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整个NB-IOT网络架构分为五个部分:终端,无线网络,核心网络(EPC),IoT支持平台和应用服务器。
主要通过空中接口连接到基站。终端方面主要包括工业终端和NB-IoT模块。工业应用环境更加复杂,工业终端也有所不同,除了芯片,模块,传感器接口,NB-IoT模块等,还包括无线传输接口,软SIM设备,传感器接口等。
包含两种分组网络方法,一种是单运行(单无线电接入网络),其中包括2G/3G/4G和NB-IoT无线网络。另一个是建立NB-IoT。它主要负责空中接口连接处理,小区管理等相关功能。它通过S1-lite接口连接到IoT核心网络,并将未连接的层数转发到上层元处理。
网络组件包括两种分组网络方法,一种是集成演进分组核心网络(EvolvedPacketC)数据传输方法,即2G/3G/4G核心网络。核心网络通过IoTEPC网络元素以及GSM,UITRAN和LTE公共EPC支持NB-IoT和eMTC用户访问。
如上图所示,红线代表CIoTEPS控制平面功能优化解决方案,蓝线代表CIoTEPS用户平面功能优化解决方案。
上行链路数据从eNB(CIoTRAN)发送到MME。在此,传输路径分为两种分支数据传输模式。
注意:MME:MobilityManagement,移动管理实体(信令实体)访问网络的关键控制节点。负责空闲模式下的UE跟踪和寻呼控制。通过与归属用户服务器(HSS)的信息交换,完成了用户身份验证功能。华体会HTH
sgw:负责服务GW,服务和用户数据包的路由和传输。对于空闲的UE,sGW是下行数据路径的末尾,并在下行数据到达时触发UE的寻呼。
PGW:PacketDataNetworkgateway,PDN(分组数据网络)在UE和外部分组数据网络的连接点之间提供接口转发,并对服务执行下游服务级别计费。
scef:新近推出的专用于nb-IOT配置校正,可控地传输非IP数据包以及为网络服务(例如身份验证)提供抽象接口的工具。
在这种条件下,由于可以接在信道无线电承载上发送分组,就不需要再去建立数据无线电承载,所以这种解决方案在不频繁发送小数据包的方案中应用广泛。
物理网络数据转发方案与常规数据通信相同。数据在无线承载上发送,从SGW转发到PGW,然后转发到应用服务。因此,该方法在建立连接时会产生开销,但是具有快速的分组序列传输的优点。此方法支持IP和非IP数据的传输。