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NB-IoT系统网络架构是怎样的

2018-07-16

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  NB-IoT系统网络架构是怎样的

  NB-IoT系统网络架构和LTE系统网络架构相同,都称为演进的分组系统(Evolved Packet System,EPS)。EPS包括3个部分,分别是演进的核心系统(Evolved Packet Core,EPC)、基站(eNodeB,eNB)、UE。

  eNB基站负责接入网部分,也称为E-UTRAN,也成为无线接入网。NB-IoT无线接入网整体架构如下图所示:

NB-IoT系统网络架构是怎样的

  NB-IoT无线接入网由一个或多个基站(eNB)组成,eNB基站通过Uu接口(空中接口)与UE通信,给UE提供用户面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制面(RRC)的协议终止点。eNB基站之间通过X2接口进行直接互连,解决UE在不同eNB基站之间的切换问题。接入网和核心网之间通过S1接口进行连接,eNB基站通过S1接口连接到EPC。

  具体来讲,eNB基站通过S1-MME连接到MME,通过S1-U连接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB基站之间的多对多连接,即一个eNB基站可以和多个MME/S-GW连接,多个eNB基站也可以同时连接到同一个MME/S-GW。

  整个网络体系架构遵循以下原则:

  信令传输和数据传输在逻辑上是独立的。

  E-UTRAN和EPC在功能上实现分离。

  RRC连接的移动性管理完全由E-UTRAN控制,核心网对无线资源的处理不可见。

  E-UTRAN接口上的功能定义尽量简化,并减少选项。

  多个逻辑节点可以在一个物理节点上实现。

  S1和X2是开放的逻辑接口,应满足不同厂家设备之间的互联互通。

  eNB基站通过S1接口连接到MME/S-GW,只是接口上传输的是NB-IoT消息和数据。尽管NB-IoT没有定义小区切换功能,但在两个eNB基站之间依然有X2接口,X2接口可以使UE在进入空闲状态之后快速启动恢复进程。

  EPC负责核心网部分,提供全IP连接的承载网络,对所有的基于IP的业务都是开放的,能提供所有基于IP业务的能力集,包括移动性管理实体(Mobility Management Entiy,MME)、服务网关(Serving Gateway,S-GW)、分组数据网关(PDN Gateway,P-GW)、业务能力开放单元(Service Capability Exposure Function,SCEF)、HSS。不再支持政策及收费规则功能(Policy and Charging Rules Funcion,PCRF)

  其中,MME负责EPC的信令处理,实现移动性控制。S-GW负责EPC的数据处理,实现数据包的路由转发。若支持短信功能,NB-IoT网络将包含移动交换中心(Mobile Switching Center,MSC)服务器和短信中心。

标签 NB-IoT

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