窄带通信技术标准在物联网和移动通信领域中扮演着重要角色，涵盖了多种不同的技术和规范。以下是一些主要的窄带通信技术标准：
- TPUNB (Techphant Ultra-Narrow Band)：这是技象科技自主研发的LPWAN无线窄带通信系统，通过TPUNB基站、网关、模组等网元实现物联网底层硬核关键技术。
- NB-IoT (Narrowband IoT)：由3GPP开发的窄带无线电技术标准，用于M2M和IoT设备和应用，需要以相对较低的成本在更大范围内进行无线传输，并使用很少的功耗。
- eMTC (enhanced Machine Type Communication)：与NB-IoT类似，也是基于LTE标准的一种低功耗广域网技术，旨在提供更好的覆盖范围和连接稳定性。
- LoRa：一种长距离、低功耗的无线通信技术，适用于需要远距离传输但对数据速率要求不高的场景。
- Sigfox：同样是一种低功耗广域网技术，其特点是极低的数据包大小和超长的电池寿命，适合于大规模的物联网应用。
- Weightless：包括Weightless-N和Weightless-W两种技术，前者用于语音和数据服务，后者用于数据服务，均致力于提供低成本、低功耗的通信解决方案。
- 窄带CDMA (Narrowband CDMA)：如IS-95A/B标准，是第二代移动通信技术体制的一部分，主要用于支持窄带CDMA通信。
- 低压电网电力线窄带通信技术规范：例如GB/T 1.1-2009、DB22/T 2240-2015等国家标准，这些标准主要针对低压电网中的电力线通信技术。
- PDT(专业数字集群)通信系统：例如YJ/T 27—2024标准，该标准规定了应急指挥窄带语音通信网络的技术要求，支持PDT数字集群技术和频率范围等。
- 窄带正交频分复用(OFDM)电力线通信：包括物理层规范GB/T 31983.11-2015和介质访问控制层规范GB/T 31983.21等，这些标准详细规定了窄带OFDM在电力线通信中的应用。
这些技术标准各有其特定的应用场景和技术优势，选择合适的标准取决于具体需求和环境条件。例如，NB-IoT和eMTC适用于广泛的物联网应用，而LoRa和Sigfox则更适合于需要长距离传输的场景。此外，窄带CDMA和PDT等传统技术仍广泛应用于特定领域，如移动通信和应急指挥系统。
一、 TPUNB技术的具体实现方式和性能参数是什么?
TPUNB(Techphant Ultra-Narrow Band)技术是一种由技象科技自主研发的低功耗广域网(LPWAN)无线窄带通信系统，广泛应用于智慧城市、数字乡村和工业物联网等领域。该技术具备知识产权、低功耗、多并发、广覆盖、可定制和安全可靠等六大技术优势。
1. 具体实现方式
TPUNB技术的网络架构分为六个层次：应用层、平台层、传输层、基站/网关/移动网关、中继和第三方网关;感知层包括感知终端;通信层包括通信芯片;组网方式为多跳链型。通过TPUNB基站、网关、模组等网元设备，灵活搭建多种物联专网场景，并结合5G/北斗新型城域物联专网，以“强化节点、简化终端”的思路，解决了“边”与“网”的组网问题、“端”的底成本低功耗及南向接口开放问题。
此外，TPUNB还利用了DSME算法等先进技术，搭建灵活、安全、可靠的全景多维感知智能系统，实现对运行环境及设备状态的全面监控。
2. 性能参数
TPUNB支持多个频段，包括230 MHz、433 MHz、470 MHz~510 MHz和800 MHz。其突发数据速率范围为0.3kbps到36kbps，接收灵敏度达到-134 dBm，发射功率在17 dBm到30 dBm之间(可配置)。
TPUNB技术不仅具有出色的抗扰特性，而且数据传输更可靠，支持远程升级，极大提高了项目管理效率。通过调制提升以下参数性能：最大化利用发射功率，保证LPWAN通信不出现瞬时中断;具备HARO速率匹配等5G编码传输能力，进一步提高网络链路的稳定性。
二、 NB-IoT与eMTC在物联网应用中的优势和局限性分别是什么?
NB-IoT(窄带物联网)和eMTC(增强型机器类通信)是两种主要的物联网技术，各自在物联网应用中具有不同的优势和局限性。
1. NB-IoT的优势：
深度覆盖：NB-IoT能够实现深度覆盖，其信号可以覆盖到地下车库、管道等难以到达的地方。
低功耗：由于传输的数据量较小，NB-IoT设备不需要消耗大量电量，这对于远程操作或电源有限的设备非常重要。
海量连接：NB-IoT支持海量连接，一个基站可以接入多达250个终端设备，满足智慧家庭等场景的需求。
广覆盖范围：相比传统GSM网络，NB-IoT在相同的频段下能够实现更好的覆盖能力，一个基站可以覆盖大约10公里的范围。
低成本部署：NB-IoT基于现有的LTE网络，只需在现有基站上增加模块即可实现覆盖，不需要额外的基础设施建设和频段规划。
2. NB-IoT的局限性：
数据速率低：NB-IoT的数据速率较低，仅为200Kbps，这限制了其在需要较高数据传输速率的应用中的使用。
移动性差：由于无法实现自动小区切换，NB-IoT几乎不具备移动性，这使得它不适合需要频繁移动的设备。
牺牲一定速率和时延：为了实现低功耗和广域覆盖，NB-IoT牺牲了一定的速率和时延。
3. eMTC的优势：
较高的数据速率：eMTC能够支持高达1Mbps的数据速率，适合需要较高数据传输速率的应用。
更好的移动性：eMTC具备自动小区切换功能，因此在移动性方面表现更好，适用于需要频繁移动的设备。
语音支持：eMTC对语音的支持优于NB-IoT，使其更适合需要语音通信的应用。
4. eMTC的局限性：
部署复杂度高：相比NB-IoT，eMTC需要更多的基础设施建设和频段规划，部署难度较大。
成本较高：由于需要额外的基础设施和频段规划，eMTC的部署成本相对较高。
NB-IoT在深度覆盖、低功耗和低成本部署方面具有明显优势，但数据速率和移动性较差;而eMTC则在数据速率、移动性和语音支持方面表现更好，但部署复杂度和成本较高。
三、 LoRa技术在长距离传输中的具体应用案例有哪些?
LoRa技术在长距离传输中的具体应用案例非常广泛，涵盖了多个领域。以下是一些主要的应用实例：
LoRa技术因其长距离传输能力，适用于覆盖广泛的区域，如物流行业中的中转站点和仓库等。这种低功耗和低成本的特性可以显著节约能源和人力成本。
LoRa技术在环境监测方面也有广泛应用，例如土壤湿度传感器、空气质量监测器等设备通过LoRa网络实现长距离的数据传输，从而有效解决了设备分散的问题。
在工业自动化领域，LoRa技术被用于各种传感器网络，包括漏气检测器、温度和湿度监测器等。这些设备通常部署在大型工厂或工业园区内，需要长距离的通信能力来保证数据的实时传输。
智能路灯系统是LoRa技术在智慧城市中的一个典型应用。由于其长距离特性，单个路灯控制器可以覆盖较大的城市区域，从而实现高效的照明管理和控制。
LoRa技术在农业物联网中也有重要应用，特别是在农田分散布局的情况下，能够实现长距离的通信，有效解决设备分散的问题。此外，低功耗的特点使得传感器和设备的电池寿命延长，提高了系统的可靠性和稳定性。
LoRa技术还被应用于智慧停车系统和智慧医疗领域，例如远程监控病人的健康状况。这些应用场景同样需要长距离的通信能力和低功耗特性。
四、 Sigfox技术如何实现极低数据包大小和超长电池寿命?
Sigfox技术通过其独特的通信协议和设计，实现了极低的数据包大小和超长的电池寿命。
Sigfox采用超窄带(Ultra-Narrow Band, UNB)技术，利用192 KHz的公共可用频段进行消息交换。每个消息的宽度为100 Hz，数据速率在不同区域有所不同，范围从600比特每秒到100或1200比特每秒。这种超窄带技术使得每一数据包只有12字节的大小，非常适合传感器、位置数据等超小数据包传输的场景。
Sigfox技术通过标准化的API收集传感器和设备的数据，并且其颠覆性技术增强了传统蜂窝M2M(机器对机器通信)，提供全球范围内超长电池寿命的低成本解决方案。Sigfox网络是星形结构的，终端平时处于睡眠状态，当终端有信息要发送时，射频部分会醒来，把信息上传到基站，信息上传后的一小段时间内，终端可以监听基站，接受从基站下传的数据或者指令。这种设计大大降低了功耗，使得设备能够使用低容量电池长时间供电。
此外，Sigfox还通过非授权频谱运行，覆盖范围高达3-10公里，在低频使用的情况下可提供数年的电池寿命。这种设计不仅提高了信号的传输效率，还减少了设备的能耗需求。
五、 窄带CDMA(如IS-95A/B)在移动通信领域的最新发展趋势是什么?
窄带CDMA(如IS-95A/B)在移动通信领域的最新发展趋势主要体现在以下几个方面：
- 向CDMA2000的演进：IS-95A/B是第二代移动通信技术标准，其后演进为CDMA2000系列。CDMA2000 1X和CDMA2000 1x EV-DV等版本进一步提升了数据传输速率，并且在原有基站上增加信道板并升级软件以支持高速数据传输功能。
- 提高频谱效率：通过物理层和信令结构的改进，IS-95系统的语音编码、分组和电路交换数据传输以及调制技术得到了显著提升，大约提高了约一倍的频谱效率。
- 兼容性和后向兼容性：CDMA2000基于IS-95的核心技术，包括IS-95A(cdmaOne)和2.5G IS-95B系统。这些系统虽然在芯片速率上不同，但都具有高数据率和高效带宽使用的特点，并且能够与现有的GSM系统兼容。
- 增强性能和互操作性：现代无线通信中，多模式CDMA无线调制解调器不仅支持IS-95A和IS-95B的电路交换数据连接，还提供了更高的性能和更好的互操作性。
- 未来发展方向：随着互联网的快速增长和对更高数据速率的需求增加，IS-95A标准的修订版B(IS-95B)被开发出来，以保护已经部署的IS-95A网络的投资。
