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NB-IoT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其應(yīng)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(wǎng)絡(luò)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),聚焦于低功耗廣域網(wǎng),支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接,可直接部署與LTE網(wǎng)絡(luò),可降低部署成本和實現(xiàn)平滑升級,是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的一門物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),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(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

  NB-IoT端到端系統(tǒng)架構(gòu)
 

  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(wǎng)側(cè):包括兩種組網(wǎng)方式,一種是整體式無線接入網(wǎng)(Singel RAN),其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT無線網(wǎng),另一種是NB-IoT新建。主要承擔(dān)空口接入處理,小區(qū)管理等相關(guān)功能,并通過S1-lite接口與IoT核心網(wǎng)進行連接,將非接入層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給高層網(wǎng)元處理。


  核心網(wǎng):EPC(Evolved Packet Core),承擔(dān)與終端非接入層交互的功能,并將IoT業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到IoT平臺進行處理。


  平臺:目前以電信平臺為主。


  應(yīng)用服務(wù)器:以電信平臺為例,應(yīng)用server通過http/https協(xié)議和平臺通訊,通過調(diào)用平臺的開放API來控制設(shè)備,平臺把設(shè)備上報的數(shù)據(jù)推送給應(yīng)用服務(wù)器。平臺支持對設(shè)備數(shù)據(jù)進行協(xié)議解析,轉(zhuǎn)換成標準的json格式數(shù)據(jù)。


  典型的窄帶物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)為三層,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。


  窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)感知層:由各種傳感器構(gòu)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(wǎng)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(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層:由各種網(wǎng)絡(luò),包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成,是整個物聯(lián)網(wǎng)的中樞,負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。窄帶物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng),傳輸各種信號。

NB-IOT部署

  窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層相當(dāng)于人的大腦,負責(zé)分析和處理各種數(shù)據(jù)。


  物聯(lián)網(wǎng)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(nèi)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(jié)構(gòu)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。

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