中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
QB/CU
中 国 联 通 公 司 企 业 标 准
QB/CU
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通
信模块技术规范
Technical Specification for China Unicom NB-IoT(Narrow Band
Internet of Things)modules
(V1.0)
V1.0
2017-10-30 发布
2017-10-30 实施
中 国 联 通 公 司 发 布
2016-xx-xx发布
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
目录
前言 ....................................................................................................................................................... 4
1 范围 ............................................................................................................................................... 5
2 规范性引用文件 ....................................................................................................................... 5
3 缩略语 .......................................................................................................................................... 5
4 要求等级 ..................................................................................................................................... 7
5 NB-IOT 模组功能要求 ............................................................................................................ 7
5.1
NB-IoT 基本功能要求.................................................................................................................. 7
5.1.1 通信制式要求(必选) ..................................................................................................... 7
5.1.2 工作频段要求(必选) ..................................................................................................... 7
5.1.3 协议版本要求(必选) ..................................................................................................... 7
5.1.4 UE 能力要求(必选) ............................................................................................................ 8
5.1.5 工作模式要求(必选) ..................................................................................................... 8
5.1.6 功率等级要求(必选) ..................................................................................................... 9
5.2
NB-IoT 模组业务功能要求 .......................................................................................................... 9
5.2.1 数据通信功能(必选) ..................................................................................................... 9
5.2.2 短消息功能(必选) ......................................................................................................... 9
5.2.3 小区定位功能(必选) ..................................................................................................... 9
5.2.4 定位功能(可选) ............................................................................................................. 9
5.3
NB-IoT 模组通信功能要求 .......................................................................................................... 9
5.3.1 上行传输信道要求(必选) ............................................................................................. 9
5.3.2 终端用户方案 ................................................................................................................... 10
5.3.3 PLMN 选择............................................................................................................................. 10
5.3.4 机卡交互功能要求(必选) ........................................................................................... 10
5.3.5 优先驻留功能(必选) ................................................................................................... 10
5.3.6 系统循环前缀要求 ........................................................................................................... 10
IPv4/IPV6 要求(必选) ....................................................................................................... 10
5.3.7
5.3.8 TCP/IP 协议要求(必选) .................................................................................................... 11
5.3.9 传输方式(必选) ........................................................................................................... 11
APN 配置功能(必选) ................................................................................................... 11
5.3.10
PSM(必选) .................................................................................................................... 11
5.3.11
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
eDRX(必选) .................................................................................................................. 11
5.3.12
eDRX/PSM 同时开启(必选) ......................................................................................... 12
5.3.13
5.3.14 覆盖增强功能(必选) ................................................................................................... 12
5.3.15 小区重选功能(必选) ................................................................................................... 12
5.3.16 核心网选择功能(必选) ............................................................................................... 12
5.4
NB-IoT 模组设备管理功能要求 ................................................................................................ 12
IMEI 要求 (必选) ............................................................................................................ 12
5.4.1
5.4.2 升级功能要求(必选) ................................................................................................... 12
5.4.3 调试功能(必选) ........................................................................................................... 13
5.4.4 FOTA(必选) ....................................................................................................................... 13
5.4.5 自身数据采集和上报功能(可选) ............................................................................... 13
6 NB-IOT 硬件要求 ................................................................................................................... 13
6.1 元器件要求 ............................................................................................................................... 13
6.1.1 应用处理器要求(必选) ............................................................................................... 13
6.1.2 Flash 要求(必选) .............................................................................................................. 13
6.1.3 RAM 要求(必选) .............................................................................................................. 13
6.1.4 SIM 卡要求(必选) ............................................................................................................ 14
6.2 接口要求 ................................................................................................................................... 14
6.2.1 电源接口(必选) ........................................................................................................... 14
6.2.2 控制信号接口(必选) ................................................................................................... 14
6.2.3 USIM 卡接口(必选) .......................................................................................................... 14
6.2.4 UART 接口(必选).............................................................................................................. 15
6.2.5 天线接口(必选) ........................................................................................................... 15
6.2.6 GND 接口(必选) ............................................................................................................... 15
6.2.7 ADC 接口(必选) ............................................................................................................... 15
6.2.1 SPI 接口(必选) ................................................................................................................. 15
I2C 接口(必选) ................................................................................................................. 16
6.2.1
6.2.2 PCM 音频接口(可选) ....................................................................................................... 16
6.2.1 USB 接口(可选) ................................................................................................................ 16
6.2.2 模拟音频接口(可选) ................................................................................................... 16
6.3 尺寸要求(必选).................................................................................................................... 16
6.4 封装要求(必选).................................................................................................................... 17
7 NB-IOT 软件要求(必选) ................................................................................................ 17
7.1
AT 指令(必选) ....................................................................................................................... 17
8 NB-IOT 性能及稳定性要求(必选) ............................................................................. 17
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
8.1 发射机指标要求........................................................................................................................ 17
8.1.1 发射功率要求 ................................................................................................................... 17
8.1.2 输出功率动态范围 ........................................................................................................... 19
8.1.3 发射信号质量 ................................................................................................................... 21
8.1.4 输出 RF 频谱辐射 ............................................................................................................. 23
8.1.5 发射互调 ........................................................................................................................... 24
8.2 接收机指标 ............................................................................................................................... 25
8.2.1 参考灵敏度功率电平 REFSENS ........................................................................................ 25
8.2.2 最大输入电平 ................................................................................................................... 25
8.2.3 邻道选择性(ACS) ......................................................................................................... 26
8.2.4 阻塞特性 ........................................................................................................................... 26
8.2.5 杂散响应 ........................................................................................................................... 28
8.2.6 互调特性 ........................................................................................................................... 28
8.3 工作电压要求 ........................................................................................................................... 28
8.4 功耗要求 ................................................................................................................................... 29
8.5 温度及环境稳定性要求 ............................................................................................................ 29
8.5.1 恒定湿热 ........................................................................................................................... 29
8.5.2 交变湿热 ........................................................................................................................... 29
8.5.3 低温 ................................................................................................................................... 29
8.5.4 高温 ................................................................................................................................... 29
8.5.5 温度冲击 ........................................................................................................................... 29
8.6 机械稳定性要求........................................................................................................................ 30
8.6.1 正弦振动 ........................................................................................................................... 30
8.6.2 冲击 ................................................................................................................................... 30
8.6.3 跌落试验 ........................................................................................................................... 30
8.6.4 碰撞 ................................................................................................................................... 30
8.6.5 ESD 要求 ................................................................................................................................ 30
8.7 电磁兼容性要求........................................................................................................................ 30
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
前言
本规范主要依据中国联通企业标准中的相关规定,并结合 3GPP、GSMA 等国际标准,
以及 CCSA 行业标准进行撰写,以满足中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模组运营要求,
为物联网通信模组的研发、生产提供技术依据。
本标准由中国联通公司技术部提出。
本标准由中国联通公司技术部归口。
本标准负责起草单位:中国联通网络技术研究院。
本规范主要起草人: 孙金琛、刘洋
本规范的修改和解释权属中国联通公司。
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范
1 范围
本规范主要规定了中国联通窄带物联网(NB-IoT:Narrow Band-Internet of Things)通信
模组的功能要求(包括基本功能要求、业务功能要求、通信功能要求和设备管理功能要求)、
硬件要求、软件要求和性能及稳定性要求。
本规范发布之后入网的所有相关 NB-IoT 模组设备必须遵照执行,规范发布前入网的终
端设备视具体需求而定。
2 规范性引用文件
下列标准所包含的条文,通过在本白皮书中引用而构成为本白皮书的条文。凡是注日期
的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,若其
被修订,使用本白皮书的各研究方应探讨使用最新版本的可能性。凡是不注日期的引用文件,
其最新版本适用于本标准。
[1] QB/CU 195-2011 《中国联通 M2M UICC 卡技术规范 v2.0》
[2] QB/CU195-2011《中国联通 M2M UICC 卡生产技术规范 v2.0》
[3] 3GPP TS 36.101,User Equipment (UE) radio transmission and reception
[4] GB-T2423《 电工电子产品环境试验》系列标准
3 缩略语
缩略语
英文
中文
3GPP
Third Generation Partnership Project
第三代伙伴计划
ADC
APN
Analog-to-Digital Converter
模拟至数字转换器
Access Point Name
接入点
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
A-GPS
Assisted GPS
Bit error rate
electromagnetic compatibility
Electro-Static Discharge
Firmware Over The Air
Ground
辅助 GPS 技术
误码率
电磁兼容性
静电放电
空中固件升级
电线接地端
General Programmable Input Output Pin
通用可编程输入输出管脚
Global Positioning System
Ground
全球定位系统
电线接地端
International Mobile Equipment Identity
国际移动设备标识
International Mobile Subscriber Identity
国际移动用户识别码
Inter-Integrated Circuit
两线式串行总线
Internet Protocol Version 6
互联网协议
Joint Test Action Group
联合测试行为组织
Mobile Contry Code
移动国家码,唯一识别移动用
户所属的国家,中国为 460
Multimedia Messaging Service
多媒体短信服务
BER
EMC
ESD
FOTA
GB/T
GPIO
GPS
GND
IMEI
IMSI
I2C
IPV6
JTAG
MCC
MMS
MNC
PA
PCM
PLMN
PPP
RF
SIM
SMS
SMT
SPI
TCP
NB-IoT
Narrow Band-Internet of Things
Mobile Network Code
Power Amplifier
Pulse Code Modulation
移动网号,识别移动用户所属
的移动通信网
窄带物联网
功率放大器
脉冲编码调制
Public Land Mobile Network
公共陆地移动网络
Point to Point Protocol
Radio frequency
Subscriber Identity Model
Short Messaging Service
Surface Mounted Technology
Serial Peripheral Interface
Transmission Control Protocol
点到点协议
射频
用户识别模组
短消息服务
表面贴装技术
串行外设接口
传输控制协议
中国联通窄带物联网(NB-IoT)通信模块技术规范 V1.0
Universal Asynchronous Receiver
通用异步收发器(异步串行通
/Transmitter
Universal Serial Bus
信口)
通用串行总线
Universal Subscriber Identity Module
全球用户识别卡
User Datagram Protocol
用户数据报协议
UART
USB
USIM
UDP
4 要求等级
“必选”表明该项需求是强制要求,模组必须支持。
“可选”表明该项需求是非强制要求。
5 NB-IoT 模组功能要求
5.1 NB-IoT 模组基本功能要求
5.1.1 通信制式要求(必选)
a) 应用于非移动场景(如智慧路灯、智能井盖等)的模组可以为 NB-IoT 单模模组;
b) 应用于可移动场景(如可穿戴设备、共享单车等)的模组要求至少支持 NB-IoT、GSM 或
NB-IoT、eMTC 双模,可选支持 NB-IoT、GSM、catM 三模。
5.1.2 工作频段要求(必选)
要求模组支持 band3 和 band8,推荐支持 band1,具体为:
频段
Band8
Band3
Band1
表 5-1 工作频段要求
UL
909-915
1735-1765
1940-1955
DL
954-960
1830-1860
2130-2145
5.1.3 协议版本要求(必选)
要求模组支持以下协议版本:
编号
1
制式
FDD
表 5-2 协议版本要求
版本
3GppR13 及以上版本
要求
必选
必选
可选
要求
必选