NB-IoT培训资料-WLH.ppt

现代电子技术实验1NB-IoT基本原理介绍现代电子技术实验2 目 录lNB-IoT产业发展概述及新疆电信NB-IoT部署方案介绍lNB-IoT物理信道lNB-IoT系统架构及协议接口l小区搜索过程l关键技术及典型流程lNB-IoT网络的主要性能指标及问题分析方法现代电子技术实验3据预测统计，2016年全球将会使用64亿个物联网设备每天将有550万个设备连网，而“万物互联”实现的基础之一在于数据的传输，不同的物联网业务对数据传输能力和实时性都有着不同要求。根据传输速率的不同，可将物联网业务进行高、中、低速的区分：高速率业务：主要使用3G、4G技术，例如车载物联网设备和监控摄像头，对应的业务特点要求实时的数据传输；中等速率业务：主要使用GPRS技术，例如居民小区或超市的储物柜，使用频率高但并非实时使用，对网络传输速度的要求远不及高速率业务；低速率业务：业界将低速率业务市场归纳为LPWAN（LowPowerWideAreaNetwork）市场，即低功耗广域网。目前还没有对应的蜂窝技术，多数情况下通过GPRS技术勉力支撑，从而带来了成本高、影响低速率业务普及度低的问题。也就是说目前低速率业务市场急需开拓，而低速率业务市场其实是最大的市场，如建筑中的灭火器、科学研究中使用的各种监测器，此类设备在生活中出现的频次很低，但汇集起来总数却很可观，这些数据的收集用于各类用途，比如改善城市设备的配置等等。而NB-IoT就是一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(低功耗广域网)技术，可以帮助我们解决这个问题。NB-IoT为什么会出现现代电子技术实验4作为一项应用于低速率业务中的技术，NB-IoT的优势不难想象：强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。举例来说，受限于带宽，运营商给家庭中每个路由器仅开放8-16个接入口，而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑，未来要想实现全屋智能、上百种传感设备需要联网就成了一个棘手的难题。而NB-IoT足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。高覆盖：NB-IoT室内覆盖能力强，比LTE提升20dB增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。以井盖监测为例，过去GPRS的方式需要伸出一根天线，车辆来往极易损坏，而NB-IoT只要部署得当，就可以很好的解决这一难题。低功耗：低功耗特性是物联网应用一项重要指标，特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合，如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感监测设备，它们不可能像智能手机一天一充电，长达几年的电池使用寿命是最本质的需求。NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。低成本：与LoRa相比，NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的。以中国移动为例，900MHZ里面有一个比较宽的频带，只需要清出来一部分2G的频段，就可以直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。低速率、低功耗、低带宽同样给NB-IoT芯片以及模块带来低成本优势。模块预期价格不超过5美元。NB-IoT技术优势现代电子技术实验5相对于传统产业，物联网的产业生态比较庞大，需要从纵向产业链和横向技术标准两个维度多个环节进行分析。对于低功耗广域网络，从纵向来看，目前已形成从“底层芯片模组终端运营商应用”的完整产业链。中国电信正在积极跟进NB-IoT技术发展，并正式立项对NB-IoT关键技术、终端和业务开展研发。在具体部署方案上，将基于全覆盖的800MLTE网络部署NB-IoT；基站同时支持LTE和NB-IoT与800MLTE基站共享基带、射频及天馈资源。同时，为了规避可能的频率干扰，并考虑LTE800后续演进的灵活性，优先考虑独立工作模式。另外，在去年7月召开的“2016年天翼智能终端交易博览会”上，中国电信联合高通、华为、中兴、英特尔、博世、SAP、IBM、爱立信、深创投、中科院上海微系统所、北邮和东南大学12家单位,共同发起成立“天翼物联产业联盟”。NB-IoT的产业链现代电子技术实验6NB-IoT下行传送体系是基于OFDM，下行OFDM和上行SC-FDMA技术NB-IoT采用共享信道传输，在共享信道中time-frequency资源在各用户间实现动态分配，电信主要部署在800M频段，根据C网清频能力，分为3M/5M两种频率带宽，加强城市深度覆盖，全面提高农村广域覆盖；通过软件升级实现NB-Iot功能带宽分配范围为n*200kHz，n*180kHzNB-IoT不支持切换功能，通过小区选择和重选来提供移动性功能。NB-IoTUE的主要应用场景皆属于低移动性，因此为了兼顾NB-IoT的低复杂度与低成本的需求，在Release13的规格当中将换手(Handover)程序给移除了。取而代之的是当发生NB-IoTUE在不同基地台涵盖范围间移动时，会先进行RRC释放(Release)，再重新与新的基地台进行RRC联机。NB-IoT技术特点概述速率p单用户测试上行最大速率为1415kbps（理论上行15.6k），下行最大速率为1821kbps（理论下行21.25k）时延p业务态下移动，脱网重搜时延2030s，测试表明NB不适合移动态数据传输p定点ping包时延10s以内，测试表明NB固定场景时延较好，可满足抄表类业务需求现代电子技术实验7为了使营运商能灵活地使用LTE频段或非LTE频段来布建NB-IoT系统以及考虑到对LTE系统的兼容性，单一载波带宽被限制为180KHz，相当于一个PRB(PhysicalResourceBlock)的带宽。NB-IoT支持在频段内(In-Band)、保护频段(GuardBand)以及独立(Stand-alone)共三种运行模式。In-Band运行是利用LTE载波(Carrier)内的PRB进行数据传输，GuardBand运行是利用LTE载波内的GuardBand来进行数据传输，Stand-alone运行则是使用非LTE频段的载波来进行数据传输。为了提高NB-IoT的市场需求性，三种运行模式的设计具有一致性，但In-Band与GuardBand两种运行模式则需特别考虑到对LTE系统的兼容性。NB-IoT所支持的最大数据速率(DataRate)在上行(Uplink)为64Kbit/s，下行(Downlink)为28Kbit/s。电信NB-IoT优先考虑采用Stand-alone方式部署NB-IoT运行模式现代电子技术实验8NB-IoT的主要业务及特点现代电子技术实验9国内运营商物联网进展NB-IoT（低速）eMTC（中速）Cat1（高速）技术特点频谱带宽：200KHz1.4MHz 20MHz 覆盖能力：20dB15dB 0dB p下行峰值：226.6Kbps p上行峰值：250Kbps p典型速率：几到几十p半双工：375Kbps p全双工：1Mbpsp典型速率：几十到几百p下行峰值：10Mbpsp上行峰值：5Mbps p典型速率：几百到几兆业务场景p周期性、小速率、迟延不敏感、低功耗要求，静态或低移动性p抄表、停车、市政、安监、共享单车等p不支持语音业务p支持高速率移动性p语音业务p智能手表、车载终端、医疗监控、POS机、物流跟踪、智能家居等p语音业务p视频类监控其他中高速率物联网应用中国移动pNB-IoT采用低频段900M，2017年完成外场测试并具备商用条件、2018年商用p欲重耕900M部署NB-IoT和eMTC，2017年计划开展实验室测试p都有较成熟且价格占优的WCDMA和GSM模块，暂不考虑推动Cat1中国联通p2016年在北京、广州、深圳、长沙四城市开展NB-IoT测试，包含900MHz、1800MHz，目前仍在测试环境调测p2017年计划开展实验室测试中国电信p800M重耕，7省开展外场测试，2017年上半年商用部署p跟踪标准，2017年下半年开展试点，适时启动商用p已经开展终端与网络的测试，具备商用条件现代电子技术实验10869.265879.105880移动频段NB-IoTeMTCDO1X1XLTE 5MDO78119160201242283101937879.105880移动频段NB-IoTeMTCDO1XLTE 5M10197811916020124228337869.265879.105880NB-IoT移动频段eMTC1XLTE 10MeMTC10193778119160201242283p初期NB-IoT采用带外独立方式部署在283频点之上，根据干扰间隔可以部署2-3个载波p考虑干扰/覆盖情况，推荐NB-IoT采用1:1方式与LTE 800M共站部署peMTC根据800M清频情况可以在5M带内部署一个子带，或者独立部署两个子带p在LTE10M带宽时，带内部署一个或者两个eMTC载频，根据优先级联合调度LTE与eMTC的资源，NB-IoT采用GuardBand方式部署电信物联网建设频点设置方案869.265现代电子技术实验11新疆电信NB-IoT LTE800M部署计划-全疆城区、县城、农村扩大+重点村叠加p依据竞争对标：新疆移动将在2018年所有县城及以上区域和农村重点区域部署NB网络聚焦业务发展：城区、县城及部分农村需具备NB-iot能力，支持4表和农牧业，南疆重点支撑农村无线监控、驻村政务APP和维稳新产品p覆盖范围：基于LTE800M与C网1:1建设，城区、县城和农村1.8G基础上扩大4G覆盖，同时选取1.8G已覆盖重点村叠加LTE800M，改善农村覆盖p建设规模：建设LTE800M站点7711个，其中城市5071个，农村2640个地州C网现状LTE1.8G现状LTE800M建设合计投资（万元）C网总体城市农村 乡镇 农村城区农村4G中心城区县城市区 县城 扩大 叠加乌鲁木齐 169414030291 126 119 140301548146618584昌吉809113175 521 241 298 113 1751151195226617奎屯1841020825140102020161381749石河子3931521922217110 1521958442733461克拉玛依2216543113835654329141511914吐鲁番3546080214 140 198608043792623305哈密46317127265 131561712753222733444伊犁1150304158 688 426 501 304 15815820082010345博州351844022781111844054442222801塔城78657164 565 173 265571641471064745980阿勒泰4783472372 137 141347297562593267巴州935247159 529 349 315 247 1591161266488175阿克苏1267184306 777 392 337 184 30617113579610042喀什1238174241 823 365 283 174 2411811137098944克州202252115665101252134401201514和田906182209 515 261 184 182 209113745787292合计114313357 171463602963309433571714 1404 1236 771197435现代电子技术实验12目 录lNB-IoT产业发展概述及新疆电信NB-IoT部署方案介绍lNB-IoT物理信道lNB-IoT系统架构及协议接口l小区搜索过程l关键技术及典型流程lNB-IoT网络的主要性能指标及问题分析方法现代电子技术实验13NB-IoT物理层结构:频域SCFDMA，2种带宽3.75KHz（功率谱更大，覆盖更好，PRACH）15KHz（速率高，时延小，PUSCH）2种模式SingleTone（1个用户使用1个载波，低速应用）Multi-Tone（1个用户使用多个载波，高速应用,只支持15KHz）OFDMA占用200KHz带宽（两边各留10KHz保护带，实际占用180KHz，在LTEInband部署时占用180KHz，即一个RB）子载波带宽：15KHz子载波数量：12上行下行现代电子技术实验14上行下行subframe1 mssubframesubframeslotslot0.5 msDataDMRSCPsignalDataDataDataDataDataOFDM symbol duration The last data symbol allocation of every 1ms is based on the configuration of LTE sounding for inband scenario15KHz-支持单/多频传输1RU（ResourceUnit）=8ms1无线帧=10ms=10子帧1子帧=1ms=2时隙1时隙=7符号3.75KHz-只支持单频传输1RU（ResourceUnit）=32ms1无线帧=40ms=10子帧1子帧=4ms=2时隙1时隙=7符号与LTE相同1超帧=1024无线帧1无线帧=10ms=10子帧1子帧=1ms=2时隙1时隙=7符号0/7符号的CP：5.2us16/813CP：4.7usNB-IoT物理层结构:时域现代电子技术实验15NB-IoT信道映射NB-IoT并不支持多媒体广播多播服务(MultimediaBroadcastMulticastService,MBMS)。所以在逻辑信道至传送信道的对应上，即移除了所有的多播通道(MCCH,MTCH)。另PHICH、PCFICH也取消，其余的广播，数据与控制信道皆获保留。现代电子技术实验16NPRACH使用3.75KHz载波，不同的覆盖等级下，使用不同的MCS(速率不同，扩频因子不同，重传次数不同）NPUSCH使用15KHz、3.75KHz或者15KHz与3.75KHz共存的方式覆盖等级概念NB-IoT上行物理信道：NPRACH和NPUSCH现代电子技术实验17重用LTE的CRS为了提高覆盖，新增NB-RS，即NB-IoT的CRS包括两部分，一部分是原LTECRS，另一部分是新增的NB-RSNB-IoT下行物理信道：导频信号现代电子技术实验18NB-IoT下行物理信道：同步信道PSCHlPSCH用于UE和基站间的同步，同步信号包括NB-PSS（NB主同步信号）和NB-SSS（NB辅助同步信号）两种。NB-PSS用于小区检测、子帧和符号级的同步，载波和频率采样的频率同步；NB-SSS用于无线帧级别时间同步和物理小区指示lNB-PSS发送周期为10ms，固定在每个无线帧的5#子帧发送。NB-SSS发送周期为20ms，固定在20ms周期最后无线帧的9#子帧发送lUE与网络进行同步，需要解调NB-PSS和NB-SSS的信息。则终端需要的最短平均接收时间为40msl避让LTE传统PDCCH资源lNB-PSS/SSS被LTE-CRS打孔现代电子技术实验19NB-IoT下行物理信道：物理广播信道PBCHlNB-PBCH主要用于广播MIB消息，周期为640ms，8次重复，固定在每个无线帧的0#发送。每个80ms周期内，传输的数据相同，但是编码不同。lMIB消息长度不超过34bits，加上CRC校验16bits，实际传输数据不超过50bits.l终端接收MIB消息，需要至少接收80msl避让LTE传统PDCCH资源lNB-PBCH被LTE-CRS和NB-RS打孔现代电子技术实验20NPDSCH承载SIB1消息NB-SIB1的资源固定映射在4号子帧，根据周期和重复次数以及PCID确定具体占用的帧号避让LTE传统PDCCH资源下图中白色的资源都可以给NPDCCH和NPDSCH使用NB-IoT下行物理信道：NPDCCH和NPDSCH现代电子技术实验21目 录lNB-IoT产业发展概述及新疆电信NB-IoT部署方案介绍lNB-IoT物理信道lNB-IoT系统架构及协议接口l小区搜索过程l关键技术及典型流程lNB-IoT网络的主要性能指标及问题分析方法现代电子技术实验22IoTCoreS1-liteHTTPCoAPTCP/IPAMQPApplicationAMQPThirdPartyIoTAPPServerIoTPlatformCoAPUDP/IPCoAPApplicationMMEHSSPGWSGWNB-IoTDeviceNB-IoTUuprotocolSimplifiedNASPSM/eDRXDataoverNASCoAP/UDP/IPNB-IoTeNBNB-IoTUuProtocolSupportS1OptimizedInterface(S1-lite)IoTCoreMME/SGW/PGWPSM/eDRXSimplifiedNASprotocol&DataOverNASPagingbasedoncoveragelevelUEauthenticationIoTPlatformConnectionManagement(SIMcard、Servicesigning、DeviceManagement、Datacollection、Transmission,etc)ServiceEnabler(Dataanalysis、Capabilityopenness、applifecyclemanagement)Portal/BSS/OSSDevicewithNB-IoTChipsetModuleIntegratedIoTchipsetNB-IoTBasestationTCP/IPHTTPApplicationNB-IoT系统架构现代电子技术实验23CP面协议栈UP面协议栈NB-IoT协议栈结构概览现代电子技术实验24NB-IoT无线空口协议栈无线空口协议栈结结构构协议层的变更依据3GPP的规划，RAN2将NB-IoT在协议层规画了两种数据传输模式。分别是控制平面(ControlPlane,CP)解决方案与使用者平面(UserPlane,UP)解决方案。其中CP解决方案是必要支持，UP解决方案为额外支持的选项。CP解决方案NB-IoTUE并不与基地台建立DRB(DataRadioBearer)而只透过建立的SRB(SignalingRadioBearer)来传递少量的数据。UP解决方案基地台与NB-IoTUE之间新增了一个名叫Suspend-Resume的程序。其目的在于降低NB-IoTUE在RRC联机模式(ConnectedMode)与闲置模式(IdleMode)之间切换时所需要交换的讯息数量，藉此节省NB-IoTUE的能源消耗(PowerConsumption)。现代电子技术实验25u层2由如下子层组成:Medium Access Control(MAC),Radio Link Control(RLC)和Packet Data Convergence Protocol(PDCP)uCP下无PDCP层，其中加密功能由NAS层实现，RoHC不支持uCP下RLC层不支持UM模式（Unacknowledged Mode）u上下行均为异步自适应单HARQNB-IoT L2协议功能现代电子技术实验26NB-IoT的调制方式：上行多频传输：QPSK、上行单频传输则使用BPSK，降低PAPR；下行：QPSKeNodeB和UE根据当前信道条件选择最优调试方式，传输时实现用户速率和错帧率之间的平衡信道编码方面：为了减少NB-IoT UE译码的复杂度，下行的数据传输是使用尾端位回旋码(Tail BitingConvolutional Coding,TBCC)，而上行的数据传输则使用Turbo CodingNB-IoT比LTE带宽窄，滤波方式不同NB-IoT物理层协议功能现代电子技术实验27NB-IoT与LTE可以共用同一个S1接口，连接到同一个MME；也可以通过不同的S1接口，连接到不同的MME在配置S1接口时，需要配置对应MME支持NB-IoT的能力NB-IoT S1协议栈接口现代电子技术实验28NB-IoT与LTE使用同一个X2接口，R13协议中暂不支持在X2接口中传递NB-IoT小区信息NB-IoT X2协议栈接口现代电子技术实验29目 录lNB-IoT产业发展概述及新疆电信NB-IoT部署方案介绍lNB-IoT物理信道lNB-IoT系统架构及协议接口l小区搜索过程l关键技术及典型流程lNB-IoT网络的主要性能指标及问题分析方法现代电子技术实验30系统消息系统消息构成：1个MIB（MasterInformationBlock）与7个SIB（SystemInformationBlock）系统消息调度MIB的调度周期固定为640ms，在逻辑信道BCH上发送。BCH的传输格式是预定义的，UE无需从网络侧获取信息就可以直接在BCH上接收MIBSIB1的调度周期为5120ms，在逻辑信道DL-SCH上发送。SIB25、SIB14、SIB16使用SI消息下发，调度周期可独立配置，调度周期相同的SIB可以包含在同一SI消息中发送。SIB1中携带所有SI的调度信息以及SIB到SI的映射关系MIB与SIB间调度关系图系统消息块内容MIB小区下行带宽、PHICH（PhysicalHybridARQIndicatorChannel）配置参数和无线帧号SFN（SystemFrameNumber）。SIB1小区接入与小区选择的相关参数，SI消息的调度信息SIB2小区内所有UE共用的无线参数。SIB3小区重选共用的小区重选参数以及同频小区重选参数。SIB4同频邻区列表以及每个邻区的重选参数、同频黑名单小区列表(本版本不支持)。SIB5异频相邻频点列表以及每个频点的重选参数、异频相邻小区列表以及每个邻区的重选参数、异频黑名单小区列表(本版本不支持)。SIB14接入控制信息，用于禁止部分UE接入。SIB16GPS时间和通用协调时间（UTC）。640ms5120ms现代电子技术实验31PLMN选择当UE开机或者从无覆盖的区域进入覆盖区域，首先选择最近一次已注册过的PLMN（RPLMN）或EPLMN（EquivalentPublicLandMobileNetwork）列表中的PLMN，并尝试在选择的PLMN注册如果注册成功，则将PLMN信息显示出来，开始接受运营商服务如果UE没有最近一次的RPLMN或本次选择的PLMN注册不成功，UE会根据USIM卡中关于PLMN的优先级信息，可以通过自动或手动的方式继续选择其它PLMNPLMN选择流程图现代电子技术实验32小区选择与小区重选当UE选择了一个PLMN之后，就会在该PLMN中选择一个小区驻留。小区选择先采用StoredInformationCellSelection选择小区，如果搜索不到SuitableCell时，则启用InitialCellSelection进行小区选择。UE监听系统消息，对当前小区以及邻区进行测量，选择一个信号质量更好的小区进行驻留。小区选择与小区重选流程图现代电子技术实验33系统消息更新触发时机收到eNodeB寻呼消息指示系统消息变化距离上次正确接收系统消息超过了24小时系统消息变更周期当UE收到寻呼消息指示系统消息变化时，不会立即更新系统消息，而是在系统消息的下一个修改周期接收系统消息变化判定变化时(SIB14、SIB16除外)，eNodeB将修改MIB中的systemInfoValueTag值和SIB1中的systemInfoValueTagSI值。UE读取此参数和上次的值进行比较，如果变化则认为该SI系统消息内容改变，否则认为系统消息没有改变。UE在距离上次正确读取系统消息24小时后会读取全部的系统消息现代电子技术实验34目 录lNB-IoT产业发展概述及新疆电信NB-IoT部署方案介绍lNB-IoT物理信道lNB-IoT系统架构及协议接口l小区搜索过程l关键技术及典型流程lNB-IoT网络的主要性能指标及问题分析方法现代电子技术实验35引入背景：针对物联网的部署特点，现有接入技术不足以满足深度覆盖的要求，3GPP在技术规范TS45.820中针对水表、电表等物联网业务部署特点提出LPWA技术需要满足针对LTE网络的MCL增强20dB的要求应用场景：网络中存在深度覆盖部署场景的业务关键技术描述：通过上下行物理信道格式、调制规范的重新定义，使得上下行控制信息与业务信息可以在相对LTE更窄的带宽中发送，相同发射功率 下 的 PSD(Power SpectrumDensity)增益更大，降低接收方的解调要求；引入重复发送的编码方式，通过重复提升信道条件恶劣时的传输可靠性LTESolutionNB-IoTSolutionAveragePower200mW/180kHz200mW/15kHz12 times/10.8dBUL功率谱密度提升D1D1D1D2D2D2D1D1D2D2216次312dBD1D1D1DL重复NB-IoT关键技术：20dB覆盖现代电子技术实验36引入背景：物联网终端采用电池供电，设备需长时间工作，尤其是非电力类表应用场景：智能抄表：水表、气表；智慧城市：智能停车、环境监控；跟踪：货物、宠物、物流关键技术描述：PSM：终端非业务期间深度休眠，不接收下行数据，适合对下行业务时延无要求的场景。TAU定时器超时唤醒，或终端主动发数据时唤醒eDRX，每个eDRX周期只在寻呼时间窗口（PTW）内监听寻呼信道，其它时间深度休眠，可在下行业务时延和功耗之间取得平衡长周期TAU定时器：降低周期TAU次数，从而降低功耗配套依赖：需要终端、核心网配套支持NB-IoT关键技术低功耗，PSM/eDRX/Long Periodic TAU现代电子技术实验37引入背景：终端便宜，能够进行大批量部署系统有效支持大量的小数据流量的终端接入应用场景：需大批量部署终端的行业：各类表、传感器终端在进行业务期间接入系统，非业务期间进行休眠关键技术描述：基于无连接设计：180kHz支持200K用户NAS简化基站1T2R/2T2R，终端1T1R小粒度调度：15KHzNB-IoT关键技术大连接、低成本现代电子技术实验38NB-IoT随机接入基于竞争的随机接入流程图UE发送随机接入请求UE通过SIB2获取RACH相关配置信息，根据RSRP测量结果和SIB2中携带的RSRP测量门限对比选择对应的覆盖等级，在相应覆盖等级对应的时频域资源段内通过随机的方式在某个时频域位置上向eNodeB发起随机接入请求。eNodeB发送RA响应eNodeB收到UE的前导后，申请分配TemporaryC-RNTI并进行上下行调度资源的申请。eNodeB在DL-SCH上发送RA响应，在一条DL-SCH上可以同时为多个UE发送RA响应。UE发送了前导后，在RA滑窗内不断监听NPDCCH信道，直到获取所需的RA响应为止。UE进行上行调度传输UE在UL-SCH信道上传输上行调度信息，传输块大小由RA响应中信息指定，固定为88bits。eNodeB进行竞争决议竞争决议成功的话，则表示基于竞争的RA流程结束。如果竞争决议定时器超时，UE将认为此次竞争决议失败。失败后，如果UE的RA尝试次数小于最大尝试次数，重新进行一次RA尝试，否则RA流程失败。现代电子技术实验39NB-IoT RRC连接建立UE发送携带建立原因的RRCconnectionrequest消息给eNodeBeNodeB为UE建立上下文如果eNodeB收到同一个UE的多次RRCconnectionrequest消息，则eNodeB只处理最近一次的RRCconnectionrequesteNodeB进行SRB1资源的准入和资源分配信令连接一律准入，不做判断。如果资源分配成功，则继续后续流程。如果资源分配失败，RRC连接请求会被拒绝。当系统过载时RRC连接请求会被拒绝。eNodeB通过向UE回复RRCconnectionreject消息拒绝UE接入。当UE的RRC连接建立请求被拒绝后，再次发送RRC连接建立请求需等待一定时间。eNodeB向UE回复RRCconnectionsetup消息，消息中携带SRB1bis资源配置的详细信息。UE根据RRCconnectionsetup消息指示的SRB1bis资源信息，进行无线资源配置，然后发送RRCconnectionsetupcomplete消息给eNodeB。eNodeB收到RRCconnectionsetupcomplete消息后，RRC连接建立完成。RRC连接建立流程图现代电子技术实验40RRC_IDLE:PLMN选择系统消息广播寻呼小区选择及重选eNodeB中没有RRC上下文存储RRC_CONNECTEDUE有E-UTRAN-RRC连接UE在E-UTRAN中有上下文信息网络可以传送或接收到达或来自UE的消息RRC主要功能：信息消息广播PLMN和小区选择，准入控制，小区重选，NAS传输，无线资源管理LTE支持三种RRC状态：RRC_IDLE、RRC_CONNECTED、RRC_SUSPENDEDNB-IoT不支持切换功能，不支持MR新引入了RRC_SUSPENDED：其目的在于降低NB-IoTUE在RRC联机模式与闲置模式之间切换时所需要交换的讯息数量，藉此节省NB-IoTUE的能源消耗(PowerConsumption)。RRC_SUSPENDEDUE在E-UTRAN中有上下文信息eNB保存有用户上下文信息类似于能保存用户上下文的idle态NB-IoT RRC新功能功能新功能功能介绍介绍现代电子技术实验41RRC_SUSPENDED状态进入Suspension of a RRC ConnectioneNB在释放时通知MMEUE进行SuspendMME进入ECM-SUSPENDEDeNB从RRC-CONNECTED进入RRC-SUSPENDEDUE进入RRC-SUSPENDED和ECM-SUSPENDED状态现代电子技术实验42ResumptionofapreviouslysuspendedRRCconnectionRRC_SUSPENDED状态退出用户发起主叫业务时：UE在MSG3时通过RRCConnectionResumeRequest消息通知eNB退出RRC-SUSPENDED状态，eNB激活MME进入ECM-CONNECTED用户进行被叫业务：RRC状态唤醒与主叫业务流程一样不同于以往从RRC联机模式至闲置模式的过程，基地台与NB-IoTUE间会尽可能地保留在RRC联机模式下所使用的无线资源分配以及相关安全性配置。当NB-IoTUE欲进行数据传输时，仅需要在RandomAccess程序中的第三道讯息(RRCConnectionRequest)夹带基地台配给的ResumeID(如图4，步骤4)，基地台即可以在透过此ResumeID来辨识NB-IoTUE，并且跳过相关的配置讯息交换，直接进入数据传输。现代电子技术实验43NB-IoT寻呼空闲状态下，UE以DRX(DiscontinuousReception)方式接收寻呼信息以节省耗电量。寻呼信息的NPDCCH控制信息在空口出现的起始位置是固定的，以寻呼帧PF(PagingFrame)和寻呼时刻PO(PagingOccasion)来表示。一个寻呼帧PF是一个无线帧，可以包含一个或多个PO。寻呼时刻PO是寻呼帧中的一个下行子帧。由PO开始传输寻呼消息的NPDCCH信息，由P-RNTI（PagingRadioNetworkTemporaryIdentity）加扰。P-RNTI在协议中被定义为固定值。UE根据P-RNTI读取NPDCCH控制信息，如果有寻呼消息下发，再从DCI指示的NPDSCH上读取寻呼消息内容。现代电子技术实验44NB-IoT扩展寻呼NB-IoT终端大部分是低移动性终端，为了节省空口资源，减少UE解码耗电，可优先在用户上次所在小区进行寻呼，寻呼失败后再扩大寻呼范围，保证寻呼成功率。MME保存eNodeB提供的信息。在下发寻呼时，可携带覆盖等级信息和推荐小区列表给eNodeB。接收到寻呼消息的eNodeB，根据消息中携带的当前寻呼次数和计划寻呼次数，确定寻呼扩展策略：优先在UE上次所在小区进行寻呼，再扩大到推荐小区范围，之后才在TAL下寻呼。现代电子技术实验45目 录lNB-IoT产业发展概述及新疆电信NB-IoT部署方案介绍lNB-IoT物理信道lNB-IoT系统架构及协议接口l小区搜索过程l关键技术及典型流程lNB-IoT网络的主要性能指标及问题分析方法现代电子技术实验46由于NB-IoT不支持小区间切换，小区间移动会导致终端掉话和小区重选，所以NB-IoT没有定义移动性KPI指标。对于移动场景只涉及覆盖和RRC接入成功率指标。KPI类型类型KPI指标指标定义定义覆盖（DT）RSRP终端下行测量到的RSRPSINR终端下行测量到的SINR重叠覆盖率重叠覆盖度3的采样点/总采样点*100%其中重叠覆盖度：服务小区RSRP-100dBm且邻区与服务小区RSRP的差值大于-6dB的邻区数量。可接入性RACH成功率（All）RACH接入成功率=发送竞争解决消息数/接收到Preamble消息数*100%RRC连接成功率（All）RRC连接成功率=RRC连接成功次数/RRC连接请求次数*100%保持性掉话率（All）掉话率=UE上下文异常释放/(UE上下文正常释放+UE上下文异常释放)*100%服务完整性下行丢包率(SRB)下行丢包率=下行SRB传输总的丢包数/（下行SRB传输成功的总包数+下行SRB传输总的丢包数）时延NB-IoT小区SRB下行包平均时延统计时段内，NB-IoT小区SRB下行业务数据包发送平均时延，不含被NB-IoT基站丢掉或弃掉的SRB下行业务数据包吞吐率NB-IoT小区SRB上行有效吞吐率上行有效吞吐率=(NB-IoT小区SRB上行总流量*8)/NB-IoT小区SRB上行数据调度总时长NB-IoT小区SRB下行有效吞吐率下行有效吞吐率=(NB-IoT小区SRB下行总流量*8)/NB-IoT小区SRB下行数据调度总时长用户数NB-IoT小区最大RRC连接用户数统计时段内，在NB-IoT小区范围内处于RRCCONNECTED状态的最大用户数NB-IoT小区平均RRC连接用户数统计时段内，在NB-IoT小区范围内处于RRCCONNECTED状态的平均用户数NB-IoT网络主要性能KPI现代电子技术实验47通过NB-IOT网管平台发现业务异常的NB-IoT终端，分析是单用户终端异常还是多个用户终端异常：单用户级别问题根据SIM卡管理及终端异常告警初步定位终端业务异常的原因，如终端电量不够、传感器异常，然后分场景用不同的手段分析定界，基本能覆盖绝大部分出现问题的场景小区级别问题通过性能统计KPI、告警、射频维测、小区失效检测等手段判断是否是小区级别的问题，定界后查找具体的原因NB-IoT网络问题分析优化方法网络问题核查网络问题核查问题分析优化方法问题分析优化方法网络结构核查网络结构问题核查根据站间距、站高、下倾角、方位角等评估结果和网络结构问题判断标准，分析TOPN问题。基于路测/MR的重叠覆盖核查根据实测数据（DT/MR），分析小区间的重叠覆盖，核查出网络结构TOPN问题小区。网规参数核查邻区核查核查邻区基础配置问题、邻区纰漏、邻区冗余PCI核查（与LTE类似）TAC核查（与LTE类似）PRACHZC序列核查（与LTE类似）功率核查（与LTE类似）覆盖优化覆盖问题识别通过话统、路测数据、投诉等条件进入网络结构优化分析网络结构导致指标不达标的问题，主要以RF优化为主弱覆盖排查由覆盖参数核查、通道核查等问题进入SINR排查越区、导频污染等上行覆盖排查上行干扰排查、上行链路排查负载问题排查识别负载严重负荷不均衡小区，并针对性优化解决现代电子技术实验48谢谢，不当之处请斧正！