NB-IoT技術(shù)以面向下一代網(wǎng)絡(luò)為演進(jìn)方向,結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用需求和當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)版本的不足,主要考慮如下幾個(gè)方面。
1.NB-IoT R14演進(jìn)
進(jìn)一步增強(qiáng)了單用戶速率,上行達(dá)到150kbit/s左右,下行達(dá)到120kbit/s左右;增強(qiáng)了定位功能,支持基于OTDOA(觀察到達(dá)時(shí)間差)的定位技術(shù),定位精度可達(dá)50m,減少終端對(duì)GPS的依賴,進(jìn)一步降低成本及功耗;增強(qiáng)多播功能,便于統(tǒng)一高效地進(jìn)行軟件更新等。
2.支持NB-IoT和各RAT間的互操作
NB-IoT和各RAT間的互操作存在多種應(yīng)用場(chǎng)景,如在移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)部署初期,部分地區(qū)的無(wú)線信號(hào)覆蓋可能不及大網(wǎng),此時(shí)物聯(lián)網(wǎng)終端為保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性,需要切換至大網(wǎng);當(dāng)大網(wǎng)用戶進(jìn)入地下車庫(kù)、井底等這種大網(wǎng)信號(hào)無(wú)法覆蓋的地區(qū)時(shí),需要發(fā)送短消息或數(shù)據(jù);NB-IoT用戶希望使用語(yǔ)音功能等。
此時(shí)核心網(wǎng)可通過(guò)為NB-IoT規(guī)劃獨(dú)立的TAI的方式支持實(shí)現(xiàn)各RAT和NB-IoT間的空閑態(tài)TAU,同時(shí)可以在HSS中簽約選擇對(duì)當(dāng)前承載的處理方式(維持或去激活)。
3.擁塞控制優(yōu)化
同類移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的話務(wù)模型非常相似甚至相同,如抄表類業(yè)務(wù),可能在某一時(shí)刻數(shù)據(jù)出現(xiàn)井噴式的增長(zhǎng),從而引起網(wǎng)絡(luò)擁塞,現(xiàn)有的基于PLMN和APN的擁塞控制方式對(duì)這種擁塞無(wú)法控制。物聯(lián)網(wǎng)用戶多是采用控制面優(yōu)化方案進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,所以一旦發(fā)生擁塞不僅會(huì)影響數(shù)據(jù)的傳輸,還有可能危及信令的傳輸。
針對(duì)以上情況,在用控制面優(yōu)化方案?jìng)鬏敂?shù)據(jù)時(shí),網(wǎng)絡(luò)側(cè)引入退避計(jì)時(shí)器(back-off timer),MME隨機(jī)生成一個(gè)退避值,在NAS消息中發(fā)送UE,UE收到后在該計(jì)時(shí)器生效期間不會(huì)發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);也可由MME判斷需要進(jìn)行擁塞控制時(shí),MME在Overload Start消息中增加對(duì)NB-IoT的控制面數(shù)據(jù)控制的參數(shù),指示eNodeB對(duì)UE此類數(shù)據(jù)進(jìn)行擁塞控制。
4.覆蓋增強(qiáng)優(yōu)化
移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋增強(qiáng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)廣覆蓋的重要手段之一,但是會(huì)占用大量的無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)資源,因此,可以通過(guò)在核心網(wǎng)控制用戶是否使用該功能來(lái)降低資源的開(kāi)銷。
技術(shù)方案包括兩種:
1)在HSS中增加用戶能否使用覆蓋增強(qiáng)功能的簽約(Enhanced CoverageAllowed參數(shù)),并下發(fā)給MME,由MME在Attach/TAU Accept消息或?qū)ず粝⒅袑⒃搮?shù)傳遞給UE。
2)MME根據(jù)從HSS獲得UE覆蓋增強(qiáng)的相關(guān)信息判斷該用戶是否允許使用覆蓋增強(qiáng)功能,并將結(jié)果下發(fā)給eNodeB,由eNodeB在RRC消息中帶給UE。
5.QoS控制
由于傳統(tǒng)的QoS控制只對(duì)數(shù)據(jù)面報(bào)文起作用,而隨著移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)大量使用控制面優(yōu)化方案的用戶來(lái)說(shuō),也必將需要支持差異化的QoS控制。
主要的技術(shù)方案為,UE在RRC連接建立請(qǐng)求中將S-TMSI帶給eNodeB,eNodeB新增UE Context Request流程通過(guò)S-TMSI向MME獲取用戶上下文,從而獲取QoS參數(shù)。
6.支持定位功能
對(duì)于智能穿戴和物流追蹤類業(yè)務(wù)的終端,如果使用控制面優(yōu)化方案進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可利用現(xiàn)有的LBS(Location Based Servcie,基于位置的業(yè)務(wù))服務(wù)功能,如果使用用戶面優(yōu)化方案可以利用LCS(Location Service,位置業(yè)務(wù))服務(wù)功能,用于支持長(zhǎng)時(shí)間不可達(dá)的用戶最后位置定位;對(duì)暫時(shí)不可達(dá)的用戶可通過(guò)MT-LR(Mobile Terminating Location Request,終端終止定位請(qǐng)求),支持周期性的和事件觸發(fā)的定位服務(wù)等。