NBIOT关键技术及优化专业资料.doc

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123.1CP和UP传输方案133.2CP和UP方案传输路径对比143.3CP和UP协议栈对比143.3.1CP方案的控制面协议栈143.3.2UP方案的控制面协议栈152.4状态转换154.信令流程184.1CP传输方案端到端信令流程184.2RRC连接建立过程204.3UP传输方案端到端信令流程224.4RRC挂起流程（SuspendConnectionprocedure）244.5RRC恢复流程（ResumeConnectionprocedure）254.6CP/UP方案网络协商流程265.覆盖优化285.1弱覆盖285.2SINR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，Powerspectraldensity）；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-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。❶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）❷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❸FD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❹低采样率，低速率，可以使得缓存Flash/RAM规定小（28kByte）❺低功耗，意味着RF设计规定低，小PA就能实现❻直接砍掉IMS合同栈，这也就意味着NB将不支持语音（注意事实上eMTC是可以支持）各层均进行优化❶PHY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。❷MAC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）。❸RLC层：不支持RLCUM（这意味着没法支持VoLTE类似语音）、TM模式（在LTE中走TM系统消息，在NB中也必要走AM）；❹PDCP：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；❺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