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NB-IoT網絡架構及其應用介紹

行業(yè)新聞 | 2019-02-28 07:33:19
　　NB-IoT的全稱是Narrow Band-Internet of Things，是基于蜂窩網絡的窄帶物聯(lián)網技術，聚焦于低功耗廣域網，支持物聯(lián)網設備在廣域網的蜂窩數據連接，可直接部署與LTE網絡，可降低部署成本和實現平滑升級，是一種可在全球范圍內廣泛應用的一門物聯(lián)網技術，他的特點可以概括為：廣覆蓋、低功耗、低成本、大連接等特性。

NB-IOT網絡架構

　　NB-IoT端到端系統(tǒng)架構
 

　　終端：UE(User Equipment)，通過空口連接到基站(eNodeB(evolved Node B , E-UTRAN 基站))。


　　無線網側：包括兩種組網方式，一種是整體式無線接入網(Singel RAN)，其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT無線網，另一種是NB-IoT新建。主要承擔空口接入處理，小區(qū)管理等相關功能，并通過S1-lite接口與IoT核心網進行連接，將非接入層數據轉發(fā)給高層網元處理。


　　核心網：EPC(Evolved Packet Core)，承擔與終端非接入層交互的功能，并將IoT業(yè)務相關數據轉發(fā)到IoT平臺進行處理。


　　平臺：目前以電信平臺為主。


　　應用服務器：以電信平臺為例，應用server通過http/https協(xié)議和平臺通訊，通過調用平臺的開放API來控制設備，平臺把設備上報的數據推送給應用服務器。平臺支持對設備數據進行協(xié)議解析，轉換成標準的json格式數據。


　　典型的窄帶物聯(lián)網架構為三層，分別是感知層、網絡層、應用層。


　　窄帶物聯(lián)網(NB-IoT)技術感知層：由各種傳感器構成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網識別物體、采集信息的來源。如果將NB-IoT比喻成為人的話，感知層就是眼睛、鼻子、耳朵、皮膚等感覺器官。


　　窄帶物聯(lián)網(NB-IoT)技術網絡層：由各種網絡，包括互聯(lián)網、廣電網、網絡管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，是整個物聯(lián)網的中樞，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。窄帶物聯(lián)網網絡層相當于人的神經系統(tǒng)，傳輸各種信號。

NB-IOT部署

　　窄帶物聯(lián)網(NB-IoT)技術應用層是物聯(lián)網和用戶的接口，它與行業(yè)需求結合，實現物聯(lián)網的智能應用。物聯(lián)網的應用層相當于人的大腦，負責分析和處理各種數據。


　　物聯(lián)網的部署方式


　　1)獨立部署(Stand alone operation)


　　適合用于GSM頻段，GSM的信道帶寬為200KHz，這剛好為NB-IoT 180KHz帶寬辟出空間，且兩邊還有10KHz的保護間隔。


　　2)保護帶部署(Guard band operation)


　　利用LTE邊緣保護頻帶中未使用的180KHz帶寬的資源塊。


　　3)帶內部署(In-band operation)


　　利用LTE載波中間的任何資源塊。


　　NB-IoT占用180KHz帶寬，這與在LTE幀結構中一個資源塊的帶寬是一樣的。所以，以上三種部署方式成為可能。