NBIOT关键技术及应用PPT课件

1、,NB-IoT关键技术及应用,NB-IoT演进史 NB-IoT关键技术与特点 NB-IoT网络部署 NB-IoT典型应用场景,目录,NB-IoT演进史,NB-IoT演进史,NB-IoT演进史 NB-IoT关键技术与特点 NB-IoT网络部署 NB-IoT典型应用场景,目录,NB-IoT关键技术与特点,NB IOT技术特点 海量连接 NB-IoT一个小区能够支持5万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构； 深度覆盖 NB-IoT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了100倍，即覆盖能力提升了100倍，就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆

2、盖到； 超低功耗 NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年； 低成本 低速率低功耗低带宽带来的是低成本优势，模块成本有望降至5美元之内。,网络架构 NB-IoT独立组网 1）C-SGN: 由MME/SGW/PGW组成 2）PGW可以独立实现,NB-IoT关键技术与特点,网络架构 EUTRAN与NB-IoT融合组网 1）CIoT RAN仅支持NB-IoT功能 2） eNodeB 既支持EUTRAN又支持NB-IoT,NB-IoT关键技术与特点,NB-IoT关键技术与特点,拥塞和过载控制 在Rel11采用ACB（Acc

3、ess Class Barring，接入等级限制）与EAB（Extended Access Barring，扩展型接入限制）相结合的双层控制机制来应对突发海量接入拥塞问题，终端从系统广播信息之中获取接入等级限制信息，并结合自身的接入等级来决定是否发起随机接入，同时网络可以根据当前的拥塞状况拒绝或允许终端接入。,NB-IoT关键技术与特点,终端简化方案 为了降低设备复杂性和减小设备成本，NB-IoT定义了一系列的简化方案，主要包括： 简化协议栈、简化RF； 简化基带处理复杂度，相对于普通LTE，基带复杂度降低10%，射频降低约65%。,NB-IoT关键技术与特点,PSM省电模式 新增的“节电”状

4、态 。在此模式下，终端仍旧注册在网但信令不可达，从而使终端更长时间驻留在深睡眠以达到省电的目的 。,NB-IoT关键技术与特点,PSM省电模式（续） 如果周期性TAU为10分钟，设备每周上传一次数据，这样，两节5号电池可以用132月（11年）之久。,NB-IoT关键技术与特点,扩展的不连续接收(DRX) 空闲模式不连续接收周期由秒级扩展到分钟级或高达3小时，连接模式不连续接收周期支持5.12秒和10.24秒； 相对于节电模式，大幅度提升下行可达性。,NB-IoT关键技术与特点,增强覆盖 高发射功率谱密度 - 载波频宽：200KHz，除去保护带后有效频宽180KHz，相当于LTE系统的1个RB

5、- 下行子载波间隔15KHz，与现有LTE系统兼容 - 上行支持两种子载波间隔：15KHz和3.75KHz 上行15KHz间隔子载波支持多个捆绑在一起工作， 称为Multi-tone，也可以按单个子载波工作， 即Single tone；上行3.75KHz间隔子载波不支 持多个捆绑，只支持Single tone.,NB-IoT关键技术与特点,增强覆盖 高发射功率谱密度 下行 Stand alone 模式：43dBm/180KHz，功率谱密度比LTE(10MHz频宽)增强17dB; In band 模式：35dBm/180KHz，功率谱密度比LTE(10MHz频宽)增强9dB。 上行 23dBm/

6、15KHz Single tone，功率谱密度比LTE增强10.8dB;23dBm/3.75KHz，功率谱密度比LTE增强16.8dB。,NB-IoT关键技术与特点,增强覆盖 支持重传(Repetition) - 更多重传次数带来HARQ增益，以更低速率换取覆盖增益； -下行最大重传次数为2048、上行最大重传次数为128。,NB-IoT关键技术与特点,控制面优化 通过NAS消息传送数据包，减少终端、无线和网络信令； 两种转发机制：1) UEMMESCEFCIoT Services ; 2) UEMMESGW/PGW CIoT Services,NB-IoT关键技术与特点,控制面优化(续） U

7、E PGW用户面协议栈 - IP/Non-IP traffic is encapsulated in SRB/NAS PDU; - SRB1 for data, no DRB; - IP header compression is performed in UE/C-SGN(MME);,NB-IoT关键技术与特点,控制面优化(续） 终端不需要支持IP协议栈，数据无IP头封装，传输效率更高 A PDN Type “Non-IP” is used for Non-IP data, the UE indicates in the Attach procedure that Non-IP PDN ty

8、pe shall be used. The Non-IP data delivery to SCS/AS is accomplished by one of two mechanisms: -Delivery using SCEF; -Delivery using a Point-to-Point (PtP) SGi tunnel.,NB-IoT关键技术与特点,用户面优化 NB IOT 在UP模式，为减少空口信令交互引入了Suspend/Resume流程； eNB保存UE AS上下文信息，UE从RRC连接状态转为Idle状态，终端在Idle（Suspend）状态下，需要传输数据时，可以直接通过

9、Resume流程，直接建立RRC连接，节省空口加密，承载建立等信令消息和流程。,NB-IoT关键技术与特点,用户面优化 RRC挂起流程（Suspend Connection procedure）,NB-IoT关键技术与特点,用户面优化 RRC恢复流程（Resume Connection procedure）,NB-IoT关键技术与特点,多载波操作 支持In-bandIn-band/In-bandGuard band/Stand alone+Stand alone载波组合；不支持Stand alone+In-band，Stand alone+Guard band载波组合。NPSS/NSSS/NP

10、BCH/SIB-NB只在Anchor carrier发送，No-anchor carrier仅在连接状态会被配置，空闲状态下UE会返回到Anchor carrier；NB-IOT UE可以在Anchor carrier和No-anchor carrier上传输，但不支持同时在Anchor carrier和No-anchor carrier收发数据。,NB-IoT演进史 NB-IoT关键技术与特点 NB-IoT网络部署 NB-IoT典型应用场景,目录,NB-IoT网络部署,NB-IoT支持3种不同部署方式，分别是独立部署、保护带部署、带内部署。主要部署在低频频段。,283,242,NB-IoT,MHz,880,CDMA,879.106,独立部署Stand-alone,保护带部署Guard-zone,LTE Bandwidth,Guard-band for NB-IoT,LTE Bandwidth,带内部署In-band,1 PRB for NB-IoT,NB-IoT网络部署,NB-IoT网络部署,中移组网方案,NB-IoT网络部署,联通组网方案,NB-IoT网络部署,电信