NB-IOT关键技术及应用
Uplink peak rate
Number of antennas Duplex UE receive bandwidth
50 Mbps
2 Full duplex 20 MHz
5 Mbps
2 Full duplex 20 MHz
1 Mbps
1 Half duplex 20 MHz
1 Mbps
1 Half duplex 1.4 MHz
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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。
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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。
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S6a
PGW SGi
CIoT services
S1-U
C-SGN
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NB-IoT关键技术与特点
网络架构
EUTRAN与NB-IoT融合组网
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200 kbps
1 Half duplex 200 kHz
UE transmit power
Modem complexity
10
23 dBm
100%
23 dBm
80%
23 dBm
40%
20 dBm
20%
23 dBm
15%
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NB-IoT关键技术与特点
NB-IoT
Guard-band for NB-IoT LTE Bandwidth 1 PRB for NB-IoT
CDMA
LTE Bandwidth
242
283
879.106
880 MHz
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。
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6Hale Waihona Puke NB-IoT关键技术与特点
网络架构
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目录
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
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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盖到;
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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/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。
2015年9月, 3GPP在美国凤凰 城通过了名为NBIoT的Work Item (WI)立项决议
NB-IoT标准在 3GPP R13出现, 并于2016年6月份 冻结。 2016年年底进入 商用状态。
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NB-IoT演进史
•RAN1,RAN2,RAN3已经 在2016年6月冻结;RAN4 在11月份冻结。
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NB-IoT关键技术与特点
多载波操作
支持In-band+In-band/In-band+Guard 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/NPBCH/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;NBIOT UE可以在Anchor carrier和No-anchor carrier上传输,但不支持同时在Anchor carrier和Noanchor carrier收发数据。
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NB-IoT关键技术与特点
控制面优化(续)
UE 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);
信令消息和流程。
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NB-IoT关键技术与特点
用户面优化
RRC挂起流程(Suspend Connection procedure)
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NB-IoT关键技术与特点
用户面优化
RRC恢复流程(Resume Connection procedure)
NB-IoT关键技术及应用
目录
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
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NB-IoT演进史
2014年5月,提出 了窄带技术NB M2M
2015年5月融合 NB OFDMA形成了 NB-CIOT
2015年7月份, NB-LTE跟NB-CIOT 进一步融合形成 NB-IoT
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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 type 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.
C-SGN
CIoT services
C-SGN
SGi
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NB-IoT关键技术与特点
拥塞和过载控制
在Rel11采用ACB(Access 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。
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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 - 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.
R14
•R14预计2017年6月冻结。 立项点:Positioning, Multicast, Mobility and service continuity enhancements。
•目前未公开研究方向。 会集中在基于5G架构进 一步增强,特殊需求增强:
容量、节能、高速等。
R13
R15
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目录
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
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NB-IoT网络部署