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NB-IOT特性解密_科技频道_东方资讯

发布日期:2020-09-09 07:28   来源:未知   阅读:

通信协议优化:在?协议栈层面,通过简化接入层的鉴权加密过程,减少数据交互,达到降低功耗的目标。

为了降低终端的功耗,所有的终端业务模型均需遵循以下原则:减少消息交互的数量,例如将多条消息合并为一条;减少数据净荷大小,在进行数据发送前,可在终端侧进行一定的数据处理再发送。

窄带传输

在物联网应用场景中,水电气表、地下停车场等深度覆盖场景对覆盖能力的要求比传统2G/3G/4G要求更高。例如,水表的使用位置与手机的使用场景不同,水表可能位于家庭的角落,穿透损耗有所增加。因此,3GPP中提出了NB-IOT相对于GSM需要有额外20dB的覆盖增强设计需求,用于弥补额外的损耗。

PSM功能:允许终端数据传输完成后向网络申请进入深度睡眠,进入PSM状态后,不再监听寻呼消息,变为不可及状态。当需要上行数据传输或周期性TAU/RAU时,终端从PSM状态唤醒。

针对物联网终端低功耗的需求,可以从待机功耗优化、数据传输功耗优化、业务模型优化三方面着手。

待机功耗优化

eDRX:用于随机触发且对时延有要求的下行业务,延长唤醒周期降低功耗,

三、低功耗

一、覆盖增强

NB-IOT是3GPP针对低功耗广覆盖类业务而定义的新一代移动物联网接入技术,主要面向低速率超低成本、低功耗、广深覆盖、海量连接需求的物联网业务。例如智能抄表、智能家居、物流追踪、工业物联等。为满足这些业务,NB-IOT在物理层发送方式、网络结构、信令流程等方面做了简化。

NB-IOT实现海量连接的手段主要有两种:降低控制信令开销和窄带传输。

NB-IOT专门设计了窄带传输方式,更适宜承载小数据包、时延不敏感的物联网业务。系统带宽为200kHz。频域上,上行资源粒度最小是3.75kHz,下行最小是180KHz。业务传输占用的频带资源较LTE显著降低,在相同总资源下,资源利用率更高,支持的连接数更多。

根据权威机构预测,到2025年全球物联网总的连接数将达到270亿,总的市场规模超过万亿美金,未来海量的物联网连接市场不仅给运营商,同时也给芯片、模组、平台和应用厂家带来更多的发展机会。

控制面数据传输:无须建立用户面承载,直接使用控制面承载进行数据传输,可节省5条信令。

物联网如此庞大的终端海量连接需求中,主要是传感类、监控类和控制类连接需求,这些连接速率要求很低,对业务时延不敏感、分布很广,且某些场景下无线环境恶劣,对功耗和成本非常敏感。

NB-IOT具有三种部署方式:独立部署、保护带部署和带内部署。这三种部署模式的覆盖目标均为MCL为164dB,比GSM覆盖增强20dB.NB-IOT的覆盖增强,在上行方向,主要通过提升上行功率谱密度、重复发送来实现,三种工作模式的上行覆盖性能相近。在下行方向,主要通过重复发送来实现覆盖增强,在独立部署模式下下行性能速率优于其他两者。

业务模型优化

RRC链路快速释放功能:终端应用层在完成业务传输后通知无线通信层,123马会免费图库,终端通过NAS信令告知网络该数据为最后一个数据包,网络可及时释放无线通信链路,不用额外等待无线链路释放定时器超时再释放,减少单次业务传输的耗电。

二、海量连接

用户面数据传输:用户面数据传输方案在LTE基本过程的基础上,引入了RRC挂起和恢复过程,可节省4条信令。

物联网终端数量庞大,有些终端处于不易更换电池或无法充电的环境,因此低功耗是物联网终端必须具备的性。3GPP在TS45.820中结合产业需求,针对周期性上报业务,给出的物联网终端低功耗需求是工作时长要达到10年左右。

数据传输功耗优化

降低控制信令开销