容量增強(qiáng)關(guān)鍵特性 1：Multi-tone
3GPP R13 協(xié)議定義了 NB-IoT 上行支持 Single-tone 和 Multi-tone 傳輸，Single-tone 作為 UE 的必備功能，Multi-tone 為可選功能。Multi-tone 包括 3tone、6tone 和 12tone 這 3 種場景，分別代表 eNodeB 可一次分配 3、6 和 12 個 15kHz 子載波用于 UE 上行數(shù)據(jù)傳輸。
對于覆蓋較好場景下的 UE 上行數(shù)傳采用 Multi-tone 傳輸能獲得更高的吞吐率，有助于降低 UE 上行數(shù)據(jù)傳輸時延和功耗。詳見具體的信令流程：
從上面的信令可以看出來，需要 UE 上報(bào)，eNodeB 來進(jìn)行資源分配。
根據(jù)不同的 UE 信號測量情況，PHR 上報(bào)等，確定適合該 UE 調(diào)度的最大子載波個數(shù)。
-
根據(jù) MSG3 中的 PHR 確定初始最大可支持的子載波數(shù)
-
根據(jù) SINR 測量結(jié)果調(diào)整最大可允許調(diào)度的子載波數(shù)
根據(jù) SINR 測量結(jié)果，通過查各子載波下 SINR 和 MCS 的對應(yīng)表獲取當(dāng)前子載波對應(yīng)的 MCS 值和重復(fù)次數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前 BSR 值、確定的調(diào)度資源的 RU 個數(shù)，并計(jì)算相應(yīng)的傳輸總時長 TB_duration（TB_duration=RU 個數(shù)*單個 RU 的時長）。
根據(jù) TB_duration 和最大可允許調(diào)度的子載波數(shù)計(jì)算資源塊面積剩余可用資源中查找，按照子載波由大到小開始遍歷。找不到滿足條件的資源塊時按照 Single-tone 來調(diào)度。
容量增強(qiáng)關(guān)鍵特性 2：多載波
3GPPR13 的定義了多載波技術(shù)。通過增加單小區(qū)下的載波數(shù)目，將用戶分配到其它載波上傳輸數(shù)據(jù)，以提升小區(qū)容量。
多載波小區(qū)包含 anchor 載波和 non-anchor 載波。
anchor 載波負(fù)責(zé)接入和業(yè)務(wù)傳輸，支持傳輸 NPSS/NSSS/NPBCH、SIB、Paging 和 RACH 信息。
non-anchor 載波負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)傳輸，不支持上述信息的傳輸。
多載波部署的場景如下：
當(dāng) UE 在 anchor 載波接入時，基站根據(jù) UE 能力（包括 Msg3 中的多載波能力指示）判斷 UE 是否支持多載波，如果支持，基站會將 UE 優(yōu)先分配到利用率較低的載波上，若負(fù)載相近，則優(yōu)先分配到 non-anchor 載波。具體信令如下：
當(dāng) anchor 載波利用率較高時通過 RRC 信令（RRCConnectionSetup-NB、RRCConnectionResume-NB、RRCConnectionReestablishment-NB）將 UE 指配到 non-anchor 載波上傳輸數(shù)據(jù)。
低成本關(guān)鍵特性 1：半雙工
在蜂窩通信系統(tǒng)中，根據(jù)發(fā)送信號雙工方式不同，可以分為 TDD 和 FDD 兩種雙工方式。實(shí)際上，其中 FDD 雙工方式可進(jìn)一步分為全雙工 FDD(Full-Duplex FDD) 和半雙工 FDD（Half-Duplex FDD, HD-FDD）。
對全雙工和半雙工方式做進(jìn)一步說明：
全雙工（Full Duplex）是指在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時打電話一樣，說話的同時也能夠聽到對方的聲音。目前的網(wǎng)卡一般都支持全雙工。
半雙工（Half Duplex），所謂半雙工就是指一個時間段內(nèi)只有一個動作發(fā)生，舉個簡單例子，一條窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當(dāng)目前有兩量車對開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭后另一輛再開，這個例子就形象的說明了半雙工的原理。早期的對講機(jī)、以及早期集線器等設(shè)備都是基于半雙工的產(chǎn)品。全雙工可以得到更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。
問題: 半雙工怎么節(jié)約成本？
NB-IoT 基于成本考慮，對 FDD-LTE 的全雙工方式進(jìn)行閹割，僅支持半雙工。帶來的好處當(dāng)然是終端實(shí)現(xiàn)簡單，影響是終端無法同時收發(fā)上下行，無法同時接收公共信息與用戶信息
◢上行傳輸和下行傳輸在不同的載波頻段上進(jìn)行；
◢基站/終端在不同的時間進(jìn)行信道的發(fā)送/接收或者接收/發(fā)送 ；
◢H-FDD 與 F-FDD 的差別在于終端不允許同時進(jìn)行信號的發(fā)送與接收，終端相對全雙工 FDD 終端可以簡化，只保留一套收發(fā)信機(jī)即可，從而節(jié)省雙工器的成本。
低成本關(guān)鍵特性 2：簡化信道及物理層
NB-IoT 終端工作帶寬僅為傳統(tǒng) LTE 的 1 個 PRB 帶寬（180K），帶寬小使得 NB 不需要復(fù)雜的均衡算法。
帶寬變小后，也間接導(dǎo)致原有寬帶信道、物理層流程簡化。此塊部分詳見前幾次博文。
◢簡化信道：去除了 PHICH、PCFICH、PUCCH 等信道。如下圖，與 LTE 進(jìn)行了對比。
下行取消了 PCFICH、PHICH 后將使得下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒膛c原 LTE 形成很大的區(qū)別，同樣一旦上行取消了 PUCCH，那么必然要解決上行控制消息如何反饋的問題，這也將與現(xiàn)網(wǎng) LTE 有很大的不同！
◢簡化盲檢次數(shù)（還記得 LTE 中常說到的 PDCCH 盲檢 44 次嗎？復(fù)雜到不要不要的了，并且終端還得每 1ms 就做這樣的盲檢，這都將是復(fù)雜的運(yùn)算量）
◢減小最大 TBS(TransportBlock) 傳輸塊，從而必然降低了峰值速率：下行最大 680 bits，上行最大 1000 bits。這里關(guān)于傳輸塊是如何影響峰值速率將在物理層部分做詳細(xì)講解。
◢簡化調(diào)制編碼：僅支持 QPSK、BPSK；下行僅支持 TBCC 碼。這里意味著可靠性得到了保證，但速率會下降（誰在乎啊，呵呵）。另外，這里也肯定告訴你 AMC 算法也將取消或者簡化問題?？傊枰伎嫉膯栴}很多。
這里梳理下以上的邏輯，歸納一下就是帶寬小、速率低、信道簡化這三個主要因素將減小芯片成本。
低成本關(guān)鍵特性 3：新硬件結(jié)構(gòu)，裁剪不必要的硬件
?終端側(cè) RF 進(jìn)行了閹割，據(jù)當(dāng)前了解到的情況，主流 NB 終端支持 1 根天線（當(dāng)然，協(xié)議規(guī)定 NRS 支持 1 或者 2 天線端口）
?天線模式也就從原來的 1T /2R 變成了現(xiàn)在的 1T/1R，天線本身復(fù)雜度，當(dāng)然也包括天線算法都將有效降低
?FD 全雙工閹割為 HD 半雙工，收發(fā)器從 FDD-LTE 的兩套減少到只需要一套（這在上一章節(jié)已經(jīng)詳細(xì)闡述過）
?低采樣率，低速率，可以使得緩存 Flash/ RAM 要求?。?8 kByte）
?低功耗，意味著 RF 設(shè)計(jì)要求低，小 PA 就能實(shí)現(xiàn)（高質(zhì)量的功放可不便宜）
?直接砍掉 IMS 協(xié)議棧，這也就意味著 NB 將不支持語音（注意實(shí)際上 eMTC 是可以支持的）
如下圖就是CAT-4終端和NB-IoT終端硬件結(jié)構(gòu)上的對比：
