NB-IOT技术及优化--精选文档
34页1、NB-IOT技术及优化目录1.NB-IOT关键技术51.1 强覆盖:51.2 低成本:51.3 小功耗:71.4 大连接:82.NB-IOT帧结构92.1 下行物理层结构92.2 上行物理层结构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方案传输路径对比143.3 CP和UP协议栈对比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连接建立过程204.3 UP传输方案端到端信令流程224.4 RRC挂起流程(Suspend Connection procedure)244.5 RRC恢复流程(Resume Connection procedure)254.6 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、低成本、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 低成本:NB-IOT基于成本考虑,对FDD-LTE的全双工方式进行阉割,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
3、波频段上进行;基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送 ;H-FDD与F-FDD的差别在于终端不允许同时进行信号的发送与接收,终端相对全双工FDD终端可以简化,只保留一套收发信机即可,从而节省双工器的成本;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馈的问题,这也将与现网LTE有很大的不同。终端侧RF进行了阉割,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IM
4、S协议栈,这也就意味着NB将不支持语音(注意实际上eMTC是可以支持的)各层均进行优化PHY物理层:信道重新设计,降低基本信道的运算开销。比如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
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