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NB-IoT是什么

2018年10月17日
5.1        NB-IOT网络架构
中国电信NB-IoT业务承载于各省NB-IoT蜂窝挪动通讯网络、物联网4G中心网专用网元、集约IT系统、系统架构表示图如下图所示。NB-IoT网络在无线侧均经过各省挪动网具备NB-IoT功用的基站接入经过各省4G中心网(MME设备、SGW)接入后,统一会聚到物联网专网网元(PGW),经过 PGW设备转发到上层应用,完成终端与电信平台客户平台的数据通讯。
图 5 1. NB-IoT网络架构图
5.2        终端的配置
5.2.1        APN的设置
为了顺应不同的业务场景,NB卡提供九种特殊定制的APN。默许签约“ctnb”,终端不需求设置任何APN参数,由网络自动下发。不同的APN对应不同的省电参数,依据业务需求在业务受理时选择适宜的APN和TAU定时器。
NB终端不同于其他物联网终端,NB终端无需设置APN即可直接拨号,中心网MME设备会依据号码签约的APN自动下发配置,关于变卦APN或TAU定时器的操作,只需重新附着网络就会给终端下发新的APN配置参数。

NB业务最常用的两种APN是ctnb(默许)和psm0.eDRX0.ctnb。其中,ctnb是省电形式的APN,开启PSM功用;psm0.eDRX0.ctnb是下发控制形式的APN,同时关闭PSM和dDRX功用。

5.2.2        平台地址的设置
NB终端都需求衔接平台,NB卡默许会签约中国电信物联网开放平台的地址。无论终端是要访问中国电信物联网开放平台还是客户自有平台,都需求在终端内设置平台的地址,才干拨号衔接到平台停止数据的交互。
当前接入中国电信物联网开放平台的NB终端需求在终端内设置开放平台南向效劳地址:117.60.157.137,端口号为5683。中国电信后续会提供更多的南向效劳地址,倡议终端开发远程配置效劳器地址的功用。
5.2.3        机卡绑定
NB业务开卡时可开通机卡绑定业务。NB终端大都运用贴片卡,运用年限久,改换设备频率较低,为了NB终端的平安性,倡议开通机卡绑定功用。关于开通机卡绑定功用的终端在附着网络时,需求可以上报终端IMEI,保证机卡绑定功用的正常生效。
5.2.4        附着过程离散处置
NB-IoT带宽只要180KHz,NB终端初次入网时,终端和网络有较多音讯交互(认证,树立通道,分配IP地址等),通常需求破费6-8s才可完成网络接入并取得IP地址,用于后期数据传输运用。因而关于同一扇区下的终端设备,在初次上电时,附着过程需求离散处置防止大范围同时附着。依据终端的数量选择初次上电的离散值,从而保证在短时间内完成全部设备的附着过程。
5.2.5        数据处置离分发送
终端初次数据上报需求在附着胜利后执行,终端应具备确认附着胜利状态的功用。关于定期上报数据的NB应用场景,数据上报过程也需求停止离散化处置,引荐的离散值为30分钟。在30分钟内,完成全部设备的数据上报,防止同一时辰一切终端同时上报的情形。
5.2.6        协议标准
NB终端采用coap协议停止上下行数据的交互,采用LWM2M协议管理终端。其中,LWM2M是coap的上层应用协议。NB模组需求支持LWM2M和coap协议,终端直接调用AT指令即可停止数据的传输。
5.2.7        定位功用
NB-IoT将在R14版本提供基站定位功用。E-CID计划中,终端将采集到的小区以及小区导频强度送至平台,调用特征库算法效劳完成定位功用,精度在50米@70%。OTDOA计划是3GPP TS23.271定义的LCS定位流程,采用OTDOA算法,精度在30~50米@70%。
终端芯片需求支持定位功用,目前华为海思芯片曾经支持。
5.2.8        RA的处理计划
中国电信针对某些客户的特殊应用场景制定了极省电形式。终端可自行决议快速分开衔接态,无需坚持同基站间20秒的衔接态时长,最快速度进入psm形式,从而到达极致省电的目的。
(1)传统PSM形式
终端在最后一次数据交互后等候20秒的衔接态时长才可进入psm形式。
图 5 2. 传统PSM形式终端数据交互图
(2)极省电形式
采用特殊的AT指令,在数据上报时携带Release assistance Indication标识,分为两种状况:
<1> Release assistance Indication取值为01:不等候紧跟的下行数据, MME将上行数据发送后立刻释放RRC衔接;
<2> Release assistance Indication取值为10:MME收到并发送下行音讯时通知基站当数据胜利发送给终端后释放RRC衔接。
图 5 3. 极省电形式终端数据交互图
综上,极省电形式满足了局部场景发完数据或接纳回应后即进入睡眠的业务需求。
5.2.9        平台免心跳 
接入中国电信物联网开放平台的NB终端,心跳设置不超越24小时即可坚持下行数据的传输,大大减少了海量设备对网络的冲击,同时极大地降低了终端的能耗。关于直连客户自有平台的终端设备,由于网络中可能会存在防火墙,下行会话会被很快释放,需求终端坚持较高频率的心跳来保证下行数据的可达性。
5.2.10        IPv6的功用
中国电信NB-IoT网络目前暂未支持Ipv6功用,各项测试工作按步推进。近期,基于中国电信、新华三、清华大学等多方协作的良好根底,中国电信无锡分公司结合新华三应用IPv6的先发优势和NB-IoT大量现网需求,率先开启了IPv6+NB-IoT的理论应用,这是国内首个经过NB-IoT+IPv6测试与理论的应用先例,也标志着中国电信网络具备应用IPv6承载NB-IoT的才能。
Ipv6可完成永世会话,无需设置心跳,不过由于采用了公网地址直接通讯,平安性需求进一步思索。http://www.zlink-e.com/
5.2.11        终端信息的上报
NB终端需求支持信息的正常上报。附着网络时,NB终端需求上报IMEI,机卡绑定业务和开放平台的设备辨认都需求IMEI值;接入网络后,终端可以上报无线信息,如:RRC REQ信令里会上报TMSI和接入缘由。
5.2.12        SIM卡管理周期
中国电信为NB客户提供了0元资费的测试卡套餐,套餐能够在一定周期内免费运用赠送的流量,运用完后将停机不能够再继续运用,客户能够将测试卡转为商用卡继续运用或由电信人员拆机。
在整个SIM卡管理周期内,SIM卡状态有以下几种:测试期未激活状态、测试期激活状态、测试期去激活状态、激活状态、未激活状态、去激活状态、达量断网状态、停机、预拆机状态、拆机状态。终端无需配置,网络会依据SIM卡状态下发对应的配置,关于测试期完毕的NB卡,只需客户将卡转为商用卡就可继续运用。


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