NB-IOT系统概要介绍

NB-IoT系统概要介绍,目录,全球物联网布局已快速展开,未来每个物联网联接贡献的年收入将为27.8美元，是移动用户的1/410年内，物联网终端数量将达到移动通信用户的10倍以上。中国物联网也将同步快速发展。,国际物联网产业生态布局已全面展开物联网应用呈突破趋势未来十年物联网终端数量预计在百亿量级物联网标准化持续推进各类无线连接技术标准不断演进：WiFi、ZigBee、Sigfox、V2X、NB-IoT,人与人的通信数量接近饱和,传统234G网络并不满足物联网设备大连接、低功耗、低成本的要求。,物联网：拥有巨大的潜力商业蓝海,物联需求存在,电信行业值得期待的新业务来源,数据来自：CAICT,单位：亿,NB-IoT是发展物联网的一个新契机,4.5GNB-IoT,NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖物联网市场，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点，或许会成为终结碎片化、统一物联网产业的一个契机。,典型应用场景,智能抄表（水、电、天然气）特点：终端位置固定，上行延时不敏感的小数据包业务类似场景：油井数据采集（秒级上报，最大包约3000bit）、环境检测,火灾自动报警特点：终端位置固定，上行延时敏感的小数据包业务类似场景：燃气泄漏报警、电梯故障报警、老人急救,定位追踪特点：移动终端的上行小数据量业务+GPS定位类似场景：老人/幼儿实时定位、宠物追踪、物流追踪（154dB）性能测试；室内或者楼梯间配电箱内条件下（144dBMCL0(RSRQ)支持小区同频和异频重选，不区分频点优先级，按RSRP的rank排序同频小区支持配置个性偏移，异频小区不支持配置个性偏移不支持异系统测量,支持RLF(无线链路失败)检测,连接态,移动性管理,IDLE态,CP模式的SRB1bis(nopdcp)和UP模式SBR1(normalpdcp)使用不同的逻辑通道IDRRC连接建立请求增加UE是否支持multitone和multiPRB的字段RRC连接建立取消紧急呼叫、高优先级接入的cause,增加异常上报RRC连接reject中WaitTime扩大取值范围,支持小区reserve和小区Bar支持分PLMN的AC接入控制，不区分MoData和MoSignal,接入控制,信令增强,接入控制-Accesscontrol(perPLMN);-Cellbarringandcellreservation;-Differentiationinaccessofexceptionalreportingandnormalreporting;-Intra-frequencyandinter-frequencycellreselection;-PowerSavingMode;-IdlemodeDRXwithDRXcyclevaluesinthe“normal”rangeandineDRXrange;-In-orderdelivery;-Positioning.,NB-IoT不支持的功能为:-Inter-RATcellreselectionorinter-RATmobilityinconnectedmode(NotethatinthisrespectNB-IoTisaseparateRATfromLTE);-PublicwarningfunctionslikeCMAS,ETWSandPWS;-Handoverandmeasurementreporting;-GBR(QoS);-CSG;-Relaying;-Dualconnectivity;-MBMS;-Realtimeservices;-In-devicecoexistence;-RANassistedWLANinterworking;-Prose(includingdirectcommunicationanddirectdiscovery);-MinimizationofDriveTests(MDT);-Limitedservicestateandemergencycallarenotsupported;-CSservicesandCSfallback;-SSACandACB-skip;-NetworkAssistedInterferenceCancelation(NAICS).,NB-IoT在E-UTRAN基础上进行了简化，,控制面优化CP模式,MME承担了数据转发功。支持IP/NonIP数据传输PDNtoSCEF只支持NonIP数据传输无需DRB,没有S1-U减少信令开销,CP模式总体流程,CP模式基站相关信令,注:TheUEmayalsoindicateinaReleaseAssistanceInformationintheNASPDUwhetherDownlinkdatatransmission(e.g.AcknowledgementorresponsetoUplinkdata)subsequenttotheUplinkDatatransmissionisexpectedornot.,用户面优化UP模式,UU口和S1-U数据转发过程没有任何改变增加suspend/resume过程，减少信令UU口和S1-AP口信令一个用户最多支持2个DRB,均为NGBR承载,UE-storestheASinformation;eNodeB:-storestheASinformation,-theS1APassociationandthebearercontextforthatUE;-ASContextshouldbetransferredbetweentheeNodeBs;MMEstorestheS1APassociationandthebearercontextforthatUE;,跨站的Resume过程,ResumeID组成:20bitENBID+20bitENB内UEID,CP和UP模式的关系,UE在Attach过程指示MME自己希望采用数据传输模式，MME做最终的决策。CP模式是UE必须支持的，UP模式可选。一条RRC连接可以同时支持CP和UP模式数据的传输。RRC连接可以从没有激活安全之前“TMPDCP/noPDCP”模式(CP方式)转换到“normalPDCP”（UP模式），但是不能反向转换。RAN2假设，如果UE丢失了上下文，由NAS层选择是重新进行DRB建立(UP)过程，还是通过CP进行数据发送。,系统信息,静态配置，无需PDCCH动态指示MIB中广播SIB1的调度信息，SIB1中指示其它SIB的调度信息SI窗长和周期均被扩展si-WindowLengthforNB-IoTisENUMERATEDms160,ms320,ms640,ms960,ms1280,ms1600,si-PeriodicityforNB-IoTisENUMERATEDrf256,rf512,rf1024,rf2048,rf4096,rf8192,rf16384,SIB1-小区接入和选择，其他SIB调度信息SIB2-无线资源配置信息;SIB3-同频、异频小区重选信息;SIB4用于重选的同频邻小区信息;SIB5用于重选的异频邻小区信息;SIB14接入控制;SIB16-GPStimeandUTCinfo,MIB中包含ValueTag,指示系统信息的变化SIB1中包含ValueTagList指示其他SIB的变化系统信息有效期从3小时扩展到24小时系统信息变化只需在PDCCH通过Directioninformation指示，无需载空口发Paging信令连接态的UE无需监听系统信息的变化,系统信息调度,系统信息内容,系统信息更新,不同覆盖等级的UE空口发送Paging的重复次数不同支持扩展Drx,最大pagingeDRXcycle等于1024HSFN核心网和UE在Attach/TAU过程协商UE级Drx周期和寻呼时间窗PTW核心网在S1口paging消息中通知基站UE的drx周期、PTW，基站根据UEID计算PO和PH,在PTW内每个PF的PO给UE发送寻呼消息核心网保证在