NB-IoT技術(shù)以面向下一代網(wǎng)絡(luò)為演進方向,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,主要考慮如下幾個方面。
1.NB-IoT R14演進
進一步增強了單用戶速率,上行達到150kbit/s左右,下行達到120kbit/s左右;增強了定位功能,支持基于OTDOA(觀察到達時間差)的定位技術(shù),定位精度可達50m,減少終端對GPS的依賴,進一步降低成本及功耗;增強多播功能,便于統(tǒng)一高效地進行軟件更新等。
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)用場景,如在移動物聯(lián)網(wǎng)部署初期,部分地區(qū)的無線信號覆蓋可能不及大網(wǎng),此時物聯(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)用戶進入地下車庫、井底等這種大網(wǎng)信號無法覆蓋的地區(qū)時,需要發(fā)送短消息或數(shù)據(jù);NB-IoT用戶希望使用語音功能等。
此時核心網(wǎng)可通過為NB-IoT規(guī)劃獨立的TAI的方式支持實現(xiàn)各RAT和NB-IoT間的空閑態(tài)TAU,同時可以在HSS中簽約選擇對當(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),可能在某一時刻數(shù)據(jù)出現(xiàn)井噴式的增長,從而引起網(wǎng)絡(luò)擁塞,現(xiàn)有的基于PLMN和APN的擁塞控制方式對這種擁塞無法控制。物聯(lián)網(wǎng)用戶多是采用控制面優(yōu)化方案進行數(shù)據(jù)傳輸,所以一旦發(fā)生擁塞不僅會影響數(shù)據(jù)的傳輸,還有可能危及信令的傳輸。
針對以上情況,在用控制面優(yōu)化方案傳輸數(shù)據(jù)時,網(wǎng)絡(luò)側(cè)引入退避計時器(back-off timer),MME隨機生成一個退避值,在NAS消息中發(fā)送UE,UE收到后在該計時器生效期間不會發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);也可由MME判斷需要進行擁塞控制時,MME在Overload Start消息中增加對NB-IoT的控制面數(shù)據(jù)控制的參數(shù),指示eNodeB對UE此類數(shù)據(jù)進行擁塞控制。
4.覆蓋增強優(yōu)化
移動物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋增強技術(shù)是實現(xiàn)廣覆蓋的重要手段之一,但是會占用大量的無線和網(wǎng)絡(luò)資源,因此,可以通過在核心網(wǎng)控制用戶是否使用該功能來降低資源的開銷。
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覆蓋增強的相關(guān)信息判斷該用戶是否允許使用覆蓋增強功能,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控制只對數(shù)據(jù)面報文起作用,而隨著移動物聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模的不斷擴大,對大量使用控制面優(yōu)化方案的用戶來說,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連接建立請求中將S-TMSI帶給eNodeB,eNodeB新增UE Context Request流程通過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,用于支持長時間不可達的用戶最后位置定位;對暫時不可達的用戶可通過MT-LR(Mobile Terminating Location Request,終端終止定位請求),支持周期性的和事件觸發(fā)的定位服務(wù)等。