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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(chēng)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(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的一門(mén)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，他的特點(diǎn)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(guò)空口連接到基站(eNodeB(evolved Node B , E-UTRAN 基站))。


　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)側(cè)：包括兩種組網(wǎng)方式，一種是整體式無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(Singel RAN)，其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT無(wú)線(xiàn)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(guò)S1-lite接口與IoT核心網(wǎng)進(jìn)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(tái)進(jìn)行處理。


　　平臺(tái)：目前以電信平臺(tái)為主。


　　應(yīng)用服務(wù)器：以電信平臺(tái)為例，應(yīng)用server通過(guò)http/https協(xié)議和平臺(tái)通訊，通過(guò)調(diào)用平臺(tái)的開(kāi)放API來(lái)控制設(shè)備，平臺(tái)把設(shè)備上報(bào)的數(shù)據(jù)推送給應(yīng)用服務(wù)器。平臺(tái)支持對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議解析，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、紅外線(xiàn)、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來(lái)源。如果將NB-IoT比喻成為人的話(huà)，感知層就是眼睛、鼻子、耳朵、皮膚等感覺(jué)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(jì)算平臺(tái)等組成，是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞，負(fù)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(hào)。

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(hù)的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)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(fù)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(dú)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(hù)間隔。


　　2)保護(hù)帶部署(Guard band operation)


　　利用LTE邊緣保護(hù)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(gè)資源塊的帶寬是一樣的。所以，以上三種部署方式成為可能。