Giải thích chi tiết về kiến ​​trúc mạng nb-iot

Giải thích chi tiết về kiến ​​trúc mạng nb-iot

NB-IoT đề cập đến công nghệ Internet vạn vật băng thông hẹp. Tập trung vào thị trường Internet vạn vật (IoT) phủ sóng rộng năng lượng thấp (LPWA), NB-IOT là một công nghệ mới nổi có thể được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. NB-IOT sử dụng băng tần cấp phép và có thể được triển khai theo ba cách: trong băng tần, băng tần bảo vệ hoặc sóng mang độc lập để cùng tồn tại với mạng hiện có.

NB-IoT là một công nghệ Internet of Things mới nổi. Nó đã thu hút nhiều sự chú ý vì mức tiêu thụ điện năng thấp, kết nối ổn định, chi phí thấp và tối ưu hóa kiến ​​trúc tuyệt vời. Huawei, với tư cách là công ty hàng đầu trong nước về nghiên cứu và phát triển công nghệ NB-IoT, cũng đã thu hút nhiều sự chú ý từ giới khoa học và công nghệ.

Ưu điểm của NB-IoT

1. Liên kết mạnh

Trong trường hợp có cùng một trạm gốc, NB-IoT có thể cung cấp số lượng truy cập gấp 50-100 lần so với các công nghệ không dây hiện có. Một khu vực có thể hỗ trợ 100.000 kết nối, hỗ trợ độ nhạy độ trễ thấp, chi phí thiết bị cực thấp, mức tiêu thụ điện năng thiết bị thấp và kiến ​​trúc mạng được tối ưu hóa.Ví dụ: bị giới hạn bởi băng thông, các nhà khai thác chỉ mở 8-16 cổng truy cập cho mỗi bộ định tuyến trong gia đình và thường có nhiều điện thoại di động, máy tính xách tay và máy tính bảng trong một gia đình. Hàng trăm thiết bị cảm biến cần được kết nối Internet đã trở thành một bài toán khó. NB-IoT đủ để dễ dàng đáp ứng nhu cầu kết nối mạng của một số lượng lớn thiết bị trong các ngôi nhà thông minh trong tương lai. 

2. Độ che phủ cao

NB-IoT có phạm vi phủ sóng trong nhà mạnh mẽ, với mức tăng 20dB so với LTE, tương đương với khả năng vùng phủ sóng tăng gấp 100 lần. Nó không chỉ có thể đáp ứng nhu cầu phủ sóng rộng ở khu vực nông thôn mà còn phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu phủ sóng sâu như khu vực nhà máy, gara ngầm, nắp hố ga. Lấy việc giám sát nắp hố ga làm ví dụ.Trước đây, phương pháp GPRS yêu cầu phải mở rộng ăng-ten và các phương tiện rất dễ bị hư hỏng. Chỉ cần NB-IoT được triển khai đúng cách thì vấn đề này có thể được giải quyết tốt.

3. Tiêu thụ điện năng thấp

 Mức tiêu thụ điện năng thấp là một chỉ báo quan trọng đối với các ứng dụng IoT, đặc biệt đối với một số thiết bị và những trường hợp không thể thay pin thường xuyên, chẳng hạn như các thiết bị cảm biến và giám sát khác nhau được đặt ở các vùng xa xôi của vùng hoang dã trên núi cao, chúng không thể được sạc như điện thoại thông minh mỗi ngày một lần., tuổi thọ pin lên tới vài năm là yêu cầu cần thiết nhất.NB-IoT tập trung vào khối lượng dữ liệu nhỏ và các ứng dụng tốc độ thấp, do đó mức tiêu thụ điện năng của thiết bị NB-IoT có thể rất nhỏ và thời lượng pin của thiết bị có thể tăng lên đáng kể từ vài tháng qua đến vài năm.

4. Chi phí thấp

So với LoRa, NB-IoT không cần xây dựng lại mạng, tần số vô tuyến và ăng-ten về cơ bản được ghép kênh. Lấy China Mobile làm ví dụ, có dải tần tương đối rộng ở mức 900MHZ và chỉ cần xóa một phần dải tần 2G là có thể triển khai trực tiếp LTE và NB-IoT cùng lúc. Tốc độ thấp, mức tiêu thụ điện năng thấp và băng thông thấp cũng mang lại lợi thế về chi phí thấp cho chip và mô-đun NB-IoT.Các mô-đun dự kiến ​​sẽ có giá không quá 5 USD.

Tính năng NB-IOT

1. Phổ hẹp: 200kHz;

2. Thiết bị đầu cuối truyền tín hiệu băng hẹp, giúp cải thiện mật độ phổ công suất của tín hiệu, cải thiện mức tăng vùng phủ sóng của tín hiệu và cải thiện hiệu quả sử dụng phổ;

3. Việc truyền lặp lại cùng một gói dữ liệu cũng có thể đạt được mức độ phủ sóng tốt hơn;

4. Ngoài ra, công nghệ này làm giảm tỷ lệ kích hoạt của thiết bị đầu cuối và giảm độ phức tạp của dải cơ sở thiết bị đầu cuối;

5. Bốn khả năng chính của NB-IOT: phạm vi phủ sóng rộng, kết nối lớn, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và chi phí chip thấp hơn;

6. NB-IOT dựa trên công nghệ của mạng di động hiện có, có thể nhanh chóng hỗ trợ nhu cầu thị trường của ngành bằng cách nâng cấp mạng hiện có, trở thành chế độ thứ tư trên mạng GUL.

Giải thích chi tiết về kiến ​​trúc mạng nb-iot

1) Thiết bị đầu cuối NB-IoT: được kết nối với trạm gốc thông qua giao diện vô tuyến.

2) eNodeB: Nó chủ yếu chịu trách nhiệm xử lý truy cập giao diện không khí, quản lý ô và các chức năng liên quan khác, đồng thời được kết nối với mạng lõi IoT thông qua giao diện S1-lite và chuyển tiếp dữ liệu lớp không truy cập đến các thành phần mạng cấp cao để xử lý.Cần lưu ý ở đây là NB-IoT có thể nối mạng độc lập hoặc tích hợp với EUTRAN (như đã đề cập ở chế độ song công, NB chỉ có thể hỗ trợ FDD nên phải tích hợp với FDD)

3) Mạng lõi IoT: đảm nhận chức năng tương tác với lớp không truy cập của thiết bị đầu cuối và chuyển tiếp dữ liệu liên quan đến kinh doanh IoT đến nền tảng IoT để xử lý. Tương tự như vậy, NB có thể độc lập hình thành mạng tại đây hoặc có thể chia sẻ mạng lõi với LTE.

Cần lưu ý rằng việc viết mạng lõi IoT nói chung ở đây là lười biếng và thiếu trách nhiệm. Phần sau đây sẽ giới thiệu chi tiết về điều này, bao gồm nhiều chi tiết kỹ thuật hơn.

4) Nền tảng IoT: Tổng hợp dữ liệu IoT thu được từ các mạng truy cập khác nhau và chuyển tiếp đến các ứng dụng dịch vụ tương ứng để xử lý theo các loại khác nhau.

5) Máy chủ ứng dụng: Đây là điểm hội tụ cuối cùng của dữ liệu IoT và thực hiện xử lý dữ liệu và các hoạt động khác theo nhu cầu của khách hàng.