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再次复习下，NB 的四大特点（也可以称为 NB 的四大优势）为强覆盖、小功耗、低成本、大连接，接下来的系列中吴老司将以这四个技术特点为引子，开启 NB 的技术之旅。
本期主要介绍 NB 的超强覆盖能力。
NB 最一开始就给自己定了一个亿的小目标，即要比 GSM 覆盖增强 20db。对于这样一个小目标，作为一个长期被 4G 高频段深度覆盖不足困扰的无线老兵来说，我只能说这简直是在“逗逼”。但是 3GPP 居然真实现了。细细数来，为了实现 20db 的增益，3GPP 分别用了降龙十八掌中的飞龙在天（提升功率谱密度，7db）、六龙回旋（不要命的重传，12db）、亢龙有悔（多天线增益 0-3db）这三个大招。
1 第一招 飞龙在天
简单的说就是提升 IOT 终端的发射功率谱密度（PSD，Power spectral density ）。有小同学已经在举手了。问：功率谱密度是个什么梗？和功率是什么关系？简单的理解可以参考质量与密度的关系，如果还不懂，请各位小同学拿出大学中信号与系统、通信原理课本脑补下，弄清楚后还可以顺便进京考个研玩。
请大家看下表，如果你能顺着表的思路自己放到 excel 中做一次计算，我相信你一定已经理解了功率谱密度和功率的关系，也更清楚了上图中 5.3 倍的数据来源。
对几个技术点进行说明如下：
1. 通常，我们在通信里面不会直接使用倍数关系，而是使用 db 的来表征，功率谱密度相比 GSM 增强 10*Log(5.3)=7dB
。
2. 对比中并没有考虑频段因素的影响，即默认使用相同频率。
3. 这里计算的是上行功率谱，而不是下行。原因如下：一般情况下，下行覆盖大于上行覆盖（为什么？因为终端功率往往是受限的，而网络侧 RRU 功率理论上提升很容易），即上行覆盖受限，所以通常来说计算 MCL（最大耦合损耗，链路预算中必备）时大部分会只计算上行链路的。这点以后谈 NB 覆盖规划时候再细谈。
4.NB-IOT 上行传输有两种带宽 3.75KHz 和 15KHz 可供选择，带宽越小，功率谱密度越大，覆盖增益越大。此处对比中采用的是 3.75K。至于 3.75K 和 15K 的技术细节在后续篇章中将详细讲解到。
5. 学到这里这里大家即可看到窄带的深层次含义了：缩小带宽，在功率不变的情况下，即提升了功率谱密度。
下面再放一张直观的图来辅助理解，功率谱密度越高，柱子越高。
从图中也可以看到，如果是将 NB-IOT 与 LTE 比，折算出来，PSD 带来的增益会更高（如图中所示，达到了 17db）。
2 第二招 六龙回旋
NB 通过重复发送，获得时间分集增益，并采用低阶调制方式，提高解调性能，增强覆盖。简单的理解就是：话说一次听不见，咱多说几次，多一次就多一次正确听到的机会，这种机会转化到通信里面，即称为增益。在标准中规定，所有的物理信道均可重复发送，理论可获得 9~12 个 dB 增益(8 到 256 次重传)。以下是 NB 中信道可重传的次数：
TIPS：请各位同学不要纠缠表中的细节，那是装逼用的。你只要 get 到如下信息即可：NB 无论什么信道都可以重传，且上行最大 128 次，下行最大 2048 次。
下面谈谈增益算法：理论上，重复一遍，速率降一半，同时覆盖增加 3dB；上行最大重复传输 128 次，理论上增益有 20dB，实际上有 16-18dB。而考虑到传输效率，我们系统不会无限制重传，一般取重传增益为 12db。下图为重传次数与增益的拟合图。
3 第三招 亢龙有悔
这里表征的是通信里常用的天线分集增益。对于 1T2R 来说，比 1T1R 会有 3db 的增益，限于篇幅，天线接收技术这里不详细讲了。需要注意的是，以 CMCC 现网为例，因为 GSM 本身就是 1T2R，因此此增益对比中一般不算。
看到这里，大家是否明白 3GPP 中承诺的 20db 增益是如何来的吗？
20db= 7db（功率谱密度提升）+ 12db（重传增益）+ 0-3db （多天线增益）。
下期我们扒一扒 NB-IOT 的小功耗技术。
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