NB-IoT系統網絡架構是怎樣的
NB-IoT系統網絡架構和LTE系統網絡架構相同,都稱為演進的分組系統(Evolved Packet System,EPS)。EPS包括3個部分,分別是演進的核心系統(Evolved Packet Core,EPC)、基站(eNodeB,eNB)、UE。
eNB基站負責接入網部分,也稱為E-UTRAN,也成為無線接入網。NB-IoT無線接入網整體架構如下圖所示:
NB-IoT無線接入網由一個或多個基站(eNB)組成,eNB基站通過Uu接口(空中接口)與UE通信,給UE提供用戶面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制面(RRC)的協議終止點。eNB基站之間通過X2接口進行直接互連,解決UE在不同eNB基站之間的切換問題。接入網和核心網之間通過S1接口進行連接,eNB基站通過S1接口連接到EPC。
具體來講,eNB基站通過S1-MME連接到MME,通過S1-U連接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB基站之間的多對多連接,即一個eNB基站可以和多個MME/S-GW連接,多個eNB基站也可以同時連接到同一個MME/S-GW。
整個網絡體系架構遵循以下原則:
信令傳輸和數據傳輸在邏輯上是獨立的。
E-UTRAN和EPC在功能上實現分離。
RRC連接的移動性管理完全由E-UTRAN控制,核心網對無線資源的處理不可見。
E-UTRAN接口上的功能定義盡量簡化,并減少選項。
多個邏輯節點可以在一個物理節點上實現。
S1和X2是開放的邏輯接口,應滿足不同廠家設備之間的互聯互通。
eNB基站通過S1接口連接到MME/S-GW,只是接口上傳輸的是NB-IoT消息和數據。盡管NB-IoT沒有定義小區切換功能,但在兩個eNB基站之間依然有X2接口,X2接口可以使UE在進入空閑狀態之后快速啟動恢復進程。
EPC負責核心網部分,提供全IP連接的承載網絡,對所有的基于IP的業務都是開放的,能提供所有基于IP業務的能力集,包括移動性管理實體(Mobility Management Entiy,MME)、服務網關(Serving Gateway,S-GW)、分組數據網關(PDN Gateway,P-GW)、業務能力開放單元(Service Capability Exposure Function,SCEF)、HSS。不再支持政策及收費規則功能(Policy and Charging Rules Funcion,PCRF)
其中,MME負責EPC的信令處理,實現移動性控制。S-GW負責EPC的數據處理,實現數據包的路由轉發。若支持短信功能,NB-IoT網絡將包含移動交換中心(Mobile Switching Center,MSC)服務器和短信中心。