NB-iot网络的组成架构

大家好，今天小白给大家简单介绍一下NB-iot网络的组成架构，欢迎一起交流学习。NB-iot网络架构.终端:主要是通过空口连接到基站。终端侧主要包含行业终端与NB-IoT模块。行业终端包括:芯片、模组、传感器接口、终端等;NB-IoT模块包括无线传输接口、软SIM装置、传感器接口等。

一、NB-iot网络架构图
NB-IoT整体网络架构主要分为5部分：终端、无线网侧、核心网侧（EPC）、物联网支撑平台及应用服务器。

二、NB-iot网络架构简介

1. 终端：主要是通过空口连接到基站。终端侧主要包含行业终端与NB-IoT模块。行业终端包括：芯片、模组、传感器接口、终端等；NB-IoT模块包括无线传输接口、软SIM装置、传感器接口等。

2. 无线网侧：包括两种组网方式，一种是Single RAN(Single Radio Access Network，整体式无线接入网)，其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT无线网；另一种是NB-IoT新建。主要承担空口接入处理，小区管理等相关功能，并通过S1-lite接口与IoT核心网进行连接，将非接入层数据转发给高层网元处理。

3. 核心网侧：网元包括两种组网方式，一种是整体式的演进分组核心网(Evolved Packet C数据传输方式，欢迎一起交流学习ore,EPC)网元，包括2G/3G/4G核心网；另外一种是物联网核心网。核心网侧通过IoT EPC网元，以及GSM、UITRAN、LTE共用的EPC，来支持NB-IoT和eMTC用户接入。

4. 物联网支撑平台：包括 HLR (Home Location Register,归属位置寄存器）、PCRF（Policy Control and Charging Rules Function,策略控制和计费规则功能单元)、M2M(Machine to Machine，物联网)平台。

5. 应用服务器：是IoT数据的最终汇聚点，根据客户的需求进行数据处理等操作。

三、数据传输方式
为了将物联网数据发送给应用，蜂窝物联网（CIoT）在EPS定义了两种优化方案：

CIoT EPS用户面功能优化（User Plane CIoT EPS optimisation）

CIoT EPS控制面功能优化（Control Plane CIoT EPS optimisation）

如上图所示，红线表示CIoT EPS控制面功能优化方案，蓝线表示CIoT EPS用户面功能优化方案。

1. CIoT EPS控制面功能优化

上行数据从eNB（CIoT RAN）传送至MME，在这里传输路径分为两个分支数据传输方式：

  a. 通过SGW传送到PGW再传送到应用服务器。

  b. 通过SCEF（Service Capa- bility Exposure Function）连接到应用服务器。（仅支持非IP数据传送，下行数据传送路径一样，方向相反）

NB-IoT架构的优势

1、强链接

在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、低设备功耗和优化的网络架构。

2、覆盖广

NB-IoT室内、地下室覆盖能力强，相比LTE提升20dB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。以井盖监测为例，过去GPRS的方式需要伸出一根天线，车辆来往极易损坏，而NB-IoT只要部署得当，就可以很好的解决这一难题，四信NB-IOT模块在智能井盖监测有解决方案，并为多个城市提供设备和解决方案。

3、低功耗

低功耗特点是物联网应用一项重要指标要求，特别是对于一些不能经常更换电池的设备及场合，比如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备，和电力电压监测设备它们不可能像智能手机一天一充电，因此长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，设备续航工作时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。

4、低成本

与LoRa相比，NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的。以中国移动为例子，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要清出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。模块预期价格不超过5美元，中心现模组含税售价为36元。

四、总结
本篇主要介绍了NB-iot的网络架构组成、数据传输方式，欢迎一起交流学习，如有理解错误望指正。