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NBIOT关键技术及优化专业资料.doc

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资源描述

1、NB-IOT技术及优化目录1.NB-IOT关键技术51.1 强覆盖:51.2 低成本:51.3 小功耗:71.4 大连接:82.NB-IOT帧结构92.1 下行物理层结构92.2 上行物理层结构102.3 上行资源单元RU113.NB-IOT网络架构123.1 CP和UP传输方案133.2 CP和UP方案传输路径对比143.3 CP和UP协议栈对比143.3.1 CP方案的控制面协议栈143.3.2 UP方案的控制面协议栈152.4 状态转换154.信令流程184.1 CP传输方案端到端信令流程184.2 RRC连接建立过程204.3 UP传输方案端到端信令流程224.4 RRC挂起流程(Su

2、spend Connection procedure)244.5 RRC恢复流程(Resume Connection procedure)254.6 CP/UP方案网络协商流程265.覆盖优化285.1 弱覆盖285.2 SINR差285.3 重叠覆盖问题点285.4 覆盖指标要求:286.重选优化286.1 重选时延统计方法:296.2 判断小区重选是否成功:296.3 重选成功率统计:296.4 脱网重搜时延统计:297. 参数优化:30覆盖等级门限30SIB1 重复次数30SIB2 周期30同频重选测量门限配置标示31同频小区重选指示31加密算法优先级31完整性保护算法优先级32MIB

3、和 SIB 加扰开关33eDRX开关33定时器 T30033定时器 T31034UE 不活动定时器341.NB-IOT核心技术NB-IOT属于LPWA技术一种,它具备强覆盖、低成本、小功耗、大连接这四个核心特点。1.1 强覆盖:较GSM有20db增益,1、采用提高IOT终端发射功率谱密度(PSD,Power spectral density );2、通过重复发送,获得时间分集增益,并采用低阶调制方式,提高解调性能,增强覆盖;3、天线分集增益,对于1T2R来说,比1T1R会有3db增益。20db= 7db(功率谱密度提高)+ 12db(重传增益)+ 0-3db (多天线增益)1.2 低成本:NB

4、-IOT基于成本考虑,对FDD-LTE全双工方式进行阉割,仅支持半双工。带来好处固然是终端实现简朴,影响是终端无法同步收发上下行,无法同步接受公共信息与顾客信息。上行传播和下行传播在不同载波频段上进行;基站/终端在不同步间进行信道发送/接受或者接受/发送 ;H-FDD与F-FDD差别在于终端不容许同步进行信号发送与接受,终端相对全双工FDD终端可以简化,只保存一套收发信机即可,从而节约双工器成本;NB-IOT终端工作带宽仅为老式LTE1个PRB带宽(180K),带宽小使得NB不需要复杂均衡算法。带宽变小后,也间接导致原有宽带信道、物理层流程简化。下面仅粗略解说,后来单独成系列篇解说物理层。下行

5、取消了PCFICH、PHICH后将使得下行数据传播流程与原LTE形成很大区别,同样一旦上行取消了PUCCH,那么必然要解决上行控制消息如何反馈问题,这也将与现网LTE有很大不同。终端侧RF进行了阉割,主流NB终端支持1根天线(合同规定NRS支持1或者2天线端口)天线模式也就从本来1T /2R变成了当前1T/1R,天线自身复杂度,固然也涉及天线算法都将有效减少FD全双工阉割为HD半双工,收发器从FDD-LTE两套减少到只需要一套低采样率,低速率,可以使得缓存Flash/RAM规定小(28 kByte)低功耗,意味着RF设计规定低,小PA就能实现直接砍掉IMS合同栈,这也就意味着NB将不支持语音(

6、注意事实上eMTC是可以支持)各层均进行优化PHY物理层:信道重新设计,减少基本信道运算开销。例如PHY层取消了PCFICH、PHICH等信道,上行取消了PUCCH和SRS。 MAC层:合同栈优化,减少芯片合同栈解决流程开销。 仅支持单进程HARQ(相比于LTE原有最多支持8个进程process,NB仅支持单个进程。); 不支持MAC层上行SR、SRS、CQI上报。没了CQI,LTE中AMC(自适应调制编码技术)功能不可用 不支持非竞争性随机接入功能; 功控没有闭环功控了,只有开环功控(如果采用闭环功控,算法会麻烦得多,调度信令开销也会很大)。RLC层:不支持RLC UM(这意味着没法支持Vo

7、LTE类似语音)、TM模式(在LTE中走TM系统消息,在NB中也必要走AM);PDCP:PDCP功能被大面积简化,原LTE中赋予安全模式、RoHC压缩等功能直接被阉割掉;在RRC层:没有了mobility管理(NB将不支持切换);新设计CP、UP方案简化RRC信令开销;增长了PSM、eDRX等功能减少耗电。1.3 小功耗:PSM技术原理,即在IDLE态下再新增长一种新状态PSM(idle子状态),在该状态下,终端射频关闭(进入冬眠状态,而此前DRX状态是浅睡状态),相称于关机状态(但是核心网侧还保存顾客上下文,顾客进入空闲态/连接态时无需再附着/PDN建立)。在PSM状态时,下行不可达,DDN

8、到达MME后,MME告知SGW缓存顾客下行数据并延迟触发寻呼;上行有数据/信令需要发送时,触发终端进入连接态。终端何时进入PSM状态,以及在PSM状态驻留时长由核心网和终端协商。如果设备支持PSM(Power Saving Mode),在附着或TAU(Tracking Area Update)过程中,向网络申请一种激活定期器值。当设备从连接状态转移到空闲后,该定期器开始运营。当定期器终结,设备进入省电模式。进入省电模式后设备不再接受寻呼消息,看起来设备和网络失联,但设备依然注册在网络中。UE进入PSM模式后,只有在UE需要发送MO数据,或者周期TAU/RAU定期器超时后需要执行周期TAU/RA

9、U时,才会退出PSM模式,TAU最大周期为310小时。eDRX(Extended DRX) DRX状态被分为空闲态和连接态两种,依次类推eDRX也可以分为空闲态eDRX和连接态eDRX。但是在PSM中已经解释,IOT终端大某些呆在空闲态,因此咱们这里重要解说空闲态eDRX实现原理。eDRX作为Rel-13中新增功能,重要思想即为支持更长周期寻呼监听,从而达到节电目。老式2.56s寻呼间隔对IOT终端电量消耗较大,而在下行数据发送频率小时,通过核心网和终端协商配合,终端跳过大某些寻呼监听,从而达到省电目。1.4 大连接:每个社区可达50K连接,这意味着在同一基站状况下,NB-IoT可以比既有无线

10、技术提供50100倍接入数。第一:NB话务模型决定。NB-IoT基站是基于物联网模式进行设计。它话务模型是终端诸多,但是每个终端发送包小,发送包对时延规定不敏感。基于NB-IoT,基于对业务时延不敏感,可以设计更多顾客接入,保存更多顾客上下文,这样可以让50k左右终端同步在一种社区,大量终端处在休眠态,但是上下文信息由基站和核心网维持,一旦有数据发送,可以迅速进入激活态。第二:上行调度颗粒小,效率高。2G/3G/4G调度颗粒较大,NB-IoT由于基于窄带,上行传播有两种带宽3.75KHz和15KHz可供选取,带宽越小,上行调度颗粒小诸多,在同样资源状况下,资源运用率会更高。第三:减小空口信令开

11、销,提高频谱效率。NB-IoT在做数据传播时所支持CP方案(事实上NB还支持UP方案,但是当前系统重要支持CP方案)做对比来阐述NB是如何减小空口信令开销。CP方案通过在NAS信令传递数据(DoNAS),实现空口信令交互减少,从而减少终端功耗,提高了频谱效率。2.NB-IOT帧构造2.1 下行物理层构造依照NB系统需求,终端下行射频接受带宽是180KHZ。由于下行采用15KHZ子载波间隔,因而NB系统下行多址方式、帧构造和物理资源单元等设计尽量沿用了原有LTE设计。频域上:NB占据180kHz带宽(1个RB),12个子载波(subcarrier),子载波间隔(subcarrier spacin

12、g)为15kHz。时域上:NB一种时隙(slot)长度为0.5ms,每个时隙中有7个符号(symbol)。NB基本调度单位为子帧,每个子帧1ms(2个slot),每个系统帧包括1024个子帧,每个超帧包括1024个系统帧(up to 3h)。这里解释下,不同于LTE,NB中引入了超帧概念,因素就是eDRX为了进一步省电,扩展了寻呼周期,终端通过少接寻呼消息达到省电目。1个signal封装为1个symbol7个symbol封装为1个slot2个slot封装为1个子帧10个子帧组合为1个无线帧1024个无线帧构成1个系统帧(LTE到此为止了)1024个系统帧构成1个超帧,over。这样计算下来,1

13、024个超帧总时间=(1024*1024*10)/(3600*1000)=2.9h.2.2 上行物理层构造频域上:占据180kHz带宽(1个RB),可支持2种子载波间隔:15kHz:最大可支持12个子载波:如果是15KHZ话,那就真是可以洗洗睡了。由于帧构造将与LTE保持一致,只是频域调度颗粒由本来PRB变成了子载波。关于这种子帧构造不做细致解说。 3.75kHz:最大可支持48个子载波:如果是3.75K话,一方面你得懂得设计为3.75K好处是哪里。总体看来有两个好处,一是依照在NB-IOT强覆盖之降龙掌谈到,3.75K相比15K将有相称大功率谱密度PSD增益,这将转化为覆盖能力,二是在仅有1

14、80KHZ频谱资源里,将调度资源从本来12个子载波扩展到48个子载波,能带来更灵活调度。支持两种模式: Single Tone (1个顾客使用1个载波,低速物联网应用,针对15K和3.75K子载波都合用,特别适合IOT终端低速应用)Multi-Tone (1个顾客使用各种载波,高速物联网应用,仅针对15K子载波间隔。特别注意,如果终端支持Multi-Tone话必要给网络上报终端支持能力)时域上:基本时域资源单位都为Slot,对于15kHz子载波间隔, 1 Slot=0.5ms,对于3.75kHz子载波间隔,1 Slot=2ms。2.3 上行资源单元RU对于NB来说,上行由于有两种不同子载波间隔

15、形式,其调度也存在非常大不同。NB-IoT在上行中依照Subcarrier数目分别制定了相相应资源单位RU做为资源分派基本单位。基本调度资源单位为RU(Resource Unit),各种场景下RU持续时长、子载波有所不同。时域、频域两个域资源组合后调度单位才为RU。NPUSCH format子载波间隔子载波个数每RU Slot数每Slot持续时长(ms)每RU持续时长(ms)场景1(普通数传)3.75 kHz116232Single-Tone15 kHz1160.58384Multi-Tone64212212(UCI)3.75kHz1428Single-Tone15kHz140.52NPUSC

16、H依照用途被划分为了 Format 1和Format 2.其中Format 1重要用来传普通数据.,类似于LTE中PUSCH信道,而Format 2资源重要用来传UCI,类似于LTE中PUCCH信道(其中一种功能)。3.75KHz Subcarrier Spacing只支持单频传播,而15KHz Subcarrier Spacing既支持单频又支持多频传播。对Fomat1而言,3.75KHz Subcarrier Spacing资源单位带宽为一种Subcarrier,时间长度是16个Slot,也就是32ms长,而15KHz Subcarrier Spacing单频传播,带宽为1个Subcarr

17、ier资源单位有16个Slot时间长度,即8ms。从上可以看出,事实上Format 1两种单频传播占用时频资源总和是同样。对于15KHzSubcarrier Spacing多频传播来说,共计有三种状况,事实上这三种状况最后占用时频资源总和也是同样。此外,12个Subcarrier资源单位则有2个Slot时间长度,即1ms,此资源单位即是LTE系统中一种Subframe。对Fomat2而言,仅仅支持单频传播,3.75KHzSubcarrier Spacing资源单位和15KHzSubcarrier Spacing资源单位占用时频资源总和也是同样。2.3 系统消息系统信息MIB-NB(Narrow

18、band Master Information Block)承载于周期640ms之周期性浮现NPBCH(Narrowband Physical BroadcastChannel)中,别的系统信息如SIB1-NB(Narrowband System InformationBlock Type1)等则承载于NPDSCH中。SIB1-NB为周期性浮现,别的系统信息则由SIB1-NB中所带排程信息做排程。SIB-IOTNB-IoT共有如下几种SIB-NB:SIB1-NB:存取关于之信息与其她系统信息方块排程SIB2-NB:无线资源分派信息SIB3-NB:Cell Re-selection信息SIB4-

19、NB:Intra-frequency邻近Cell有关信息SIB5-NB:Inter-frequency邻近Cell有关信息SIB14-NB:存取禁止(Access Barring)SIB16-NB:GPS时间/世界原则时间(Coordinated Universal Time,UTC)信息Cell Reselection与闲置模式运作3.NB-IOT网络架构NB-IoT引入,给LTE/EPC网络带来了很大改进规定。老式LTE网络设计,重要是为了适应宽带移动互联网需求,即为顾客提供高带宽、高响应速度上网体验。但是,NB却具备明显区别:终端数量众多、终端节能规定高(既有LTE信令流程也许导致终端耗

20、能高)、以小包收发为主(会导致网络信令开销远远不不大于数据载荷传播自身大小)、也许有非格式化Non-IP数据(无法直接传播)等。NB-IoT终端:通过空口连接到基站。eNodeB:重要承担空口接入解决,社区管理等有关功能,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解决。这里需要注意,NB-IoT可以独立组网,也可以与EUTRAN融合组网(在讲双工方式时候谈到过,NB仅能支持FDD哦,因此这里必然跟FDD融合组网)IoT核心网:承担与终端非接入层交互功能,并将IoT业务有关数据转发到IoT平台进行解决。同理,这里可以NB独立组网,也可以与LTE共用核心网。IoT

21、平台:汇聚从各种接入网得到IoT数据,并依照不同类型转发至相应业务应用器进行解决。 应用服务器:是IoT数据最后汇聚点,依照客户需求进行数据解决等操作。3.1 CP和UP传播方案为了适配NB-IoT数据传播特性,合同上引入了CP和UP两种优化传播方案,即control plane CIoT EPS optimization和user plane CIoT EPS optimization。CP方案通过在NAS信令传递数据,UP方案引入RRC Suspend/Resume流程,均能实现空口信令交互减少,从而减少终端功耗。需要阐明是CP方案又称为Data over NAS,UP方案又称为Data

22、over User Plane。将以上总体架构图进行细化,如下:1)SCEF称为服务能力开放平台,为新引入网元。2) 在实际网络布置时,为了减少物理网元数量,可以将某些核心网网元(如MME、SGW、PGW)合一布置,称为CIoT服务网关节点C-SGN,如虚框中所示。从这里也可以看出,PGW可以合设,也可以集成到C-SGN中来,图中标示为PGW单独设立。3) Control plane CIoT EPS optimization不需要建立数据无线承载DRB,直接通过控制平面高效传送顾客数据(IP和non-IP)和SMS。NB-IoT必要支持CP方案,小数据包通过NAS信令随路传播至MME,然后发

23、往T6a或S11接口。这里事实上得出在CP传播模式下,有两种传播途径,梳理如下: UEMMESCEFCIoT Services ; UEMMESGW/PGW CIoT Services。4)user plane CIoT EPS optimization,通过新定义挂起和恢复流程,使得UE不需要发起service request过程就可以从EMM-IDLE状态迁移到EMM-CONNECTED状态,(相应地RRC状态从IDLE转为CONNECTED),从而节约有关空口资源和信令开销。这里分两层意思:一是UP方式需要建立数据面承载S1-U和DRB(类似于LTE),小数据报文通过顾客面直接进行传播;

24、二是在无数据传播时,UE/eNodeB/ MME中该顾客上下文挂起暂存,有数据传播时迅速恢复。3.2 CP和UP方案传播途径对比3.3 CP和UP合同栈对比3.3.1 CP方案控制面合同栈UE和eNodeB间不需要建立DRB承载,没有顾客面解决。CP方案在UE和eNodeB间不需要启动安全功能,空口数据传播安全性由NAS层负责。因而空口合同栈中没有PDCP层,RLC层与RRC层直接交互。上行数据在上行RRC消息包括NAS消息中携带,下行数据在下行RRC消息包括NAS消息中携带。3.3.2 UP方案控制面合同栈上下行数据通过DRB承载携带,需要启用空口合同栈中PDCP层提供AS层安全模式。2.4

25、 状态转换Connected(连接态):模块注册入网后处在该状态,可以发送和接受数据,无数据交互超过一段时间后会进入Idle模式,时间可配备。Idle(空闲态):可收发数据,且接受下行数据会进入Connected状态,无数据交互超过一段时会进入PSM模式,时间可配备。PSM(节能模式):此模式下终端关闭收发信号机,不监听无线侧寻呼,因而虽然仍旧注册在网络,但信令不可达,无法收到下行数据,功率很小。持续时间由核心网配备(T3412),有上行数据需要传播或TAU周期结束时会进入Connected态。NB-IoT三种工作状态普通状况转换过程可以总结如下:终端发送数据完毕处在Connected态,启动

26、“不活动计时器”,默认20秒,可配备范畴为1s3600s;“不活动计时器”超时,终端进入Idle态,启动及或定期器(Active-Timer【T3324】),超时时间配备范畴为2秒186分钟;Active-Timer超时,终端进入PSM状态,TAU周期结束时进入Connected态,TAU周期【T3412】配备范畴为54分钟310小时。【PS:TAU周期指是从Idle开始到PSM模式结束】1、NB-IoT发送数据时处在激活态,在超过“不活动计数器”配备超时时间后,会进入Idle空闲态;2、空闲态引入了eDRX机制,在一种完整Idle过程中,包括了若干个eDRX周期,eDRX周期可以通过定期器配

27、备,范畴为20.48秒2.92小时,而每个eDRX周期中又包括了若干个DRX寻呼周期;3、若干个DRX寻呼周期构成一种寻呼时间窗口(PTW),寻呼时间窗口可由定期器设立,范畴为2.56s40.96s,取值大小决定了窗口大小和寻呼次数;4、在Active Timer超时后,NB-IoT终端由空闲态进入PSM态,在此状态中,终端不进行寻呼,不接受下行数据,处在休眠状态;5、TAU Timer从终端进入空闲态时便开始计时,当计时器超时后终端会从PSM状态退出,发起TAU操作,回到激活态(相应图中);6、当终端处在PSM态时,也可以通过积极发送上行数据令终端回到激活态(相应图中)。4.信令流程NB-I

28、oT UE可以支持所有需要EPS流程,例如:ATTACH、DETACH、TAU、MO Data Transport及MT Data Transport,固然,EPS流程又必要跟无线RRC流程耦合在一起。下面重要讲MO Data Transport流程,这将是NB中重要业务形式,它又分为两种形式,一种是CP方案,也就是Data over NAS,此外一种是UP方案,也就是Data over User Plane。Data over NAS是用控制面消息传递顾客数据办法。目是为了减少UE接入过程中空口消息交互次数,节约UE传播数据耗电。4.1 CP传播方案端到端信令流程Data over NASE

29、2EMO流程如下(参见3GPP TS 23401)。环节0:UE已经EPS attached,当前为ECM-Idle状态。环节1-2:UE建立RRC连接,在NAS消息中发送已加密和完整性保护上行数据。UE在NAS消息中可包括Release Assistance Information,批示在上行数据传播之后与否有下行数据传播(例如,UL数据Ack或响应)。如果有下行数据,MME在收到DL data后释放S1连接。如果没有下行数据,MME将数据传播给SGW后就及时释放连接。环节3:MME检查NAS消息完整性,然后解密数据。在这一步,MME还会拟定使用SGi或SCEF方式传播数据。环节4:MME发

30、送Modify Bearer Request消息提供MME下行传播地址给SGW,SGW当前可以通过MME传播下行数据给UE。环节5-6:如果RAT type有变化,或者消息中携带有UEs Location 等,SGW会发送Modify Bearer Request message (RAT Type)给PGW。该消息也可触发PGW charging。环节7:SGW在响应消息中给MME提供上行传播SGW地址和TEID。环节8:MME将上行数据经SGW发送给PGW。环节9:如果在环节1Release Assistance Information中没有下行数据批示,MME将UL data发送给PGW

31、后,及时释放连接,执行环节14。否则,进行下行数据传播。如果没接受到数据,则跳过环节11-13进行释放。在RRC连接激活期间,UE还可在NAS消息中发送UL数据(图中未显示)。在任何时候,UE在UL data中都可携带Release Assistance Information。环节10:MME接受到DL数据后,会进行加密和完整性保护。环节11:如果有DL data,MME会在NAS消息中下发给eNB。如果UL data有Release Assistance Information批示有DL数据,MME还会立即发起S1释放。环节12:eNB将NAS data下发给UE。如果立即又收到MMES1

32、释放,则在NAS data下发完毕后进入环节14释放RRC连接。环节13:如果NAS传播有一段时间没活动,eNB则进入环节14启动S1释放。环节14:S1释放流程。4.2 RRC连接建立过程NB-IoT UU口消息大都重新进行了定义,虽和LTE名称类似,但是简化了消息内容。NB-IoT引入了一种新信令承载SRB1bis。SRB1bisLCID为3,和SRB1配备相似,但是没有PDCP实体。RRC连接建立过程创立SRB1同步隐式创立SRB1bis。对于CP来说,只使用SRB1bis,由于SRB1bis没有PDCP层,在RRC连接建立过程中不需要激活安全模式,SRB1bis不启动PDCP层加密和完

33、整性保护。UE积极或者收到寻呼后被动发起RRC Connection Request-NB。RRC Connection Request-NB消息某些信元解析:IE/Group NameValueSemantics descriptionue-Identity-r13Random Value或s-TMSI顾客标记EstablishmentCause_r13NB-IoT支持四种连接建立因素:mt-Access、 mo-Signalling、mo-Data和 mo-Exception-Data。eNodeB向UE发送RRC Connection Setup-NB,只建立SRB1bis承载。eNod

34、eB也可以向UE发送RRC Connection Reject-NB,回绝UE连接建立祈求,例如发生流控时。RRC连接建立成功后UE向eNodeB回送RRC Connection Setup Complete-NB,消息中携带初始NAS专用信息。RRC Connection Setup Complete-NB消息信元解析:IE/Group NameSemantics descriptions-TMSI-r13用于S1接口选取。UP 时如果UE resume失败后,UE将回落进行RRC连接建立,由于恢复祈求消息MSG3中没有s-TMSI,因此在MSG5中携带。up-CIoT-EPS-Optimi

35、sation-r13UE与否支持up-CIoT-EPS-Optimisation优化,用于S1接口选取。如果eNodeB RRC Connection Setup Complete-NB消息中没有携带up-CIoT-EPS-Optimisation-r13信元,则表白UE只支持CP,不支持UP。eNodeB可以选取只支持CP(或者CP和UP都支持)MME发送Initial Ue Message,消息中携带NAS等信息。与CP方案相比,UP方案支持NB-IoT业务数据通过建立E-RAB承载后在顾客面User Plane上传播,无线侧支持对信令和业务数据进行加密和完整性保护。此外,为了减少接入流程

36、信令开销,满足UE低功耗规定,UP优化传播支持释放UE时,基站和UE可以挂起RRC连接,在网络侧和UE侧依然保存UE上下文。当UE重新接入时,UE和基站能迅速恢复 UE上下文,不用再通过安全激活和RRC重配流程,减少空口信令交互。4.3 UP传播方案端到端信令流程Data over User PlaneE2EMO流程如下。环节1-5:UE通过随机接入并发起RRC连接建立祈求与eNodeB建立RRC连接,UE与否支持UP传播能力通过在MSG5中携带up-CIoT-EPS-Optimisation信元告知基站,通过该信息协助eNB选取支持UPMME。环节6:eNodeB收到RRC Connecti

37、on Setup Complete后,向MME发送Initial UE message消息,包括NAS PDU、eNodeBTAI信息和ECGI信息等。在这一步,MME还会拟定与否使用SGi或SCEF方式传播数据。环节7:MME向eNodeB发起上下文建立祈求,UE和MME传播模式协商成果通过S1消息INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST中UE User Plane CIoT Support Indicator信元批示。eNB运用该批示判断与否可后来续触发对该UE上下文挂起,如果核心网没有带UE User Plane CIoT Support Indicator信元,eNB

38、只需支持正常建立流程,数传完毕后直接释放连接,不支持后续顾客挂起。环节8-9:激活PDCP层安全机制,支持对空口加密和数据完整性保护。 环节10-12:建立NB-IoT DRB承载,终端能支持0、1还是2条DRB状况取决于UE能力,该能力通过UEcapability-NB信元中multipleDRB批示,NB-IoT DRB都仅支持NonGBR业务,并且没有考虑对DRB QoS支持。环节13:MME发送Modify Bearer Request消息,提供eNodeB下行传播地址给SGW。SGW当前可以通过eNodeB传播下行数据给UE。环节14:SGW在响应消息中给MME提供上行传播SGW地址

39、和TEID。环节15-18:UE通过eNodeB将上行数据经SGW发送给PGW,PGW通过SGW将下行数据经eNodeB发送给UE。 环节19:如果UE持续有一段时间没活动,则eNodeB启动S1与RRC连接释放或RRC连接挂起,eNodeB向MME发送释放祈求消息。环节20:MME发送Release Access Bearers Request释放SGW上连接。环节21:SGW释放连接后,响应Release Access Bearers Response。环节22:MME释放S1连接,向eNodeB发送S1 UE Context Release Command (Cause) message

40、。 环节23:eNodeB向UE发送RRC连接释放。环节24:eNodeB给MME回答释放完毕。eNodeB可在消息中携带Recommended Cells And ENBs,MME会保存起来,在寻呼时使用。4.4 RRC挂起流程(Suspend Connection procedure)考虑到在顾客面承载建立/释放过程中信令开销,对NB-IoT小数据包业务来说,显得效率很低。因而UP模式增长了一种新重要流程,RRC连接挂起和恢复流程。即UE在无数据传播时,RRC连接并不直接释放,而是eNB缓存UEAS上下行信息,释放RRC连接,使UE进入了挂起状态(Suspend)。这个过程也称为AS上下文

41、缓存。eNodeB在释放时告知MME、UE进行Suspend,MME进入ECM-IDLE,eNodeB从RRC-CONNECTED进入RRC-IDLE,UE进入RRC-IDLE和ECM-IDLE状态。虽然UE缓存了上下文信息,但是UE依然是进入了IDLE态,但是离真正IDLE态又有距离,没有断那么彻底,可以说这是IDLE态一种子态(Idle-Suspend)。这三种状态关系可以通过下图来理解:4.5 RRC恢复流程(Resume Connection procedure) 顾客发起主叫业务时:UE在MSG3时通过RRC Connection Resume Request消息告知eNodeB退出

42、RRC-IDLE状态,eNodeB激活MME进入 ECM-CONNECTED顾客进行被叫业务:RRC状态唤醒与主叫业务流程同样 当跨社区Resume时候,eNB将依照ResumeID来查找原社区(ResumeID低20bit是UE CONTEXT ID,高20bit是eNB ID)4.6 CP/UP方案网络协商流程环节1:NB-IoT UE在Attach Request消息中携带Preferred Network behavior信元,该信元用于表达终端所支持和偏好CIoT优化方案:与否支持CP传播、UP传播和正常S1-U传播,是偏向于CP传播还是UP传播。当UE要进行non-IP传播时,PD

43、N type可设立为non-IP。当UE要进行SMS传播时,在Preferred Network behavior中设立“SMS transfer without Combined Attach”标志。如果Attach Request中没有携带ESM message container,MME在Attach流程中不会建立PDN连接。这种状况下6、12到16、21到24不会被执行。在NB-IoT RAT下,UE不能发起Emergency Attach。环节2:eNB依照RRC参数中携带GUMMEI、selected Network和RAT(NB-IoT或LTE)等信息选取MME。 环节12:MM

44、E在向SGW创立会话上下文时,会将RAT type (NB-IoT or LTE)传递给SGW。环节15:在PGW返回创立会话响应时,如果PDN type是Non IP,PGW只能接受或回绝,不能修改为其她类型。 环节17:MME使用S1-AP Downlink NAS transport message发送Attach Accept给eNB,消息中携带有Supported Network Behaviour,批示它所支持和偏好CIoT优化方案。如果Attach Request中没有携带ESM message container,Attach Accept消息不会包括PDN有关参数。5.覆盖优

45、化5.1 弱覆盖RSRP-84dBm(当前移动集团给门限值,详细门限参照运营商规定),持续20秒70%采样点不大于该门限5.2 SINR差每一种SINR=-84&SINR=-3占比95%平均SINR(dB)6平均社区重选时长1s重叠覆盖率5%10%6.重选优化NB-IOT支持:1、 空闲态同频、异频社区重选2、 重定向NB-IOT不支持:1、 空闲态异系统重选2、 连接态切换重选时间超过2s,甚至拖死为重选问题,重选时支持最多测量6个社区,当前只有满足同频/异频测量规则时,才对邻区进行测量与邻区测量信息显示,而不会实时对邻区进行测量与显示。系统消息3下发重选门限参数: 重选优先级参数名称总体概

46、述单个参数解释同优先级同频测量启动门限(2分贝) = 21S不大于-82启动测量;邻区不不大于4DB开始重选RSRP达到-82启动测量(62-21)*2=82;62是最小接入电平社区重选迟滞值(分贝) = 4dB*0.5迟滞4DB进行切换最低接受电平(2毫瓦分贝) = -62本到-82启动测量,邻区不不大于本社区4DB开始重选。高优先级始终测量始终测量,邻区不不大于-102开始重选始终测量异屡屡点高优先级重选门限(2分贝) = 11邻区达到-102开始重选最低接受电平(2毫瓦分贝) = -62(-62+11)*2=-102低优先级异屡屡点低优先级重选门限(2分贝) = 11S不大于-110启动测量;本社区不大于-124,邻区大-102开始重选(-62+11)*2=-102;邻区需不不大于-102最低接受电平(2毫瓦分贝) = -62服务频点低优先级重选门限(2分贝) = 0(0-62)*2=-124;本社区不大于-124最低接受

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