Detaillierte Erläuterung der nb-iot-Netzwerkarchitektur

Detaillierte Erläuterung der nb-iot-Netzwerkarchitektur

　　 NB-IoT (Narrowband Internet of Things) nutzt ultraschmalbandige, wiederholte Übertragung, optimierte Netzwerkprotokolle und andere Designs, um eine bestimmte Rate, Verzögerung und Mobilitätsleistung zu opfern, um die Übertragungskapazität für das LWPA Internet of Things zu erhalten. Als neue Schmalband-LPWAN-Lösung (Low Power Wide Area Network) für die Mobilfunkkommunikation wird NB-IoT große Veränderungen und Innovationen in die Internet-of-Things-Branche bringen.

　　 Bei den sechs Hauptanwendungsszenarien der NB-IoT-Technologie handelt es sich genau um die Szenarien, die durch die bestehende Mobilkommunikation nur schwer unterstützt werden können, darunter Szenarien wie Standortverfolgung, Umweltüberwachung, intelligentes Parken, Fernablesung von Zählern, Landwirtschaft und Tierhaltung. Das Marktforschungsunternehmen Machina prognostiziert, dass NB-IoT in Zukunft 25 % der IoT-Verbindungen abdecken wird.

　　Detaillierte Erläuterung der Nb-iot-Netzwerkarchitektur

　　1) NB-IoT-Terminal: Stellen Sie über die Luftschnittstelle eine Verbindung zur Basisstation her.

　　2) eNodeB: Hauptverantwortlich für die Verarbeitung des Luftschnittstellenzugriffs, die Zellenverwaltung und andere verwandte Funktionen, stellt über die S1-lite-Schnittstelle eine Verbindung zum IoT-Kernnetzwerk her und leitet Daten der Nichtzugriffsschicht zur Verarbeitung an übergeordnete Netzwerkelemente weiter. Hierbei ist zu beachten, dass NB-IoT unabhängig vernetzt oder in EUTRAN integriert werden kann (Wie beim Duplex-Modus erwähnt, kann NB nur FDD unterstützen, daher muss hier eine Integration mit FDD erfolgen).

　　3) IoT-Kernnetzwerk: Übernimmt die Funktion der Interaktion mit dem Terminal's Nichtzugriffsschicht und leitet geschäftsbezogene IoT-Daten zur Verarbeitung an die IoT-Plattform weiter. Ebenso kann NB hier unabhängig vernetzt werden, oder das Kernnetzwerk mit LTE geteilt werden.

　　4) IoT-Plattform: Sammelt IoT-Daten aus verschiedenen Zugangsnetzwerken und leitet sie an entsprechende Geschäftsanwendungen zur Verarbeitung nach verschiedenen Typen weiter.

　　5) Anwendungsserver: Er ist der letzte Sammelpunkt für IoT-Daten und führt Datenverarbeitung und andere Vorgänge gemäß den Anforderungen der Kunden durch.

　　 Die Vorteile der NB-IoT-Architektur

　　1, starke Verbindung

　　 Bei gleicher Basisstation kann NB-IoT die 50- bis 100-fache Anzahl an Zugriffen bereitstellen als bestehende drahtlose Technologien. Ein Sektor kann 100.000 Verbindungen unterstützen, eine geringe Latenzempfindlichkeit, einen geringen Stromverbrauch der Geräte und eine optimierte Netzwerkarchitektur unterstützen.

　　2, breite Abdeckung

　　 NB-IoT verfügt über eine starke Innen- und Kellerabdeckung. Im Vergleich zum LTE ist die Verstärkung um 20 dB erhöht, was einer 100-fachen Vergrößerung der Abdeckungskapazität entspricht. Es kann nicht nur die breiten Abdeckungsanforderungen in ländlichen Gebieten erfüllen, sondern eignet sich auch für Anwendungen, die eine umfassende Abdeckung erfordern, wie Fabriken, Tiefgaragen und Schachtabdeckungen. Nehmen wir als Beispiel die Schachtdeckelüberwachung. In der Vergangenheit erforderte die GPRS-Methode eine Verlängerung der Antenne, wodurch der Fahrzeugverkehr leicht beschädigt wurde. Solange NB-IoT jedoch ordnungsgemäß bereitgestellt wird, kann dieses Problem gelöst werden. Es gibt Lösungen zur Überwachung und es werden Geräte und Lösungen für mehrere Städte bereitgestellt.

　　3, geringer Stromverbrauch

Ein geringer Stromverbrauch ist eine wichtige Indikatoranforderung für IoT-Anwendungen, insbesondere für Geräte und Gelegenheiten, bei denen Batterien nicht häufig ausgetauscht werden können, wie z. B. verschiedene Erfassungs- und Überwachungsgeräte in abgelegenen Gebieten im Hochgebirge und in der Wildnis sowie Strom- und Spannungsüberwachungsgeräte. Es kann wie ein Smartphone sein, das einmal am Tag aufgeladen wird, daher ist eine Akkulaufzeit von mehreren Jahren 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 beim 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 nur ein Teil des 2G-Frequenzbandes muss freigegeben werden, und LTE und NB-IoT können direkt gleichzeitig eingesetzt werden. Niedrige Geschwindigkeit, geringer Stromverbrauch und geringe Bandbreite bringen auch kostengünstige Vorteile für NB-IoT-Chips und -Module. Der erwartete Preis des Moduls wird 5 US-Dollar nicht überschreiten, und der aktuelle Modulpreis des Zentrums beträgt 36 Yuan inklusive Steuern.

 NB-IOT-Architektur

　　 CoAP (Constrained Application Protocol) ist ein Protokoll, das von der IETF speziell für eingeschränkte Anwendungsumgebungen entwickelt wurde. Es hat eine ähnliche Funktion wie HTTP, ist jedoch leichter und effizienter und eignet sich für NB-IoT-Terminals.

　　 Das UE kommuniziert über das CoAP-Protokoll direkt mit der IoT-Plattform oder dem M2M-APP-Server, um Daten auf Anwendungsebene zu übertragen. Wenn der M2M-APP-Server das CoAP-Protokoll unterstützt, können die Dienstdaten nicht über die IoT-Plattform übertragen werden. Das DTLS-Protokoll ist optional und unterstützt, wenn End-to-End-Sicherheit erforderlich ist.

　　  (Low Power WideArea) ist eine IoT-Anwendung mit geringer Bandbreite, geringem Stromverbrauch, Fernkommunikation, großer Abdeckung und enormen Verbindungsanforderungen. Es handelt sich um eine IoT-Technologie, die für den Einsatz durch Betreiber geeignet ist, einschließlich NB-IOT, LoRa und Sigfox sowie anderer Technologien. NB-IOT wird von Huawei angeführt und hat sich zu einer 3GPP-Standard-LPWA-Technologie entwickelt.

Technische Begriffe: iot, gprs