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為了解決現(xiàn)有蜂窩網傳輸方式功耗高、無法支持長續(xù)航的缺點，NB-IoT通過簡化系統(tǒng)流程、加快傳輸速度等方式來降低終端功耗，提高續(xù)航能力，滿足物聯(lián)網業(yè)務的長續(xù)航需求。
從傳輸內容看，可以傳輸三種數(shù)據(jù)類型，分別為IP、非IP（Non-IP）和短消息（SMS）。IP傳輸與LTE下傳輸?shù)牟町惒淮�，SMS傳輸方式相比傳統(tǒng)有一定的改動。
非IP類型的傳輸為NB-IoT新引入的數(shù)據(jù)類型，如果終端采用該類型的傳輸，在PDN連接過程中網絡不為終端分配IP地址，該數(shù)據(jù)類型的傳輸有兩條路徑，一條為通過傳統(tǒng)的IP類型的傳輸路徑；另一條為通過新引入的SCEF進行傳輸。非IP類型數(shù)據(jù)的路由有兩種方式，一種為在PDN連接建立過程中P-GW為終端分配IP地址，但該地址不傳輸給UE，只保存在P-GW內部，P-GW后的選址與原LTE相同；另一種方式為采用綁定的方式，采用上層應用的標識進行尋址。將UE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與SCEF及AS綁定。


　　NB-IoT傳輸方式可分為三類：控制面?zhèn)鬏敗⒂脩裘鎮(zhèn)鬏敽投滔�信傳輸。下面將針對這三類傳輸方式展開介紹。


　　1、控制面?zhèn)鬏?/span>


　　由于CIoT終端大部分時候都是小包傳輸，并且發(fā)包間隔較長，為了節(jié)省開銷，提出了控制面數(shù)據(jù)傳輸方案�？刂泼鏀�(shù)據(jù)傳輸方案針對小數(shù)據(jù)傳輸進行優(yōu)化，支持將IP數(shù)據(jù)包、非IP數(shù)據(jù)包或SMS封裝到NAS協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）中傳輸，無須建立數(shù)據(jù)無線承載（DRB）和基站與S-GW之間的S1-U承載，節(jié)省了終端和系統(tǒng)的開銷，簡化了終端和網絡的實現(xiàn)，節(jié)省了端到端各網元的成本。


　　控制面數(shù)據(jù)傳輸是通過RRC、S1-AP協(xié)議進行NAS傳輸，并通過MME與S-GW之間，以及S-GW與P-GW之間的GTP-U隧道來實現(xiàn)。對于非IP數(shù)據(jù)，也可以通過MME與SCEF之間的連接來實現(xiàn)。


　　當采用控制面優(yōu)化時，MME應支持封裝在NAS PDU中的小包數(shù)據(jù)傳輸；并通過與S-GW之間建立S11-U連接，完成小包數(shù)據(jù)在MME與S-GW之間的傳輸。


　　對于IP數(shù)據(jù)，UE和MME可基于RFC4995定義的ROHC框架執(zhí)行IP頭壓縮。對于上行數(shù)據(jù)，UE執(zhí)行ROHC壓縮器的功能，MME執(zhí)行ROHC解壓縮器的功能。對于下行數(shù)據(jù)，MME執(zhí)行ROHC壓縮器的功能，UE執(zhí)行ROHC解壓縮器的功能。通過IP頭壓縮功能，可以有效節(jié)省IP頭的開銷，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。

一、NB-IOT的總體網絡架構

NB-IOT從終端到應用服務器共經過了三個部分六個過程，分別指從NB終端發(fā)送數(shù)據(jù)，依次經過了基站、核心網、IOT平臺，最后達到應用服務器：
1）首先NB終端通過空口連接到基站（eNodeB）。
2）NB終端發(fā)送數(shù)據(jù)給基站；
3）基站通過S1-lite接口與NB 核心網 進行連接，將非接入層 （非接入層（原名NAS，Non-access stratum） 存在于UMTS的無線通信協(xié)議棧中，作為核心網與用戶設備之間的功能層。該層支持在這兩者之間的信令和數(shù)據(jù)傳輸）數(shù)據(jù)傳到高層網元處理。
4）核心網承擔與終端非接入層交互的功能，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到IoT平臺 進行處理
5）IOT平臺匯集所有數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同類型轉發(fā)到相應的業(yè)務應用器進行處理
6）最后IOT數(shù)據(jù)傳輸至應用服務器（數(shù)據(jù)終點），根據(jù)不同需求做數(shù)據(jù)處理




二、NBIOT雙工模式
NB-的IoT技術是基于現(xiàn)有的LTE標準，包括在下行鏈路中使用的OFDMA（正交頻分多址）接入（DL）和SC-FDMA（單載波頻分多址）接入上行鏈路（UL）信道，時間 - 頻率結構，信道編碼等等。這顯著減少了時間規(guī)范開發(fā)，并開發(fā)和組織網絡和客戶端設備的生產。可用于部署NB-IoT的3GPP版本13中可用的所有頻帶都是頻率雙工頻帶。然而，盡管如此，M2M終端（M2M-UE）可以在任何時間用于接收或傳輸。從傳輸模式（UL）到接收模式（DL）的轉換伴隨著保護子幀（SF）的插入，其允許M2M-UE切換發(fā)送器和接收器鏈。這種類型的訪問稱為半雙工，具有分頻（HD-FDD - 半雙工FDD）。


HD-FDD是對FDD-LTE進行閹割得到的一種LTE標準，僅支持半雙工，半雙工數(shù)據(jù)傳輸指數(shù)據(jù)可以在一個信號載體的兩個方向上傳輸，但是不能同時傳輸。例如在一個局域網上使用具有半雙工傳輸技術，一個工作站可以在線上發(fā)送數(shù)據(jù)，然后立即在線上接收數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)剛剛傳輸?shù)姆较�。像全雙工一樣，半雙工包含一個雙向鏈路。


H-FDD與FDD的差別在于終端不允許同時進行信號的接收和發(fā)送，這就是上面說的半雙工，這樣的特性決定了H-FDD基站和FDD基站是一樣的，但是H-FDD終端相對與FDD來說可以簡化，只保留一套收發(fā)機就OK，進一步簡化了成本。


說一下對FDD-LTE的理解：首先FDD指頻分雙工，指上行鏈路和下行鏈路采用兩個分開的頻率，并且對頻率間隔有一定的要求。在FDD中，任何雙工信道實際上都是由兩個單工信道所組成的，利用在用戶和基站里的稱為雙工器的設備，允許同時在雙工信道上進行無線發(fā)射和接收。

為了解決現(xiàn)有蜂窩網傳輸方式功耗高、無法支持長續(xù)航的缺點，NB-IoT通過簡化系統(tǒng)流程、加快傳輸速度等方式來降低終端功耗，提高續(xù)航能力，滿足物聯(lián)網業(yè)務的長續(xù)航需求。

　　從傳輸內容看，可以傳輸三種數(shù)據(jù)類型，分別為IP、非IP（Non-IP）和短消息（SMS）。IP傳輸與LTE下傳輸?shù)牟町惒淮�，SMS傳輸方式相比傳統(tǒng)有一定的改動。

　　非IP類型的傳輸為NB-IoT新引入的數(shù)據(jù)類型，如果終端采用該類型的傳輸，在PDN連接過程中網絡不為終端分配IP地址，該數(shù)據(jù)類型的傳輸有兩條路徑，一條為通過傳統(tǒng)的IP類型的傳輸路徑；另一條為通過新引入的SCEF進行傳輸。非IP類型數(shù)據(jù)的路由有兩種方式，一種為在PDN連接建立過程中P-GW為終端分配IP地址，但該地址不傳輸給UE，只保存在P-GW內部，P-GW后的選址與原LTE相同；另一種方式為采用綁定的方式，采用上層應用的標識進行尋址。將UE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與SCEF及AS綁定。

　　NB-IoT傳輸方式可分為三類：控制面?zhèn)鬏�、用戶面�(zhèn)鬏敽投滔�信傳輸。下面將針對這三類傳輸方式展開介紹。

1、控制面?zhèn)鬏?/span>

　　由于CIoT終端大部分時候都是小包傳輸，并且發(fā)包間隔較長，為了節(jié)省開銷，提出了控制面數(shù)據(jù)傳輸方案�？刂泼鏀�(shù)據(jù)傳輸方案針對小數(shù)據(jù)傳輸進行優(yōu)化，支持將IP數(shù)據(jù)包、非IP數(shù)據(jù)包或SMS封裝到NAS協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）中傳輸，無須建立數(shù)據(jù)無線承載（DRB）和基站與S-GW之間的S1-U承載，節(jié)省了終端和系統(tǒng)的開銷，簡化了終端和網絡的實現(xiàn)，節(jié)省了端到端各網元的成本。

　　控制面數(shù)據(jù)傳輸是通過RRC、S1-AP協(xié)議進行NAS傳輸，并通過MME與S-GW之間，以及S-GW與P-GW之間的GTP-U隧道來實現(xiàn)。對于非IP數(shù)據(jù)，也可以通過MME與SCEF之間的連接來實現(xiàn)。

　　當采用控制面優(yōu)化時，MME應支持封裝在NAS PDU中的小包數(shù)據(jù)傳輸；并通過與S-GW之間建立S11-U連接，完成小包數(shù)據(jù)在MME與S-GW之間的傳輸。

　　對于IP數(shù)據(jù)，UE和MME可基于RFC4995定義的ROHC框架執(zhí)行IP頭壓縮。對于上行數(shù)據(jù)，UE執(zhí)行ROHC壓縮器的功能，MME執(zhí)行ROHC解壓縮器的功能。對于下行數(shù)據(jù)，MME執(zhí)行ROHC壓縮器的功能，UE執(zhí)行ROHC解壓縮器的功能。通過IP頭壓縮功能，可以有效節(jié)省IP頭的開銷，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。