5G-NB-IoT试商用组网方案

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NB-IoT试商用组网方案
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。

一引言

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（窄带物联网）网络应用，让NB-IoT商业化进程更进一步。本文以此为契机，探讨NB-IoT网络试商用组网方案的部署。

二NB-IoT技术特性

NB-IoT是LPWAN（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。

三NB-IoT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。

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。

2、无线接入网部署策略

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（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（运行和维护管理）。

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（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）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、核心网部署策略

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。

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。

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。