NB-iot网络的组成架构-Toy模板网

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大家好，今天小白给大家简单介绍一下NB-iot网络的组成架构，欢迎一起交流学习。NB-iot网络架构.终端:主要是通过空口连接到基站。终端侧主要包含行业终端与NB-IoT模块。行业终端包括:芯片、模组、传感器接口、终端等;NB-IoT模块包括无线传输接口、软SIM装置、传感器接口等。

一、NB-iot网络架构图
NB-IoT整体网络架构主要分为5部分：终端、无线网侧、核心网侧（EPC）、物联网支撑平台及应用服务器。
NB-iot网络的组成架构

二、NB-iot网络架构简介

终端：主要是通过空口连接到基站。终端侧主要包含行业终端与NB-IoT模块。行业终端包括：芯片、模组、传感器接口、终端等；NB-IoT模块包括无线传输接口、软SIM装置、传感器接口等。
无线网侧：包括两种组网方式，一种是Single RAN(Single Radio Access Network，整体式无线接入网)，其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT无线网；另一种是NB-IoT新建。主要承担空口接入处理，小区管理等相关功能，并通过S1-lite接口与IoT核心网进行连接，将非接入层数据转发给高层网元处理。
核心网侧：网元包括两种组网方式，一种是整体式的演进分组核心网(Evolved Packet C数据传输方式，欢迎一起交流学习ore,EPC)网元，包括2G/3G/4G核心网；另外一种是物联网核心网。核心网侧通过IoT EPC网元，以及GSM、UITRAN、LTE共用的EPC，来支持NB-IoT和eMTC用户接入。
物联网支撑平台：包括 HLR (Home Location Register,归属位置寄存器）、PCRF（Policy Control and Charging Rules Function,策略控制和计费规则功能单元)、M2M(Machine to Machine，物联网)平台。
应用服务器：是IoT数据的最终汇聚点，根据客户的需求进行数据处理等操作。

三、数据传输方式
为了将物联网数据发送给应用，蜂窝物联网（CIoT）在EPS定义了两种优化方案：

CIoT EPS用户面功能优化（User Plane CIoT EPS optimisation）

CIoT EPS控制面功能优化（Control Plane CIoT EPS optimisation）

NB-iot网络的组成架构

如上图所示，红线表示CIoT EPS控制面功能优化方案，蓝线表示CIoT EPS用户面功能优化方案。

CIoT EPS控制面功能优化

上行数据从eNB（CIoT RAN）传送至MME，在这里传输路径分为两个分支数据传输方式：

  a. 通过SGW传送到PGW再传送到应用服务器。

  b. 通过SCEF（Service Capa- bility Exposure Function）连接到应用服务器。（仅支持非IP数据传送，下行数据传送路径一样，方向相反）

NB-IoT架构的优势

1、强链接

在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、低设备功耗和优化的网络架构。

2、覆盖广

NB-IoT室内、地下室覆盖能力强，相比LTE提升20dB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。以井盖监测为例，过去GPRS的方式需要伸出一根天线，车辆来往极易损坏，而NB-IoT只要部署得当，就可以很好的解决这一难题，四信NB-IOT模块在智能井盖监测有解决方案，并为多个城市提供设备和解决方案。

3、低功耗

低功耗特点是物联网应用一项重要指标要求，特别是对于一些不能经常更换电池的设备及场合，比如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备，和电力电压监测设备它们不可能像智能手机一天一充电，因此长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，设备续航工作时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。

4、低成本

与LoRa相比，NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的。以中国移动为例子，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要清出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。模块预期价格不超过5美元，中心现模组含税售价为36元。

NB-iot网络的组成架构