NB-IoT系统架构及NB-loT模组技术要求

2023/12/12 10:40:29 人评论 次浏览 分类:DCS  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/5239.html

在上篇《NB-IoT与其他通信技术的对比》文章中分享了NB-IoT简介及技术特点,本文继续分享NB-IoT系统架构及NB-loT模组技术要求相关知识。

NB-IoT

NB-IoT系统架构

基于NB-IoT典型的组网结构如图所示,主要包括:终端、接入网、核心网、云平台。其中终端与接入网之间是无线连接,即 NB-IoT, 其他几部分之间一般是有线连接。

终端(UE),通过空口连接到基站(eNodeB,evolved Node B,E-UTRAN基站)。


无线网侧包括两种组网方式,一种是整体式无线接入网(Singel RAN ),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。


核心网 (Evolved Packet Core,EPC),承担与终端非接入层交互的功能,并将IoT业务相关数据转发到IoT平台进行处理。


平台:目前以运营商平台为主,主要用于终端的连接管理。


应用服务器:以电信平台为例,应用server通过http/https协议和平台通信,通过调用平台的开放API来控制设备,平台把设备上报的数据推送给应用服务器。平台支持对设备数据进行协议解析,转换成标准的json格式数据。


NB-loT模组技术要求

1、硬件接口
①电源输入:3.1~4.2V,典型值3.6V。

②2路UART接口:主串口和调试串口;主串口可用于AT命令通信和数据传输,波特率为9600bps;调试串口可查看日志信息调试软件,波特率为921600bps。


③1路SIM/USIM卡通信接口:只支持3.0V的USIM卡。


④1个天线引脚:RF天线接口阻抗为50Ω。


2、软件接口

3GPP TR 45.820和其他AT扩展指令,内嵌UDP,IP,COAP等网络协议栈。

3、功耗要求

NB-IoT通信模组的功率等级是按最大输出功率来定义的,NB-IoT终端功率等级见表。
NB-IoT终端功率等级

4、主流NB-IoT模组技术对比

主流NB-IoT模组技术对比见表。

主流NB-IoT模组技术对比

根据目前已有的芯片和终端情况,采用华为芯片的NB-IoT模组支持UDP协议传输,同时支持基于UDP的COAP协议传输;而使用高通芯片的通信模组,支持UDP协议和TCP/IP协议传输,因此支持基于UDP的COAP协议以及基于TCP/IP的MQTT和htp协议的传输。


NB-IoT通信协议

IoT平台与主站的接口形式如下图所示。

IoT平台与主站的接口形式

模组与IoT平台之间采用LwM2M协议接收和处理应用层数据。IoT平台与主站之间采用http协议接收和处理应用层数据。

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