全国第一张全域覆盖NB-IoT网络是怎样建成的？

无名小足

截至1月22日12时，中国移动鹰潭分公司顺利完成覆盖鹰潭市全域的NB-IoT网络的建设及开通，这标志着全国第一张地市级全域覆盖的NB-IoT网络在鹰潭顺利建成。

振奋人心！2017年物联网时代已经开启！不过，作为通信人，想必大家都想知道一张NB-IoT网络到底是怎样建成的吧？

不急，先搬根小板凳，慢慢吹...

1 网络总体架构

2 核心网建设

如果是独立新建，将新增SAEGW、MME、CG、HSS、路由器、隔离防火墙和网管等网元和设备。

敲黑板：

NB-IoT核心网理论知识补充

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。

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：或者通过SGW传送到PGW再传送到应用服务器，或者通过SCEF（Service Capa- bility Exposure Function）连接到应用服务器（CIoT Services），后者仅支持非IP数据传送。下行数据传送路径一样，只是方向相反。这一方案无需建立数据无线承载，数据包直接在信令无线承载上发送。因此，这一方案极适合非频发的小数据包传送。SCEF是专门为NB-IoT设计而新引入的，它用于在控制面上传送非IP数据包，并为鉴权等网络服务提供了一个抽象的接口。

CIoT EPS用户面功能优化：物联网数据传送方式和传统数据流量一样，在无线承载上发送数据，由SGW传送到PGW再到应用服务器。因此，这种方案在建立连接时会产生额外开销，不过，它的优势是数据包序列传送更快。这一方案支持IP数据和非IP数据传送。

3 无线网建设

基站建设方式：若采用与现网站点共址独立新建方案，需新增RRU、主控板，基带板等。

天线建设方式：原则上全部使用多端口独立调整天线替换原现网天线，与现网站点融合共用。

容量配置：每小区按单载频配置。理论上NB-IoT 200K小区可支持5万用户。

频率配置：使用上下行各200K频率带宽部署，向上及向下各使用300K作为保护带。


敲黑板：

NB-IoT无线网理论知识补充

NB-IoT占用180KHz带宽，这与在LTE帧结构中一个资源块的带宽是一样的。所以，以下三种部署方式成为可能：

1）独立部署（Stand alone operation）：适合用于重耕GSM频段，GSM的信道带宽为200KHz，这刚好为NB-IoT 180KHz带宽辟出空间，且两边还有10KHz的保护间隔。

2）保护带部署（Guard band operation）：利用LTE边缘保护频带中未使用的180KHz带宽的资源块。

3）带内部署（In-band operation）：利用LTE载波中间的任何资源块。

4 传输建设

①业务平台：路由器经防火墙，由网络直接连至第三方应用平台。

②连接管理平台：NB-IoT核心网设备（MME、SAEGW、HSS）通过IP承载网接入连接管理平台，实现卡数据管理、连接信息查询等功能。

基站与核心网连接：NB-IoT基站接入地市传输PTN，再经省干PTN，通过GE光口连接至核心网MME、SAEGW设备。


5 工程建设

和4G网络建设差不多，整个建设过程包括：机房及站点查勘、设计、设备采购、安装调测、优化和端到端联调。

另外，告网优工程师们，和4G建设一样，NB-IoT也是需要单站测试的，包括对ATTACH验证、PING时延测试、上传速率测试，和RSRP、RS-SINR等测试。

其他NB-IoT理论知识可详细阅读（戳下面蓝色标题）：

史上最全的NB-IoT知识，每个通信人都应该了解的...

据《鹰潭日报》报道，截至2017年1月22日，已开通135个NB-IoT基站，基本实现鹰潭市全域网络覆盖。此项目从2016年12月1日启动，历时33天，总投资共约4465万元，目前已建设135个物联网基站及一整套核心网及相关网管。

值得一提的是，由于物联网要提供端到端的解决方案，该NB-IoT网络不仅完成了网络建设，而且实现了终端与业务平台的双向传输，是真正意义的端到端物联网，为构筑端到端产业链打下了坚实的基础。

▲2017年1月13日完成与三川水表厂服务器端到端测试，三川水表可以接收三川水务平台的指令。

下一步，政府与产业将联手，利用NB-IoT全域覆盖优势，吸引物联网产业链上的企业在鹰潭智慧创业园孵化创业，构建物联网产业发展联盟，积极培育鹰潭经济发展新动能、新业态。

同时，在智慧城管、智慧路灯、智慧停车、智慧物流、智慧农业等领域开展NB-IoT业务试点应用，建设有NB-IoT特色的“新型智慧城市”促进信息惠民，努力将鹰潭打造成全国性的窄带物联网应用标杆城市。




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