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NB-IoT的业务模型

更新时间:2018-01-09

  物联网的应用非常多样化。有些物联网终端数据巨大,并且是销售到全国甚至全球各地,其需要随时随地接入网络,如独立可穿戴设备、便携式医疗设备等。有些设备数量很少,分布范围广,通信数据量低,不一定在固定的位置工作,并且部署专网代价太大,如气象监测、环保设备、机械设备等。有些场景虽然设备数量很多,但分布相对集中,WIFI、蓝牙等局域网技术无法满足传输距离的要求,如公共设施、大型仓储、智能制造等。还有一些场景终端数量很少,但分布相对集中,对数据速率的要求多样化,不管什么通信技术,只要能联网即可。

  根据不同应用模式下对通信方式的诉求,人们把物联网设备分为以下两类:

  (1)固定节点或高速移动

  上行数据量大,对带宽要求较高,如车载娱乐,视频监控等。

  (2)固定节点或低速移动

  数据量小,以设备上传数据到平台的形式为主,如智能抄表、环境监控、资产管理、独立可穿戴设备等。

  NB-IoT正是为了适应第二类的物联网设备而产生的。3GPP TR45.820定义的蜂窝物联网业务模型如下图所示。

 

 业务类别 适合的应用 上行数据规模  下行数据规模  发送频率 
 自动上报(MAR)异常上报 烟雾告警、智能仪表电源失效通知、闯入通知  20B  0B  每几个月甚至几年 
 自动上报(MAR)周期上报 智能水电气热表、智慧农业、智能环境  20~200B(超过200B也假定为200B)  50%的上行数据的确认字符(ACK)为0B 1天(40%)、2小时(40%)、1小时(15%)、30分钟(%) 
 网络命令  开关、触发设备上报数据、请求读表数据  0~20B,50%情况请求上行响应  20B  1天(40%)、2小时(40%)、1小时(15%)、30分钟(%) 
 软件升级/重配置模型 软件补丁升级   200~2000B(超过2000B也假定为2000B) 200~2000B(超过2000B也假定为2000B)  180天

  总体而言,NB-IoT的小区具有以下两个明显特征:

  NB-IoT用户面数据流量远远小于LTE用户面数据流量。

  由于每个小区内NB-IoT的终端数量远远大于LTE系统的终端数量,因此控制面的建立和释放次数远远高于LTE系统,如无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)连接建立、释放等。因此,从系统架构层面上,控制面和用户面的效率都需要针对NB-IoT做增强和优化。

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