NB-IOT技术与优化
29页1、 .wd.NB-IOT技术及优化目录1.NB-IOT关键技术51.1 强覆盖:51.2 低本钱:51.3 小功耗:71.4 大连接:82.NB-IOT帧构造92.1 下行物理层构造92.2 上行物理层构造102.3 上行资源单元RU113.NB-IOT网络架构123.1 CP和UP传输方案133.2 CP和UP方案传输路径比照143.3 CP和UP协议栈比照143.3.1 CP方案的控制面协议栈143.3.2 UP方案的控制面协议栈152.4 状态转换154.信令流程184.1 CP传输方案端到端信令流程184.2 RRC连接建设过程204.3 UP传输方案端到端信令流程224.4 RRC挂起流程Suspend Connection procedure244.5 RRC恢复流程Resume Connection procedure254.6 CP/UP方案网络协商流程265.覆盖优化285.1 弱覆盖285.2 SINR差285.3 重叠覆盖问题点285.4 覆盖指标要求:286.重选优化286.1 重选时延统计方法:296.2 判断小区重选是否成功:296.3 重选成功率统计:296
2、.4 脱网重搜时延统计:297. 参数优化:30覆盖等级门限30SIB1 重复次数30SIB2 周期30同频重选测量门限配置标示31同频小区重选指示31加密算法优先级31完整性保护算法优先级32MIB 和 SIB 加扰开关33eDRX开关33定时器 T30033定时器 T31034UE 不活动定时器341.NB-IOT关键技术NB-IOT属于LPWA技术的一种,它具备强覆盖、低本钱、小功耗、大连接这四个关键特点。1.1强覆盖:较GSM有20db增益,1、采用提升IOT终端的发射功率谱密度PSD,Power spectral density ;2、通过重复发送,获得时间分集增益,并采用低阶调制方式,提高解调性能,增强覆盖;3、天线分集增益,对于1T2R来说,比1T1R会有3db的增益。20db= 7db功率谱密度提升+ 12db重传增益+ 0-3db 多天线增益1.2低本钱:NB-IOT基于本钱考虑,对FDD-LTE的全双工方式进展阉割,仅支持半双工。带来的好处当然是终端实现简单,影响是终端无法同时收发上下行,无法同时接收公共信息与用户信息。上行传输和下行传输在不同的载波频段上进展;基站
3、/终端在不同的时间进展信道的发送/接收或者接收/发送 ;H-FDD与F-FDD的差异在于终端不允许同时进展信号的发送与接收,终端相对全双工FDD终端可以简化,只保存一套收发信机即可,从而节省双工器的本钱;NB-IOT终端工作带宽仅为传统LTE的1个PRB带宽180K,带宽小使得NB不需要复杂的均衡算法。带宽变小后,也间接导致原有宽带信道、物理层流程简化。下面仅粗略讲解,以后单独成系列篇讲解物理层。下行取消了PCFICH、PHICH后将使得下行数据传输的流程与原LTE形成很大的区别,同样一旦上行取消了PUCCH,那么必然要解决上行控制消息如何反响的问题,这也将与现网LTE有很大的不同。终端侧RF进展了阉割,主流NB终端支持1根天线协议规定NRS支持1或者2天线端口天线模式也就从原来的1T /2R变成了现在的1T/1R,天线本身复杂度,当然也包括天线算法都将有效降低FD全双工阉割为HD半双工,收发器从FDD-LTE的两套减少到只需要一套低采样率,低速率,可以使得缓存Flash/RAM要求小28 kByte低功耗,意味着RF设计要求低,小PA就能实现直接砍掉IMS协议栈,这也就意味着NB将不
4、支持语音注意实际上eMTC是可以支持的各层均进展优化PHY物理层:信道重新设计,降低 基本信道的运算开销。比方PHY层取消了PCFICH、PHICH等信道,上行取消了PUCCH和SRS。 MAC层:协议栈优化,减少芯片协议栈处理流程的开销。 仅支持单进程HARQ相比于LTE原有的最多支持8个进程process,NB仅支持单个进程。; 不支持MAC层上行SR、SRS、CQI上报。没了CQI,LTE中的AMC自适应调制编码技术功能不可用 不支持非竞争性随机接入功能; 功控没有闭环功控了,只有开环功控如果采用闭环功控,算法会麻烦得多,调度信令开销也会很大。RLC层:不支持RLC UM这意味着没法支持VoLTE类似的语音、TM模式在LTE中走TM的系统消息,在NB中也必须走AM;PDCP:PDCP的功能被大面积简化,原LTE中赋予的安全模式、RoHC压缩等功能直接被阉割掉;在RRC层:没有了mobility管理NB将不支持切换;新设计CP、UP方案简化RRC信令开销;增加了PSM、eDRX等功能减少耗电。1.3小功耗:PSM技术原理,即在IDLE态下再新增加一个新的状态PSMidle的子状态,
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