面。
通过NB-IoT设备和互联网平台的结合，可以实现货物的精确定位、运输状态的实时监测，提高物流运输效率和安全性；利用NB-IoT传感器和远程监控设备，实现冷链物流中温度、湿度等参数的实时监控，确保货物的质量和安全。
4. NB-IoT在智能家居中的应用智能家居是指利用物联网和智能控制技术，实现家居设备的智能化、自动化控制的家居系统。
NB-IoT可以应用于家居安防、智能能源管理、智能家电控制等方面。
通过NB-IoT设备连接家居摄像头、门窗传感器等安防设备，实现远程监控，提高家庭安全性；利用NB-IoT连接电表、水表等能源计量设备，实现能源的监控和管理；通过NB-IoT连接家电设备，实现远程控制和智能化管理。
浅析NB—IOT物联网技术及应用
浅析NB—IOT物联网技术及应用NB-IoT（Narrowband Internet of Things）是一种新型的物联网技术，是为了满足物联网应用中低功耗、广覆盖、大连接等需求而推出的一种窄带通信技术。
相比于传统的物联网技术，如GPRS、3G、4G等，NB-IoT具有更低的功耗、更广的覆盖范围和更大的连接数。
NB-IoT的主要特点之一是低功耗。
NB-IoT采用了一系列节能的技术，如功率控制、DRX（Discontinuous Reception）等，使得设备在长时间待机时也能保持较低的功耗，大大延长了设备的使用寿命。
这使得NB-IoT可以广泛应用于一些对电池供电的设备，如智能电表、智能灯杆等。
NB-IoT具有较广的覆盖范围。
由于NB-IoT采用了窄带通信技术，其信号传输范围相对较广，能够穿透墙壁、地下室等复杂环境，覆盖范围远远超过了传统的蜂窝网络技术。
这使得NB-IoT可以应用于一些需要长距离传输的场景，如远程监控、智能农业等。
NB-IoT还支持大规模的连接。
传统的蜂窝网络技术在连接大规模设备时会面临连接数限制的问题，而NB-IoT则可以实现数万个设备的连接。
这使得NB-IoT可以应用于一些需要大规模传感器网络的场景，如城市物联网、智能交通系统等。
从应用角度来看，NB-IoT具有广泛的应用前景。
它可以应用于智能电力、智能交通、智能农业、智能家居等众多领域。
以智能电力为例，NB-IoT可以应用于电表远程抄表、用电监控等场景，实现电力系统的智能化管理；在智能交通领域，NB-IoT可以应用于智能停车、交通监控等场景，提升交通效率和安全性。
NB-IoT是一种新兴的物联网技术，具有低功耗、广覆盖、大连接等特点。
它将推动物联网技术的广泛应用，为各行各业带来巨大的发展机遇。
浅析NB—IOT物联网技术及应用
浅析NB—IOT物联网技术及应用随着物联网的不断发展，NB-IoT正在成为一个备受关注的物联网技术。
NB-IoT （Narrowband Internet of Things）是一种低功耗、窄带宽无线通信技术，可广泛应用于物联网接入、远程物联网管理、传感器等领域。
本文将浅析NB-IoT技术及其在物联网中的应用。
一、NB-IoT技术概述NB-IoT技术是建立在4G LTE技术基础上的，主要用于为物联网设备提供低速数据传输服务，其特点是通信质量稳定、门槛低、覆盖范围广、功耗低且信号穿透力强。
NB-IoT 技术的传输速率相对较低，最高可达250kbps，适用于一些低速率但需要长期稳定连接的应用场景。
1.低功耗：NB-IoT设备的功耗非常低，可使用电池供电，其电池寿命可长达几年。
2.窄带宽：NB-IoT技术采用窄带宽信号，可以提供更远的传输距离及更佳的抗干扰能力。
3.低成本：由于NB-IoT应用的普及、技术成熟，其生产成本比较低，用户也相较其他物联网技术相对更低廉。
4.高覆盖：NB-IoT信号具有较强的穿透力，适用于复杂环境中的室内外物联网设备连接。
1.智能家居智能家居是NB-IoT技术的主要应用之一。
利用NB-IoT技术可以将家庭各种智能设备连接起来，构建智能家居环境。
例如，利用NB-IoT技术可以实现智能门锁、智能灯具、智能烟雾报警器、智能家电等设备的连接和控制，提高家庭安全性、便利性和舒适性。
2.物联网远程监控NB-IoT技术可以实现远程物联网监控，可以将各种传感器数据上传到云平台，实现一些保障人们生命财产安全之用。
例如，NB-IoT技术可以连接温度传感器，通过远程监视室内温度、湿度等数据，确保室内环境安全。
该技术还可以连接企业生产环境中的传感器，实现对工业设备和环境的实时监测和管理。
3.智能城市NB-IoT技术在智能城市中的应用也非常广泛。
它可以应用于自动驾驶、交通管理、环境监测等领域。
例如，通过NB-IoT技术可以实现路灯实时控制，节约能源的同时也提高了城市管理的便利性。
NB-IOT关键技术介绍及应用前景
NB-IOT关键技术介绍及应用前景作者：高东健，靳宏尧来源：《中国新通信》 2017年第11期一、NB-IOT 发展背景随着现代科技的发展，计算机走进了千家万户，与此同时，互联网也拉近了人与人之间的距离。
发展到现在，我们基本可以说现在基本这个世界上是没有什么事物不能用互联网连接。
其中包括一些比较难操作的工作，比如说视频业务，有难的那就必然有简单的，比如说抄电表，水表计数等等。
当然了，物联网主要从事的是比较难操作的，但是也有比较简单的。
除此之外，NB-IOT 技术不仅仅促进了物联网的发展，现代通信技术也有很多地方利用了这种先进技术。
其中采用这种技术最明显的就是现代的广域网通讯技术，如果给这种技术去详细分类的话，它大致可以分成两类，一种是已经有授权的，比如说现代我们常说的2G,3G,4G 等等。
还有一部分没有得到授权的，就比如说lora 等等。
总体来说，NB-IOT 技术是有着相当广阔的市场前景的。
我们现在的社会联系会越来紧密，这就是未来的趋势，而物联网适时的出现就解决了这样的问题，它为我们解决了这样的技术难题。
而它适时地出现那也是在NB-IOT 技术出现之后，所以可以说此技术是应时代而生。
那么自然，它未来的发展前景也会是广阔的。
二、NB-IOT 关键技术上面我们大致的对NB-IOT 技术产生的基本概况做了一个了解，下面我们就来详细介绍一下它的关键技术。
1、技术特点。
NB-IOT 技术不是凭空发展过来的，它是经过了许多年的发展，以及借鉴了许多技术才发展过来的，其中就包括了LTE 技术。
我们先来介绍它的物理层，它的射频带特比宽，比以前没有经过改良的时候宽了好多倍，最大时可以达到200 赫兹。
它所采用的调制解调器也不是一般的解调器，它运行时是采用正交相移键控的办法，其中每两个间隔15 赫兹。
除此之外，它还采用二进制相移键控的办法控制解调器，用单屏波进行分割。
至于NB-IOT 的高层协议其实就是对旧技术的革新，大部分地方还是没有改动的，只有小部分地方进行了相应的修改。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全【摘要】窄带物联网(NB-IoT)是一种新型的物联网通信技术，具有低功耗、广覆盖和低成本的特点，被广泛应用于智慧城市、工业、农业、健康医疗和智能家居等领域。
本文从不同领域的角度探讨了NB-IoT的应用与安全问题，详细阐述了其在智慧城市中的应用与安全、工业领域中的应用与安全、农业领域中的应用与安全、健康医疗领域中的应用与安全以及智能家居中的应用与安全。
未来，NB-IoT在各领域的应用和安全将继续发展，但也面临一些挑战，需要找到有效的解决方案。
该文章全面展示了NB-IoT应用与安全的现状和未来发展趋势，为读者提供了深入了解和思考的机会。
【关键词】关键词：窄带物联网(NB-IoT)、智慧城市、工业应用、农业领域、健康医疗、智能家居、安全、未来发展趋势、挑战、解决方案。
1. 引言1.1 窄带物联网(NB-IoT)应用与安全概述窄带物联网(NB-IoT)是一种低功耗广域网络技术，专门用于连接各种物联网设备，实现远程监控、数据传输和控制。
随着物联网技术的不断发展，NB-IoT在各个领域的应用也越来越广泛。
随之而来的安全问题也日益凸显。
NB-IoT在智慧城市中的应用涵盖了智能交通、环境监测、智能停车等方面。
但随之而来的安全风险包括通信数据的泄露、外部攻击等问题。
在工业领域，NB-IoT可以用于设备状态监测、远程控制等方面，但设备被入侵、数据被篡改也成为隐患。
在农业领域，NB-IoT可以用于农业物联网系统的建设，实现精准化农业。
对于种植数据的安全性和隐私保护也是亟待解决的问题。
在健康医疗领域，NB-IoT可以帮助实现远程医疗和疾病监测，但医疗数据的安全问题亟待解决。
NB-IoT的应用给我们带来了便利和效率提升，但同时也带来了诸多安全隐患。
未来的发展趋势是加强安全意识，提升设备和网络的安全性，保护用户数据的隐私。
挑战也包括技术突破、标准制定等方面的问题。
解决这些问题需要全社会的共同努力和更加严谨的安全管理措施。
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全
窄带物联网(NB-IoT)应用与安全一、NB-IoT技术的应用1.智能家居随着智能家居的兴起，NB-IoT技术可以实现智能家居设备的互联互通，例如智能门锁、温度控制、安防监控等，从而实现远程控制和便捷管理。
2.智慧城市NB-IoT技术可用于城市基础设施的监控和管理，如智能停车、环境监测、智能照明等，提升城市管理效率和居民生活质量。
3.工业物联网在工业领域，NB-IoT技术可用于设备监测、远程控制、物流跟踪等，实现智能化生产和管理，降低成本，提高效率。
4.农业物联网NB-IoT技术也可以应用于农业领域，用于监测土壤湿度、气象条件、植物生长状态等，实现精准农业，提高农业生产效率。
5.医疗健康在医疗健康领域，NB-IoT技术可以用于远程医疗监测、患者定位、健康管理等，提升医疗服务质量。
二、NB-IoT技术的安全性NB-IoT技术在安全性方面有着以下几点优势：1.端到端加密NB-IoT网络在通信过程中采用端到端加密技术，确保数据在传输过程中不会被窃取或篡改。
2.低功耗NB-IoT设备在传输数据时功耗低，可以减小被攻击的风险，同时能够实现长久的续航时间。
3.认证机制NB-IoT设备在接入网络时需要进行认证，只有通过认证的设备才能连接到网络，确保网络的安全性。
4.网络安全协议NB-IoT网络采用了一系列的安全协议，如A5/3加密算法、IMSI加密、设备标识认证等，以保障网络通信的安全。
5.远程管理NB-IoT设备可以进行远程管理和升级，及时修复漏洞和弥补安全风险。
三、NB-IoT技术的发展趋势随着物联网技术的不断发展，NB-IoT技术也将迎来更多的应用场景和更多的发展机遇：1.规模化应用NB-IoT技术在智能家居、智慧城市、工业物联网等领域将得到更广泛的应用，实现规模化布局。
2.产业升级NB-IoT技术将为传统产业带来颠覆性的变革，推动产业升级，提高生产效率，降低成本。
3.安全性提升随着NB-IoT技术的发展，安全性将得到更多的关注和加强，保障物联网设备和数据的安全。
浅析NB—IOT物联网技术及应用
浅析NB—IOT物联网技术及应用随着信息技术的发展和应用场景的不断拓展，物联网技术不断升级和完善，NB-IOT技术应运而生。
NB-IOT（Narrowband Internet of Things）即窄带物联网技术，是一种针对物联网应用场景的新型蜂窝通信技术，其低功耗、广覆盖、多连接、低成本等特点，使得其在智能家居、智能城市、智能交通、智能医疗等领域有着广泛的应用前景。
本文将就NB-IOT技术的特点、应用场景以及发展趋势进行浅析，希望为大家对NB-IOT技术有更深入的理解。
一、NB-IOT技术的特点1、低功耗：NB-IOT技术采用了灵活的功率控制技术，可以实现长达10年的电池寿命，适合于长时间不间断工作的物联网设备，如智能电表、环境监测设备等。
2、广覆盖：NB-IOT技术支持室内外覆盖，可以穿墙透建，覆盖范围广，信号稳定，适用于各种应用场景，如大型商场、地下停车场等。
3、多连接：NB-IOT技术支持大规模设备连接，单个基站可以同时连接上千个设备，可以满足城市智能化、工厂自动化等场景的需求。
4、低成本：NB-IOT技术在硬件设备、通信费用等方面成本低廉，可以大规模部署并持续运营，是物联网技术中成本最低、性能最稳定的选择。
1、智能家居：NB-IOT技术可以连接家庭各种智能设备，如智能门锁、智能插座、智能家电等，可以实现远程监控、智能控制等功能，提高生活便利性和安全性。
2、智能城市：NB-IOT技术可以应用于城市的智能路灯、智能停车、环境监测等领域，实现城市基础设施的智能化管理，提高资源利用率和环境监管能力。
3、智能交通：NB-IOT技术可以连接车辆、交通信号灯、停车场等设备，实现交通流量监控、智能导航、停车位管理等功能，提高交通运输效率和安全性。
4、智能医疗：NB-IOT技术可以连接医疗设备、远程监护设备等，实现病人监测、远程诊疗等功能，提高医疗服务的便利性和质量。
5、工业物联网：NB-IOT技术可以连接工厂设备、物流设备等，实现生产监控、设备远程管理等功能，提高生产效率和管理水平。
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Uplink peak rate
Number of antennas Duplex UE receive bandwidth
50 Mbps
2 Full duplex 20 MHz
5 Mbps
2 Full duplex 20 MHz
1 Mbps
1 Half duplex 20 MHz
1 Mbps
1 Half duplex 1.4 MHz
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秘密▲
NB-IoT关键技术与特点
扩展的不连续接收(DRX)
空闲模式不连续接收周期由秒级扩展到分钟级或高达3小时，连接模式不连续接收周期 支持5.12秒和10.24秒； 相对于节电模式，大幅度提升下行可达性。
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NB-IoT关键技术与特点
增强覆盖
支持重传(Repetition) - 更多重传次数带来HARQ增益，以更低速率换取覆盖增益； -下行最大重传次数为2048、上行最大重传次数为128。
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S6a
PGW SGi
CIoT services
S1-U
C-SGN
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S5 © ZTE All rights reserved © ZTE Corporation. All rights reserved
NB-IoT关键技术与特点
网络架构
EUTRAN与NB-IoT融合组网
秘密▲ 秘密 Confidential ▲
200 kbps
1 Half duplex 200 kHz
UE transmit power
Modem complexity
10
23 dBm
100%
23 dBm
80%
23 dBm
40%
20 dBm
20%
23 dBm
15%
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NB-IoT关键技术与特点
NB-IoT
Guard-band for NB-IoT LTE Bandwidth 1 PRB for NB-IoT
CDMA
LTE Bandwidth
242
283
879.106
880 MHz
超低功耗 NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，NB-IoT终端 模块的待机时间可长达10年； 低成本 低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势，模块成本有望降至5美元之内。
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6Hale Waihona Puke NB-IoT关键技术与特点
网络架构
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目录
NB-IoT演进史 NB-IoT关键技术与特点 NB-IoT网络部署 NB-IoT典型应用场景
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NB-IoT关键技术与特点
NB IOT技术特点
海量连接 NB-IoT一个小区能够支持5万个连接，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； 深度覆盖
NB-IoT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了100倍，即覆盖能力提升了100倍， 就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到；
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NB-IoT关键技术与特点
增强覆盖
高发射功率谱密度 －下行 Stand alone 模式：43dBm/180KHz，功率谱密度比LTE(10MHz频宽)增强17dB; In band 模式： 35dBm/180KHz，功率谱密度比LTE(10MHz频宽)增强9dB。 －上行 23dBm/15KHz Single tone，功率谱密度比LTE增强10.8dB;23dBm/3.75KHz，功率谱密度比LTE 增强16.8dB。
2015年9月， 3GPP在美国凤凰 城通过了名为NBIoT的Work Item （WI）立项决议
NB-IoT标准在 3GPP R13出现， 并于2016年6月份 冻结。 2016年年底进入 商用状态。
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NB-IoT演进史
•RAN1，RAN2，RAN3已经 在2016年6月冻结；RAN4 在11月份冻结。
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NB-IoT关键技术与特点
多载波操作
支持In-band＋In-band/In-band＋Guard band/Stand alone+Stand alone载波组合；不支持Stand alone+In-band，Stand alone+Guard band载波组合。NPSS/NSSS/NPBCH/SIB-NB只在Anchor carrier 发送，No-anchor carrier仅在连接状态会被配置，空闲状态下UE会返回到Anchor carrier；NBIOT UE可以在Anchor carrier和No-anchor carrier上传输，但不支持同时在Anchor carrier和Noanchor carrier收发数据。
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NB-IoT关键技术与特点
控制面优化(续）
UE PGW用户面协议栈 - IP/Non-IP traffic is encapsulated in SRB/NAS PDU; - SRB1 for data, no DRB; - IP header compression is performed in UE/C-SGN(MME);
信令消息和流程。
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NB-IoT关键技术与特点
用户面优化
RRC挂起流程（Suspend Connection procedure）
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NB-IoT关键技术与特点
用户面优化
RRC恢复流程（Resume Connection procedure）
NB-IoT关键技术及应用
目录
NB-IoT演进史 NB-IoT关键技术与特点 NB-IoT网络部署 NB-IoT典型应用场景
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NB-IoT演进史
2014年5月，提出 了窄带技术NB M2M
2015年5月融合 NB OFDMA形成了 NB-CIOT
2015年7月份， NB-LTE跟NB-CIOT 进一步融合形成 NB-IoT
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NB-IoT关键技术与特点
控制面优化(续）
终端不需要支持IP协议栈，数据无IP头封装，传输效率更高 A PDN Type “Non-IP” is used for Non-IP data, the UE indicates in the Attach procedure that Non-IP PDN type shall be used. The Non-IP data delivery to SCS/AS is accomplished by one of two mechanisms: - Delivery using SCEF; - Delivery using a Point-to-Point (PtP) SGi tunnel.
C-SGN
CIoT services
C-SGN
SGi
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NB-IoT关键技术与特点
拥塞和过载控制
在Rel11采用ACB（Access Class Barring，接入等级限制）与EAB（Extended Access Barring，扩展型接入限制）相结合的双层控制机制来应对突发海量接入拥塞问题，终端从系 统广播信息之中获取接入等级限制信息，并结合自身的接入等级来决定是否发起随机接入， 同时网络可以根据当前的拥塞状况拒绝或允许终端接入。
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NB-IoT关键技术与特点
增强覆盖
高发射功率谱密度
- 载波频宽：200KHz，除去保护带后有效频宽180KHz，相当于LTE系统的1个RB - 下行子载波间隔15KHz，与现有LTE系统兼容
- 上行支持两种子载波间隔：15KHz和3.75KHz
上行15KHz间隔子载波支持多个捆绑在一起工作， 称为Multi-tone，也可以按单个子载波工作， 即Single tone；上行3.75KHz间隔子载波不支 持多个捆绑，只支持Single tone.
R14
•R14预计2017年6月冻结。 立项点：Positioning, Multicast, Mobility and service continuity enhancements。
•目前未公开研究方向。 会集中在基于5G架构进 一步增强，特殊需求增强：
容量、节能、高速等。
R13
R15
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目录
NB-IoT演进史 NB-IoT关键技术与特点 NB-IoT网络部署 NB-IoT典型应用场景
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秘密▲
NB-IoT网络部署