发布时间： 2018-03-14 10:46:02
华为率先发布商用芯片和网络版本
Boudica 芯片是华为海思自研芯片
商用芯片：针对NB-IoT商用芯片的描述
网络版本：针对基站和核心网版本的描述
NB-IoT的功能：
SOC：System-On-a-Chip，片上系统
BB：BaseBand，基带
RF：radio frequency，射频
PMU：power monitoring unit，电源监控单元
AP/SP/CP：应用核，安全核，控制核，芯片定义的三个核。
eFlash： Embedded flash，嵌入式闪存
SRAM：static random access memory，静态随机存取存储器
CoAP：一种面向网络的协议，可以理解为一个轻量级的HTTP。
FOTA：firmware over the air，固件空中软件推送
LWM2M是一种基于Client-Server的DM设备管理协议，主要用于受限设备。
NB-IoT解决方案总体架构
URTAN：evolved universal terrestrial radio access network，演进型通用陆地无线接入网，3GPP R8版本提出的一种新型的无线接入架构，具有高传输速率、低延迟和数据包最优化等特点。E-UTRAN包含了若干个E-NodeB，提供了终止于UE的E-UTRA用户面（PHY/MAC）和控制面（RRC）协议。详细请参见3GPP TS 36 协议，其中RRC在36.331，MAC在36.321，PHY在36.211/212/213. UE：User Equipment，用户设备。 NAS：non-access stratum，非接入层，UE和核心网之间的一个功能层。非接入层支持核心网和UE之间业务和信令消息的传输。 EPC核心网：Evolved Packet Core，演进型分组核心网，一种演进型的3GPP系统框架，关注更高的数据速率、更低的延迟、分组优化，支持多重无线接入技术。 MME：Mobility Management Entity，移动性管理实体，是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位，传呼过程，包括中继，简单的说MME是负责信令处理部分。它涉及到bearer激活/关闭过程，并且当一个UE初始化并且连接到时为这个UE选择一个SGW(Serving GateWay)。通过和HSS交互认证一个用户，为一个用户分配一个临时ID。MME同时支持在法律许可的范围内，进行拦截、监听。MME为2G/3G接入网络提供了控制函数接口，通过S3接口。为漫游UEs，面向HSS同样提供了S6a接口。主要负责移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证、SGW和PGW的选择等功能。
NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖物联网（IoT）市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。相关主要协议如下：
NB-IoT物理层介绍
总之，NB-IoT的物理信道通过降低目标速率、多次传输、采用低阶调制方式等措施，以达到增加覆盖、降低成本、降低功耗的目的。 OFDMA （正交频分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access）：OFDMA是OFDM技术的演进，将OFDM和FDMA技术结合。在利用OFDM对信道进行子载波化后，在部分子载波上加载传输数据的传输技术。 OFDMA是一种多址接入调制技术，用户通过OFDMA共享频带资源，接入系统。 OFDMA又分为子信道（Subchannel）OFDMA和跳频OFDMA。 SC-FDMA（单载波频分多址，Single-carrier Frequency-Division Multiple Access）是子载波连续的调制解调技术，是LTE的上行链路的主流多址。 上行传输技术有单载波与多载波两种传输技术。 单载波 single-tone： 3GPP标准中定义了NB-IoT 上行支持Single-tone和Multi-tone传输，Single-tone作为UE的必备功能，Multi-tone为可选功能。 应用于NB-IoT的上行物理信道，表示UE上行发送仅占用一个子载波。 多载波 multi-tone： Multi-tone包括3tone、6tone和12tone这3种场景，分别代表eNodeB可一次分配3、6和12个15kHz子载波用于UE上行数据传输。 NB-IoT部署方式介绍 NB-IoT支持基于目前LTE制式平滑演进，并根据不同运营商的需求，支持灵活的频段部署。 NB-IoT构建于蜂窝网络，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存，支持SingleRAN的平滑演进。其只消耗大约180KHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。 支持3种部署方式：独立部署（Stand-alone）、保护带部署（Guard-band）、带内部署（Inband），如图所示。 独立部署模式：可以利用单独的频带，适合用于GSM频段的重耕； 保护带部署模式：可以利用LTE系统中边缘无用频带； 带内模式：可以利用LTE载波中间的任何资源块。 相关部署特性： RF带宽180kHz（上行/下行）（考虑两边保护带，也被描述为200kHz）。 下行：OFDMA，子载波间隔15kHz。 上行：SC-FDMA，Single-tone：3.75kHz/15kHz，Multi-tone：15kHz。 仅需支持半双工。 终端支持对Single-tone和Multi-tone能力的指示。 MAC/RLC/PDCP/RRC层处理基于已有的LTE流程和协议，物理层进行相关优化。 设计单独的同步信号。
物联网可以应用在生产和生活的方方面面，其业务对网络传输速率的需求也有差别。高速率业务应用主要使用3G、4G技术，如监控摄像头等；中等速率业务主要使用GPRS技术，如POS机等。低速率业务目前还没有很好的蜂窝技术来满足，很多情况下只能使用GPRS技术勉力支撑。随着物联网的发展，低速率业务渐渐成为蜂窝物联网未来主要的市场发展方向，业界将这一市场归纳为LPWA（Low Power Wide Area Network）市场，即低功耗广域网。由于GPRS技术存在终端功耗高、覆盖能力不足等问题，无法应对LPWA市场需求。因此运营商希望有一个新的蜂窝物联网技术用于LPWA市场需求。 基于对蜂窝物联网这一趋势和需求的敏锐洞察，2013年初，华为与业内有共识的运营商、设备厂商、芯片厂商一起开展了广泛而深入的需求和技术研讨，并迅速达成了推动窄带蜂窝物联网产业发展的共识，NB-IoT研究正式开始。2014年5月，由沃达丰，中国移动，Orange，Telecom Italy，华为，诺基亚等公司支持的NB-IoT Study Item在3GPP正式立项通过。2015年9月，NB-IoT Work Item立项通过，2016年6月，NB-IoT R13协议的核心部分冻结。 在2016年全球移动宽带论坛上，华为首次发布了NB-IoT端到端解决方案，引领全球窄带无线物联网络发展。同时，联合14家行业领军企业和机构成立NB-IoT联盟，共同推进产业链发展壮大。为了满足LPWA应用的要求，NB-IoT对现有网络进行几个方面的优化, 具有大连接（100K终端/cell）、广覆盖（20dB增益V.S. GSM）、低成本（模组价格5美金）、超长电池寿命（10年）等优点。 有线通信技术对比 USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于 规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。 Ethernet（以太网）是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用 CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术。 M-BUS（Meter BUS）总线又称为户用仪表总线，是一种用于非电力户用仪表传输的欧 洲总线标准。专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计，M-Bus在建筑物 和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。 RS232是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。 RS-232与RS-485的区别简单的说在于： 传输方式不同。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯. 而RS485则采用平衡传输，即差分传输方式。 传输距离不同。RS-232适合本地设备之间的通信，传输距离一般不超过20m。而RS-485的传输距离为几十米到上千米。 RS-232 只允许一对一通信，而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
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