Explicação detalhada da arquitetura de rede nb-iot

Explicação detalhada da arquitetura de rede nb-iot

NB-IoT refere-se à tecnologia Narrow Band-Internet of Things. Com foco no mercado de Internet das Coisas (IoT) de Baixa Cobertura Ampla de Energia (LPWA), NB-IOT é uma tecnologia emergente que pode ser amplamente utilizada em todo o mundo. O NB-IOT utiliza a banda de frequência licenciada e pode ser implantado de três formas: in-band, banda de guarda ou portadora independente para coexistir com a rede existente.

NB-IoT é uma tecnologia emergente da Internet das Coisas. Ele atraiu muita atenção devido ao seu baixo consumo de energia, conexão estável, baixo custo e excelente otimização de arquitetura. A Huawei, como líder nacional na investigação e desenvolvimento da tecnologia NB-IoT, também tem atraído muita atenção dos círculos científicos e tecnológicos.

Vantagens do NB-IoT

1. Links fortes

No caso da mesma estação base, o NB-IoT pode fornecer de 50 a 100 vezes o número de acessos do que as tecnologias sem fio existentes. Um setor pode suportar 100.000 conexões, suportando sensibilidade de baixa latência, custo de equipamento ultrabaixo, baixo consumo de energia do equipamento e arquitetura de rede otimizada.Por exemplo, limitadas pela largura de banda, as operadoras abrem apenas de 8 a 16 portas de acesso para cada roteador da família, e muitas vezes há vários telefones celulares, notebooks e tablets em uma família. Centenas de dispositivos sensores precisam estar conectados à Internet, o que se tornou um problema difícil. NB-IoT é suficiente para atender facilmente às necessidades de rede de um grande número de dispositivos em futuras casas inteligentes. 

2. Alta cobertura

O NB-IoT possui forte cobertura interna, com um ganho de 20dB comparado ao LTE, o que equivale a um aumento de 100 vezes na capacidade da área de cobertura. Não só pode atender às necessidades de ampla cobertura em áreas rurais, mas também é adequado para aplicações que exigem cobertura profunda, como áreas de fábricas, garagens subterrâneas e tampas de bueiros. Tomemos como exemplo o monitoramento de tampas de bueiros.No passado, o método GPRS exigia a extensão de uma antena e os veículos eram facilmente danificados. Desde que o NB-IoT seja implantado corretamente, esse problema pode ser bem resolvido.

3. Baixo consumo de energia

 O baixo consumo de energia é um indicador importante para aplicações IoT, especialmente para alguns dispositivos e ocasiões onde as baterias não podem ser substituídas com frequência, como vários dispositivos de detecção e monitoramento colocados em áreas remotas de natureza alpina, eles não podem ser carregados como smartphones uma vez por dia., uma bateria com duração de vários anos é o requisito mais essencial.O NB-IoT concentra-se em pequenos volumes de dados e aplicações de baixa taxa, de modo que o consumo de energia dos dispositivos NB-IoT pode ser muito pequeno e a vida útil da bateria do dispositivo pode aumentar bastante nos últimos meses até vários anos.

4. Baixo custo

Comparado ao LoRa, o NB-IoT não precisa reconstruir a rede, e a radiofrequência e a antena são basicamente multiplexadas. Tomando como exemplo a China Mobile, há uma banda de frequência relativamente ampla em 900MHZ, e só é necessário liberar uma parte da banda de frequência 2G para implantar diretamente LTE e NB-IoT ao mesmo tempo. Baixa velocidade, baixo consumo de energia e baixa largura de banda também trazem vantagens de baixo custo para chips e módulos NB-IoT.Espera-se que os módulos não custem mais do que US$ 5.

Recursos do NB-IOT

1. Espectro estreito: 200kHz;

2. O terminal transmite um sinal de banda estreita, o que melhora a densidade espectral de potência do sinal, melhora o ganho de cobertura do sinal e melhora a eficiência da utilização do espectro;

3. A transmissão repetida do mesmo pacote de dados também pode obter melhor ganho de cobertura;

4. Além disso, esta tecnologia reduz a taxa de ativação do terminal e reduz a complexidade da banda base do terminal;

5. Quatro recursos principais do NB-IOT: ampla cobertura, conexões massivas, menor consumo de energia e menor custo de chip;

6. O NB-IOT é baseado na tecnologia da rede celular existente, que pode atender rapidamente a demanda do mercado da indústria, atualizando a rede existente, tornando-se o quarto modo da rede GUL.

Explicação detalhada da arquitetura de rede nb-iot

1) Terminal NB-IoT: conectado à estação base através da interface aérea.

2) eNodeB: É principalmente responsável pelo processamento de acesso à interface aérea, gerenciamento de células e outras funções relacionadas, e está conectado à rede principal IoT por meio da interface S1-lite e encaminha dados da camada sem acesso para elementos de rede de alto nível para processamento.Deve-se notar aqui que o NB-IoT pode ser conectado em rede de forma independente ou integrado ao EUTRAN (como mencionado no modo duplex, o NB só pode suportar FDD, portanto deve ser integrado ao FDD)

3) Rede principal IoT: assume a função de interagir com a camada de não acesso do terminal e encaminha dados relacionados ao negócio IoT para a plataforma IoT para processamento. Da mesma forma, o NB pode formar uma rede independentemente aqui ou pode compartilhar uma rede central com o LTE.

Deve-se notar que é preguiçoso e irresponsável escrever aqui a rede principal IoT em geral. A seguir iremos apresentar isso em detalhes, o que envolve mais detalhes técnicos.

4) Plataforma IoT: Agregar dados IoT obtidos de diversas redes de acesso e encaminhá-los para aplicativos de serviço correspondentes para processamento de acordo com diferentes tipos.

5) Servidor de aplicação: É o ponto final de convergência dos dados IoT, e realiza o processamento de dados e outras operações de acordo com a necessidade do cliente.