NB—IoT试商用组网方案

许文强　祁昊颖

摘 要

物联网技术有着广阔的市场前景，越来越受到运营商的重视。NB-IoT作为物联网场景下的通信技术有着突出的特点和优势。本文介绍了NB-IoT技术发展和技术特点，探讨运营商进行NB-IoT网络试商用组网的方案。

【关键词】NB-IoT 组网方案运营商

1 引言

根据最新的爱立信移动市场报告，物联网（IoT）有着广阔的市场前景，到2018年物联网将超越手机，成为数量最多的互连终端。物联网正受到来自移动运营商的重点关注。2016年11月在无锡举行的世界物联网博览会上，中国移动推出首个标准化NB-IoT（Narrowband Internet of Things，窄带物联网）网络应用，让NB-IoT商业化进程更进一步。本文以此為契机，探讨NB-IoT网络试商用组网方案的部署。

2 NB-IoT技术特性

NB-IoT是LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功耗广域网）技术下的一种新的窄带蜂窝通信，它是NB-CIoT和NB-LTE两种标准的融合。在2015年9月的 RAN#69次全会上两种标准协商统一为NB-IoT。NB-IoT的3GPP标准核心部分已经在2016年6月冻结。相比其他LPWAN技术而言，NB-IoT技术在覆盖、功耗、成本、连接上具有优势：覆盖功率达到164dB，终端待机时间达10年，平均模组成本小于5美元，扇区连接数多达5万个。

3 试商用组网方案

NB-IoT试商用网络组网主要包括了以下几部分：终端设备、无线接入网、核心网、IoT业务平台及APP应用。

3.1 终端设备部署策略

终端部署时，应根据应用场景和业务属性，选择具体的NB-IoT芯片模组与传感器组合，提前开展入网测试，获取入网许可。

3.2 无线接入网部署策略

3.2.1 无线基站部署原则

宜将NB-IoT基站部署纳入现有电信运营商的基站部署规划中，通过对现网无线站点资源和设备的复用、融合、升级，以达到快速部署NB-IoT、节省建网成本的目的。共建共享方式包括了以下特点：

（1）共站点：TDD/FDD/NB-IoT共BBU；

（2）共天线：用多频天线替换现网天线；

（3）共射频：NB-IoT与运营商FDD频段共射频；

（4）共CPRI（Common Public Radio Interface，公共无线电接口）：NB-IoT与运营商FDD频段共CPRI；

（5）共传输；

（6）共O&M（Operation and Maintenance，运行和维护管理）。

3.2.2 无线频点规划策略

3GPP定义了3种NB-IoT场景部署：Stand-alone、Guard-band和In-band。

Stand-alone：频谱独占，不存在与现有系统共存问题；适合运营商快速部署试商用NB-IoT网络。部署时宜分阶段实施：先采用stand alone方式来满足覆盖；等NB-IoT业务上量后，新增stand alone载波，多载波方案提升容量。

Guard-band：适合运营商利用现网LTE网络频段的带宽，最大化频谱资源利用率；但需解决与LTE系统干扰规避、射频指标等共存问题。

In-band：若运营商优先考虑利用现网LTE网络频段中的RB（Resource Block，资源块）则可考虑In-band方式部署NB-IoT，但同样面临与现有LTE系统共存问题。

3.2.3 无线站点选择规划策略

根据应用场景和业务属性选定NB-IoT试商用部署区域，基于现网站点按照1：1的共站建设方案进行选择。

3.3 核心网部署策略

3.3.1 IoT Core（SAEGW/MME）建设方案

为保证对现有电信网络影响最小，IoT Core（SAEGW/MME）宜采用全新建方式，并集中设置在省中心核心网机房。SAEGW和MME需要根据标准进行开发，并通过现网升级改造的方式支持NB-IoT相关核心网特性。为后期正式商用，融合支持LTE业务与NB-IoT业务做准备。

3.3.2 HSS建设方案

HSS建设方案可考虑新建和现网升级两种。两种方式均需要按照标准协议实施，实施后均不影响现网业务。但初期新建方式硬件成本较高，而升级方式需要保证现网硬件平台支持对NB-IoT的软件升级。具体实施应根据各个运营商具体网络情况确定。HSS也应该集中设置在省中心核心网机房。

3.4 IoT业务平台部署策略

业务平台优选虚拟化方式部署，硬件支持NFV架构，通过软硬件解耦及功能抽象，使业务平台功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现后期各类NB-IoT新业务的快速开发和部署，从而降低网络设备成本。业务平台宜集中设置在省中心数据网机房。

4 结束与展望

中国移动已经率先展示了标准协议下的NB-IoT试验网络应用，标志着标准物联网的应用已经从概念到落地实现。随着NB-IoT 3GPP系列协议在今年的冻结，以及物联网广阔的市场前景，相信不久的将来运营商就会推出适合自身特点的商用NB-IoT网络。本文在此背景下提出对NB-IoT试商用网络组网方案的探讨，希望对未来NB-IoT商用网络建设有所指引。

参考文献

[1]3GPP TR 36.802.Narrowband Internet of Things （NB-IoT）；Technical Report for BS and UE radio transmission and reception （Release 13）[S].2016.

[2]陈胜.近距离无线通讯技术发展分析[J]. 电子技术与软件工程，2015（03）：49.

[3]戴国华，余骏华. NB-IoT的产背景、标准发展以及特性和业务研究[J].移动通信，2016，40（07）：31-36.

[4]赵静.低速率物联网蜂窝通信技术现状及发展趋势[J].移动通信，2016，40（07）：27-30.

作者单位

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 江苏省南京市 210019