NB-iot网络架构组成简介



  • 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。

    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。

         

    二、NB-iot网络架构简介

    1. 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。

    2. 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。

    3. 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。

    4. 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。

    5. 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)

                            

    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。

    1. 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)

    注: MME:Mobility Management ,移动性管理实体(一个信令实体),接入网络的关键控制节点。负责空闲模式UE的跟踪与寻呼控制。通过与 HSS(Home Subscribe Server,归属用户服务器) 的信息交流,完成用户验证功能。

    SGW:Serving GW ,服务网关,负责用户数据包的路由和转发。对于闲置状态的UE,S-GW则是下行数据路径的终点,并且在下行数据到达时触发寻呼UE。

    PGW:Packet Data Network gateway ,PDN网关(分组数据网网关),提供UE与外部分组数据网络连接点的接口传输,进行业务上下行业务等级计费。

    SCEF:是专门为NB-IoT设计而新引入的,它用于在控制面上传送非IP数据包,并为鉴权等网络服务提供了一个抽象的接口。

    这一方案无需建立数据无线承载,数据包直接在信令无线承载上发送。因此,这一方案极适合非频发的小数据包传送。

    2. CIoT EPS用户面功能优化

    物联网数据传送方式和传统数据流量一样,在无线承载上发送数据,由SGW传送到PGW再到应用服务器。因此,这种方案在建立连接时会产生额外开销,不过,它的优势是数据包序列传送更快。

    这一方案支持IP数据和非IP数据传送。

    四、总结

    本篇主要介绍了NB-iot的网络架构组成、数据传输方式,欢迎一起交流学习,如有理解错误望指正。

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    作者:weixin_38498942 
    来源:CSDN 
    原文:https://blog.csdn.net/weixin_3... 
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