Detaillierte Erläuterung der NB-IOT-Netzwerkarchitektur

Detaillierte Erläuterung der nb-iot-Netzwerkarchitektur

NB-IoT bezieht sich auf die Narrow Band-Internet of Things-Technologie. NB-IOT konzentriert sich auf den Low Power Wide Coverage (LPWA) Internet of Things (IoT)-Markt und ist eine aufstrebende Technologie, die weltweit weit verbreitet eingesetzt werden kann. NB-IOT nutzt das Lizenzfrequenzband und kann auf drei Arten bereitgestellt werden: In-Band, Schutzband oder unabhängiger Träger zur Koexistenz mit dem vorhandenen Netzwerk.

NB-IoT ist eine aufstrebende Internet-of-Things-Technologie. Es hat aufgrund seines geringen Stromverbrauchs, der stabilen Verbindung, der niedrigen Kosten und der hervorragenden Architekturoptimierung große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Als inländischer Marktführer in der Forschung und Entwicklung der NB-IoT-Technologie hat Huawei auch in wissenschaftlichen und technologischen Kreisen große Aufmerksamkeit auf sich gezogen.

Vorteile von NB-IoT

1. Starke Verbindungen

Bei derselben Basisstation kann NB-IoT die 50- bis 100-fache Anzahl an Zugriffen bereitstellen als bestehende drahtlose Technologien. Ein Sektor kann 100.000 Verbindungen unterstützen und unterstützt so eine geringe Latenzempfindlichkeit, extrem niedrige Gerätekosten, einen geringen Stromverbrauch der Geräte und eine optimierte Netzwerkarchitektur.Aufgrund der Bandbreitenbeschränkung öffnen Betreiber beispielsweise nur 8–16 Zugangsports für jeden Router in der Familie, und in einer Familie gibt es häufig mehrere Mobiltelefone, Notebooks und Tablet-Computer. Hunderte von Sensorgeräten müssen mit dem Internet verbunden werden, was zu einem schwierigen Problem geworden ist. NB-IoT reicht aus, um die Vernetzungsanforderungen einer großen Anzahl von Geräten in zukünftigen Smart Homes problemlos zu erfüllen. 

2. Hohe Abdeckung

NB-IoT verfügt über eine starke Innenabdeckung mit einem Gewinn von 20 dB im Vergleich zu LTE, was einer 100-fachen Vergrößerung der Abdeckungskapazität entspricht. Es kann nicht nur die Anforderungen einer breiten Abdeckung in ländlichen Gebieten erfüllen, sondern eignet sich auch für Anwendungen, die eine umfassende Abdeckung erfordern, wie z. B. Fabrikbereiche, Tiefgaragen und Schachtabdeckungen. Nehmen wir als Beispiel die Schachtdeckelüberwachung.In der Vergangenheit war bei der GPRS-Methode eine Antennenverlängerung erforderlich, wodurch die Fahrzeuge leicht beschädigt wurden. Solange NB-IoT ordnungsgemäß bereitgestellt wird, kann dieses Problem gut gelöst werden.

3. Geringer Stromverbrauch

 Ein geringer Stromverbrauch ist ein wichtiger Indikator für IoT-Anwendungen, insbesondere bei einigen Geräten und bei Gelegenheiten, bei denen Batterien nicht häufig ausgetauscht werden können, wie z. B. bei verschiedenen Sensor- und Überwachungsgeräten in abgelegenen Gebieten der alpinen Wildnis, können sie nicht wie Smartphones einmal am Tag aufgeladen werden. Eine Batterielebensdauer von bis zu mehreren Jahren ist die wichtigste Voraussetzung.NB-IoT konzentriert sich auf Anwendungen mit geringem Datenvolumen und niedriger Rate, sodass der Stromverbrauch von NB-IoT-Geräten sehr gering sein kann und die Batterielebensdauer des Geräts von den letzten Monaten auf mehrere Jahre erheblich verlängert werden kann.

4. Niedrige Kosten

Im Vergleich zu LoRa muss bei NB-IoT das Netzwerk nicht neu aufgebaut werden, und die Funkfrequenz und die Antenne werden grundsätzlich gemultiplext. Am Beispiel von China Mobile gibt es bei 900 MHz ein relativ breites Frequenzband, und es ist nur erforderlich, einen Teil des 2G-Frequenzbandes freizugeben, um LTE und NB-IoT gleichzeitig direkt bereitzustellen. Niedrige Geschwindigkeit, geringer Stromverbrauch und geringe Bandbreite bringen auch kostengünstige Vorteile für NB-IoT-Chips und -Module.Es wird erwartet, dass die Module nicht mehr als 5 US-Dollar kosten.

NB-IOT-Funktionen

1. Schmales Spektrum: 200 kHz;

2. Das Terminal überträgt ein Schmalbandsignal, das die spektrale Leistungsdichte des Signals, den Abdeckungsgewinn des Signals und die Effizienz der Spektrumsnutzung verbessert.

3. Durch die wiederholte Übertragung desselben Datenpakets kann auch ein besserer Abdeckungsgewinn erzielt werden.

4. Darüber hinaus reduziert diese Technologie das Aktivierungsverhältnis des Terminals und verringert die Komplexität des Terminal-Basisbands;

5. Vier Hauptfunktionen von NB-IOT: große Abdeckung, massive Verbindungen, geringerer Stromverbrauch und niedrigere Chipkosten;

6. NB-IOT basiert auf der Technologie des bestehenden Mobilfunknetzes, das die Marktnachfrage der Branche durch die Aufrüstung des bestehenden Netzes schnell decken kann und zum vierten Modus im GUL-Netz wird.

Detaillierte Erläuterung der nb-iot-Netzwerkarchitektur

1) NB-IoT-Terminal: über die Luftschnittstelle mit der Basisstation verbunden.

2) eNodeB: Es ist hauptsächlich für die Verarbeitung des Luftschnittstellenzugriffs, die Zellenverwaltung und andere verwandte Funktionen verantwortlich, ist über die S1-lite-Schnittstelle mit dem IoT-Kernnetzwerk verbunden und leitet Daten der Nichtzugriffsschicht zur Verarbeitung an Netzwerkelemente auf hoher Ebene weiter.Hierbei ist zu beachten, dass NB-IoT unabhängig vernetzt oder in EUTRAN integriert werden kann (wie im Duplexmodus erwähnt, kann NB nur FDD unterstützen, daher muss es in FDD integriert werden).

3) IoT-Kernnetzwerk: Übernimmt die Funktion der Interaktion mit der Terminal-Nichtzugriffsschicht und leitet geschäftsbezogene IoT-Daten zur Verarbeitung an die IoT-Plattform weiter. Ebenso kann NB hier selbstständig ein Netzwerk bilden oder sich ein Kernnetzwerk mit LTE teilen.

Es ist zu beachten, dass es faul und unverantwortlich ist, das IoT-Kernnetzwerk hier im Allgemeinen zu schreiben. Im Folgenden wird dies ausführlich vorgestellt, was weitere technische Details beinhaltet.

4) IoT-Plattform: Aggregieren Sie IoT-Daten, die von verschiedenen Zugangsnetzwerken erhalten wurden, und leiten Sie sie zur Verarbeitung nach verschiedenen Typen an entsprechende Dienstanwendungen weiter.

5) Anwendungsserver: Er ist der letzte Konvergenzpunkt der IoT-Daten und führt Datenverarbeitung und andere Vorgänge entsprechend den Kundenanforderungen durch.