窄带无线,海量物联
3.1 NB-IoT=Niubility?
NB------Narrow Band 是一项基于窄带的通信技术
发展历程:
2014.5:华为与vodafone签订NB-M2M
2015.5:第一次融合成“NB-CIoT”
2015.9:第二次融合“NB-IoT” NB-IoT在3GPP上正式立项
2016.6:R13核心标准冻结 史上冻结最快的一项通信协议
2017:华为在21个国家交付了29张NB-IoT网络
NB-IoT的网络总体架构:
NB-IoT终端 :处于感知层 负责数据信息的采集处理 无线连接,发送数据
eNodeB基站、EPC核心网: 处于网络层 负责数据信息的接入、传输、转发
eNodeB基站:是低成本站点解决方案,支持更大容量的连接
MME(移动性管理实体 ):负责信令处理部分
HSS(归属用户服务器):负责用户归属网络存储用户信息的核心数据库,主要用来保存用户的签约信息
SGW(服务网关):负责建立连接,把用户数据包转发给P-GW
PGW,PDN,PDN网关:管理3GPP和non-3GPP间的数据路由,策略执行,计费。
NB-IoT核心网功能:安全接入、流量调度、流量计费、网络鉴权、连接管理等
物联网平台:处于平台层 负责数据存储、数据管理、应用层协议栈的适配、终端设备管理、API能力开发,大数据分析
第三方应用:处于应用层 负责数据呈现于用户界面的交互
3.2 NB-IoT中的Niubility技术
物理层:
系统带宽:180KHz
上行技术:SC-FDMA(单载波频分多址 )子载波连续的调制解调技术 LTE上行链路的主流技术
单载波(必备功能)、多载波(可选功能)
下行技术:采用OFDMA技术
措施:减低目标速率、多次传输、采用低阶调制方式
目的:增加覆盖、降低成本、降低功耗
NB-IoT支持三种部署方式:
独立部署、保护带部署、带内部署
NB-IoT的关键特性:
超低功耗、超低成本、超强覆盖、超大连接
超低成本:基于华为的SIngRAN解决方案
超低功耗:PSM(最为省电) eDRX(扩展非连续接收)
超强覆盖:功率谱密度提升 重复发送
3.3eLTE-IoT中的excellent技术
eLTE-IoT是基于3GPP标准窄带无线物联解决方案
制造行业:eLTE-IoT提供海量的低功耗物联方案
电力行业:eLTE-IoT提供的优势是覆盖广、海量连接、易于部署和扩展
eLTE-IoT的特性:
- 基于ISM频谱——可靠连接
- 更大容量 ——海量物联
- 最长十年——更低功耗
- 最大10KM——更广覆盖
海量物联:主要通过小包数据快传技术实现
更低功耗:小包快传、PSM模式、DRX模式
更广覆盖:提升功率谱密度、时域重传技术
eLTE-IoT的网络架构:
eLTE-IoT的网元设备:
业务引擎:
- 终端设备管理
- 终端和AirNode接入认证鉴权
- 网络协议处理
- 数据转发
- 与第三方的物联网应用或平台对接
AirNode:轻量化设计的基站:
安装方式:挂墙安装、抱杆安装
连接方式:有线传输(光纤/网线)与业务引擎直连、外置3G/4G无线回传模块、无线网络回传
eSight:eLTE-IoT通过eSight实现设备管理、容灾备份