NB-IoT网络规划过程

1、核心网规划

NB-IoT核心网可考虑利用现有EPC与新建EPC的方案，考虑到后期NB-IoT的维护和扩展性，现网多采用新建虚拟化核心网NFV进行组网，网元包含vHSS/VMME/vSGW/vPGW/vCG/vEMS网元。

具体部署方案：

1）物联网核心网按照集团指导思路建议省份集中建设。

2）现网2G/3G/4G核心网和NB-IoT物联网核心网属于两套不同的商用核心网，业务和网络规划分开考虑。现网2G/3G/4G核心网是基于核心网专有硬件建设，物联网核心网是基于虚拟化技术建设，设备形态、组网、协议以及业务规划不相同。

核心网建设可按照两个阶段进行部署：

第一阶段新建一套vEPC核心网，完成NB-IoT的业务测试和虚拟化功能验证。

第二阶段按照业务需求，进行eMTC核心网虚拟化部署开通并承载业务。

新建MME需要通过PTN与无线侧对接，新建SAE-GW与CMNET对接，机房需具备一个机柜安装位置及电源供给能力。
　　2、传输规划

NB-IoT传输规划组网示意图如下图。其中，PTN（Packet Transport Network，分组传送网）分为接入环与汇聚环，接入环一般采用GE（Gigabit Ethernet，千兆以太网），汇聚环采用10GE组网。PTN接入层可采用FE（fast Ethernet，快速以太网），即俗称百兆以太网，基站侧为BBU（BaseBand Unit，基带处理单元）。

站点的传输需求如下所述：

1）每个BBU（基带处理单元）各自接入传输环，也可以汇聚后共用一个传输端口。

2）传输带宽主要考虑LTE带宽需求。

3）物联网及LTE采用全IP化传输，一般要求空载情况下基站到核心网络的迟延小于20ms，时延抖动小于7ms，丢包率小于0.05%。
　
　3、站址规划原则

网络建设采用统一规划、分步实施、一次投资、多网收益的设计方案。因此，站点选择将满足开通FDD、NB-IoT、eMTC多模能力。具体原则如下：

1）选择合理的网络结构。

2）从现网（4G/3G/2G）中选择合理的站址来建设。

3）重点分析和避免过高站、过低站及过近站建设对NB-IoT和eMTC的影响。

4）利用链路预算和仿真等手段来计算小区半径，并评估站点选择方案。

5）对于NB-IoT和eMTC站点，尽量多选择一些站点，以供实际建设中能够合理根据实际情况调节。

站间距的规划一方面要考虑终端在网络中的分布状况，另一方面要考虑给极端情况留出余量。或者说站间距一方面要考虑绝大多数终端较好的性能，另一方面也要考虑尽可能照顾极端个体。根据3GPP下面的IoT业务分布模型（伦敦和巴黎IoT终端分布分析），88.3%的IoT终端的最大耦合路损（MCL）是好于144dB的，差于154 dB MCL的终端占比仅为2.8%。NB-IoT的技术设计目标是MCL=164dB，此时上行速率200bit/s被认为可以支持业务的最低需求。考虑过深的覆盖从业务角度看意义不大，如从极限覆盖能力看，NB-IoT可以支持173 dB MCL的覆盖，但上行速率仅有5bit/s，几乎无法支持任何业务。

建议以154 dB MCL为站间距的规划目标，该目标相当于比GSM网络传统规划目标宽松10dB。
　　
　4、站点勘察
　
（1）站点天面勘查

在站点建设之前，采集以下站点天面信息，作为后续天面改造主要参考信息：天面安装位置、是否可新增天线抱杆、是否可在原天线抱杆基础上增加天线、现网天线是否合路、现网天线型号、天线支持频段、天线增益、方位角、下倾角、天线高度等信息。完成工勘后，对天面进行改造，通过新建、使用多频多通道天线替换现网原有GSM、TD-LTE天线，或者采用合路器方式将物联网站点信号合路输入天线。

（2）传输资源确认

对于新建站点，则需确认传输资源是否可以增加带宽分配；对于TDD升级站点，如果是单主控板，则需确认传输设备是否有多余的传输端口供蜂窝物联网站点使用，如果是双主控板，则需确认传输资源是否可以增加带宽分配。

（3）电源配套确认电源核实

在站点勘查时，对站点机房的供电电源UPS、接入端子进行核查，核实是否支持新建站点或在现有TDD上增加板件。

（4）现网GSM信息采集

此处采集的信息主要用于评估GSM现网运行状况，以及退频方案的确定，需采集以下信息：

1）现网2G/3G/4G的工程参数表（小区级，包括但不限于经纬度、方位角、下倾角、天线高度、天线型号，BCCH（Broadcast Control Channel，广播控制信道）、TCH（Traffic Channel，业务信道）频率、载频功率等）。

2）2G的忙时话务量数据，提取2～4周的忙时话务量（语音话务量和数据等效话务量），做翻频区域的容量评估。

3）2G的后台配置表，包括小区载频数、SDCCH（Standalone Dedicated Control Channel，独立专用控制信道）信道数、PDCH（Physical Data Channel，专用物理数据信道）信道（即2G网络的数据业务信道）数等，做翻频区域的容量评估；2G的切换统计，提取1周的切换统计报告，做缓冲区（隔离区）的划分。
　　
5、天面规划

考虑到未来网络发展及业务需求，对于建设区域站点，最佳的天面建设方案为新建4通道天面，具备开通4T4R（4 Transmit4 Receive，4发射4接收）能力或2T4R（2 Transmit2 Receive，2发射2接收）配置；对于某些天面资源紧张，无法新建抱杆或抱杆无法新增天线的站点，需要使用多端口双频、多频天线替换现网原有GSM天线或TD-LTE天线。最差的方式为采用合路器方式将FDD站点信号合路输入天线，合路方式存在损耗，且对FDD站点及现网GSM站点均有较大影响。

根据现网工勘情况，按收发端口划分有2T2R、2T4R和4T4R三种。其中以2T4R为例介绍天面建设方案。

2T2R可以实现与GSM900MHz同覆盖，建议FDD900MHz以2T2R为主，少量需补强场景可酌情使用2T4R。FDD1800用于容量场景时如果可新建抱杆可考虑2T4R。

4接收天线对上行容量增益为12%，但设备改造及工程费用巨大，建议优先使用更高效的2T2R+COMP方式。

4发射天线的大部分增益是依赖手机支持4天线接收的前提下产生的，4发射天线的部署需要根据产业链成熟度决定。

多通道天线的体积和重量对抱杆及铁塔设计提出新的要求，存在新建或加固铁塔的风险。2T2R是目前最现实最经济的主流选择，4接收天线可用于少量覆盖补充场景，4发射天线应依据产业链成熟度决策引入时间。
　　
6、网管及平台建设

应用平台基本功能的具体规划如下。

1）用户账户管理：主要分用户账户管理、管理员账户管理两种，两种账户所享受的权限会不一样。账户提供注册、登录、密码重置等功能。

2）业务信息管理：物联卡业务状态信息查询，如号码基本信息、开销物联卡账户信息、流量使用情况信息、套餐基本信息等业务状态管理。

3）账单明细管理：按日、周、月、年资费账单的具体明细进行查询，统计账单的整体情况。

4）异常状态管理：物联卡的停开机状态管理、异常访问和IMEI（International Mobile Equipment Identity，国际移动台设备标识）机卡分离等业务信息告警通知。通知可采取短信、邮件通知。

5）缴费管理：提供用户通过APP、Web实时缴费，可通过支付宝、和包、微信、营业厅等渠道进行缴费。

6）实时监测管理：提供Web、APP对三大应用平台各类应用状态实时监测，实现用户一键监控，如移动内部应用中的智能管井管控，实时提醒水浸、高温等变化，管道光纤移位管控，位置变动等；智能家居中环境空调管理，实时查看室内温度，远程提前开启空调。