NB-IoT工作带宽到底是200KHz还是180KHz?

来源：吴老司撩通信，由 LPWAN技术 整理

本篇主要讨论NB-IoT的带宽到底是200K还是180K？

1 LTE带宽分析

大家知道，LTE设计的目标概括起来看就是“三高一低”：高速率、高带宽、高频谱利用率、低时延。其中高带宽和高速率又是耦合在一起的。博士香农告诉我们这样一个神一般的定理：

Rmax=W*log2(1+S/N)

其中R为容量（速率），W为带宽，可见速率和带宽成正比关系。

如果你看过LTE版本的演进，你将会发现一个很有意思的事情，LTE的release版本出现了两极分化，一个是继续走“高富帅”的路线，一个反而走“矮矬穷”的路线了。如下图：

还是基于香农定理，当我们要满足低速率的物联网需求时，很容易就得出，NB的带宽也将会相对减小。那么问题来了：

NB带宽减小到多少合适？为什么？

在回答这个之前，我们不妨再仔细看下上面这张图，中间出现过LTE-M、Cat-0、Cat-M等词，最后才出现NB。实际上在讲解NB的来龙去脉的时候，我们就已经谈过，3GPP最开始为了物联网力捧的女一号是eMTC，后来因为种种原因迅速终结eMTC标准后，全力去捧另外一位女X号NB-IoT去了（说的好像贵圈的事我都知道似得）。

不妨来看eMTC物理层最基础的两个特点：

◢系统带宽= 1.4 Mhz, 6 RB

◢最小的调度时间颗粒 = 1 ms TTI（最小传输时间间隔）

小明：

吴老司你这是在逗比吗？这不是最小带宽的LTE吗？你不要欺负我读书少。

吴老司：

小明你能告诉我GSM和GPRS是什么关系吗？

小明：

这个问题简单，我不问度娘都可以来回答，GPRS是用来全球定位的，GSM是用来打电话的。

吴老司：

信不信我一粉笔砸死你！

好了，其实大家知道GPRS跟GPS不是一样一样的，它是在GSM基础上衍生出来的技术，同理eMTC也是基于LTE衍生而来。什么叫做衍生呢？用白话说就是修修补补，二次装修，正所谓缝缝补补又三年嘛。

但是为了更好的适应IOT的应用场景，基于成本、覆盖等因素考虑，仅仅依靠修补已经搞不定了（参见前期文章关于强覆盖、小功耗、低成本、大连接等技术分析），所以3GPP决心打破LTE频率最小带宽的限制（本来就不需要这么大带宽和速率）和TTI限制（没必要这么及时传输）。

接下来的问题是NB带宽到底降到多少合适？有些小伙伴已经开始度娘了。

2 NB是200K？

吴老司刚开始接触NB的时候听到的带宽是200K。下面咱们做个证明题。

已知：GSM单个频点带宽为200K（多么熟悉的旋律啊）

证明：NB这么设计，以后可以将GSM的频率翻一翻、晒一晒后直接拿过来用（专业术语叫做refarming）。

结论：so far so good！

吴老司评语

等等！！！说好的为了降低成本，尽量将NB的实现基于LTE的物理层结构的呢？小明请告诉我LTE中哪里有200K的实现?

3 NB是180K？

实际上，为了产业链的考虑（尽量在底层设计上能沿用点LTE就沿用点，就像虽然你家重新装修，但是也会基于成本的考虑，能就着原来的用就就着点用），NB在设计的时候采用的是LTE的1个RB的工作带宽，也即180K。 以下即为LTE的一个RB的结构图。

这里仅对纵轴解释下（LTE高手请自动跳过）：纵轴代表频率轴，以子载波表示，每个子载波为15K，每个RB有12个子载波，所以一个RB的总带宽是180K。

好了，大家可以开始翻开3GPP协议36.211第十章去应证了，你会发现整个协议中都在谈180KHZ事。

4 为什么大家都在谈GSM退频给NB用？

这个简单，一句话的事：退一个GSM频点有200K的带宽，你实际用到的是180K的带宽，其他用做保护带宽。这个跟买房子是一样的，家里只有三个人住，但是你还是尽量会买三室一厅的房子，这样留个做客房（北深广的兄弟，这么奢侈的事，你，躺枪了有木有？）。

无独有偶，我们不妨看LTE的带宽特点，配置的是20M带宽，实际子载波占用的是18M，两边各留1M作为保护带宽，简直就是同样的配方，同样的味道！

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精彩议题1：NB-IoT系统设备与芯片原型开发