Phân tích hiệu năng NarrowBand-IoT cho ứng dụng chăm sóc sức khỏe

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Tổng quan NB-IoT:

  + Băng thông tối thiểu 180 kHz, triển khai stand-alone, in-band hoặc guard-band.

  + Chế độ song công FDD half-duplex, khung 10 ms, 1 PRB (12 subcarrier, 15 kHz).

  + Downlink: NPSS, NSSS, NPBCH, NPDCCH, NPDSCH.

  + Uplink: hỗ trợ single-tone (3.75/15 kHz) và multi-tone (15 kHz), kênh NPRACH, NPUSCH.

  • Ứng dụng: giám sát sức khỏe từ xa (nhịp tim, nhịp thở, huyết áp, nhiệt độ, GPS, cảm biến chuyển động).
  • - Hai thiết kế nút:
  •   + SND: mỗi cảm biến → BS, nhiều liên kết/patient.
  •   + MND: cảm biến → gateway → BS, 1 liên kết/patient.
  • - Mô hình hệ thống:
  •   + Mô phỏng cell LTE 3 sector, ISD 1732 m, băng 180 kHz.
  •   + Uplink multi-tone 15 kHz, thông số kênh, nhiễu, suy hao theo 3GPP TR 45.820.
  •   + Lưu lượng: gói 1–6 byte, chu kỳ 5 phút, 30 phút, 2 giờ; phân bố tỷ lệ theo loại cảm biến.
  • - Kết quả mô phỏng:
  •   + Thông lượng hiệu dụng thấp hơn lý thuyết do overhead điều khiển (NPDCCH, NPRACH).
  •   + MND: thông lượng và số bệnh nhân/cell cao hơn SND nhờ giảm số lần truyền, nhưng độ trễ tăng.
  •   + Triển khai stand-alone hiệu năng cao hơn in-band (in-band bị ảnh hưởng bởi tín hiệu LTE).
  •   + Quan hệ đánh đổi: gói lớn → thông lượng↑, bệnh nhân↑, nhưng độ trễ↑.
  • - Kết luận: cần tối ưu kích thước gói, số thiết bị, độ trễ và thông lượng theo yêu cầu ứng dụng; MND phù hợp khi ưu tiên dung lượng và hiệu quả phổ, SND phù hợp khi yêu cầu độ trễ thấp.