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發(fā)布時間： 2018-03-14 10:46:02
華為率先發(fā)布商用芯片和網(wǎng)絡版本?
Boudica 芯片是華為海思自研芯片
商用芯片：針對NB-IoT商用芯片的描述
網(wǎng)絡版本：針對基站和核心網(wǎng)版本的描述
NB-IoT的功能：
SOC：System-On-a-Chip，片上系統(tǒng)
BB：BaseBand，基帶
RF：radio frequency，射頻
PMU：power monitoring unit，電源監(jiān)控單元
AP/SP/CP：應用核，安全核，控制核，芯片定義的三個核。
eFlash： Embedded flash，嵌入式閃存
SRAM：static random access memory，靜態(tài)隨機存取存儲器
CoAP：一種面向網(wǎng)絡的協(xié)議，可以理解為一個輕量級的HTTP。
FOTA：firmware over the air，固件空中軟件推送
LWM2M是一種基于Client-Server的DM設備管理協(xié)議，主要用于受限設備。
NB-IoT解決方案總體架構
URTAN：evolved universal terrestrial radio access network，演進型通用陸地無線接入網(wǎng)，3GPP R8版本提出的一種新型的無線接入架構，具有高傳輸速率、低延遲和數(shù)據(jù)包最優(yōu)化等特點。E-UTRAN包含了若干個E-NodeB，提供了終止于UE的E-UTRA用戶面（PHY/MAC）和控制面（RRC）協(xié)議。詳細請參見3GPP TS 36 協(xié)議，其中RRC在36.331，MAC在36.321，PHY在36.211/212/213. UE：User Equipment，用戶設備。 NAS：non-access stratum，非接入層，UE和核心網(wǎng)之間的一個功能層。非接入層支持核心網(wǎng)和UE之間業(yè)務和信令消息的傳輸。 EPC核心網(wǎng)：Evolved Packet Core，演進型分組核心網(wǎng)，一種演進型的3GPP系統(tǒng)框架，關注更高的數(shù)據(jù)速率、更低的延遲、分組優(yōu)化，支持多重無線接入技術。 MME：Mobility Management Entity，移動性管理實體，是3GPP協(xié)議LTE接入網(wǎng)絡的關鍵控制節(jié)點，它負責空閑模式的UE(User Equipment)的定位，傳呼過程，包括中繼，簡單的說MME是負責信令處理部分。它涉及到bearer激活/關閉過程，并且當一個UE初始化并且連接到時為這個UE選擇一個SGW(Serving GateWay)。通過和HSS交互認證一個用戶，為一個用戶分配一個臨時ID。MME同時支持在法律許可的范圍內(nèi)，進行攔截、監(jiān)聽。MME為2G/3G接入網(wǎng)絡提供了控制函數(shù)接口，通過S3接口。為漫游UEs，面向HSS同樣提供了S6a接口。主要負責移動性管理、承載管理、用戶的鑒權認證、SGW和PGW的選擇等功能。
NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場，是一種可在全球范圍內(nèi)廣泛應用的新興技術。相關主要協(xié)議如下：?
NB-IoT物理層介紹
總之，NB-IoT的物理信道通過降低目標速率、多次傳輸、采用低階調制方式等措施，以達到增加覆蓋、降低成本、降低功耗的目的。 OFDMA （正交頻分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access）：OFDMA是OFDM技術的演進，將OFDM和FDMA技術結合。在利用OFDM對信道進行子載波化后，在部分子載波上加載傳輸數(shù)據(jù)的傳輸技術。 OFDMA是一種多址接入調制技術，用戶通過OFDMA共享頻帶資源，接入系統(tǒng)。 OFDMA又分為子信道（Subchannel）OFDMA和跳頻OFDMA。 SC-FDMA（單載波頻分多址，Single-carrier Frequency-Division Multiple Access）是子載波連續(xù)的調制解調技術，是LTE的上行鏈路的主流多址。 上行傳輸技術有單載波與多載波兩種傳輸技術。 單載波 single-tone： 3GPP標準中定義了NB-IoT 上行支持Single-tone和Multi-tone傳輸，Single-tone作為UE的必備功能，Multi-tone為可選功能。 應用于NB-IoT的上行物理信道，表示UE上行發(fā)送僅占用一個子載波。 多載波 multi-tone： Multi-tone包括3tone、6tone和12tone這3種場景，分別代表eNodeB可一次分配3、6和12個15kHz子載波用于UE上行數(shù)據(jù)傳輸。 NB-IoT部署方式介紹 ?NB-IoT支持基于目前LTE制式平滑演進，并根據(jù)不同運營商的需求，支持靈活的頻段部署。 NB-IoT構建于蜂窩網(wǎng)絡，可采取帶內(nèi)、保護帶或獨立載波等三種部署方式，與現(xiàn)有網(wǎng)絡共存，支持SingleRAN的平滑演進。其只消耗大約180KHz的頻段，可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或LTE網(wǎng)絡，以降低部署成本、實現(xiàn)平滑升級。 支持3種部署方式：獨立部署（Stand-alone）、保護帶部署（Guard-band）、帶內(nèi)部署（Inband），如圖所示。 獨立部署模式：可以利用單獨的頻帶，適合用于GSM頻段的重耕； 保護帶部署模式：可以利用LTE系統(tǒng)中邊緣無用頻帶； 帶內(nèi)模式：可以利用LTE載波中間的任何資源塊。 相關部署特性： RF帶寬180kHz（上行/下行）（考慮兩邊保護帶，也被描述為200kHz）。 下行：OFDMA，子載波間隔15kHz。 上行：SC-FDMA，Single-tone：3.75kHz/15kHz，Multi-tone：15kHz。 僅需支持半雙工。 終端支持對Single-tone和Multi-tone能力的指示。 MAC/RLC/PDCP/RRC層處理基于已有的LTE流程和協(xié)議，物理層進行相關優(yōu)化。 設計單獨的同步信號。
? 物聯(lián)網(wǎng)可以應用在生產(chǎn)和生活的方方面面，其業(yè)務對網(wǎng)絡傳輸速率的需求也有差別。高速率業(yè)務應用主要使用3G、4G技術，如監(jiān)控攝像頭等；中等速率業(yè)務主要使用GPRS技術，如POS機等。低速率業(yè)務目前還沒有很好的蜂窩技術來滿足，很多情況下只能使用GPRS技術勉力支撐。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，低速率業(yè)務漸漸成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)未來主要的市場發(fā)展方向，業(yè)界將這一市場歸納為LPWA（Low Power Wide Area Network）市場，即低功耗廣域網(wǎng)。由于GPRS技術存在終端功耗高、覆蓋能力不足等問題，無法應對LPWA市場需求。因此運營商希望有一個新的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術用于LPWA市場需求。 基于對蜂窩物聯(lián)網(wǎng)這一趨勢和需求的敏銳洞察，2013年初，華為與業(yè)內(nèi)有共識的運營商、設備廠商、芯片廠商一起開展了廣泛而深入的需求和技術研討，并迅速達成了推動窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識，NB-IoT研究正式開始。2014年5月，由沃達豐，中國移動，Orange，Telecom Italy，華為，諾基亞等公司支持的NB-IoT Study Item在3GPP正式立項通過。2015年9月，NB-IoT Work Item立項通過，2016年6月，NB-IoT R13協(xié)議的核心部分凍結。 在2016年全球移動寬帶論壇上，華為首次發(fā)布了NB-IoT端到端解決方案，引領全球窄帶無線物聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展。同時，聯(lián)合14家行業(yè)領軍企業(yè)和機構成立NB-IoT聯(lián)盟，共同推進產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展壯大。為了滿足LPWA應用的要求，NB-IoT對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行幾個方面的優(yōu)化, 具有大連接（100K終端/cell）、廣覆蓋（20dB增益V.S. GSM）、低成本（模組價格5美金）、超長電池壽命（10年）等優(yōu)點。 有線通信技術對比 ? USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行總線）的縮寫，是一個外部總線標準，用于 規(guī)范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。 Ethernet（以太網(wǎng)）是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準。以太網(wǎng)絡使用 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測）技術。 M-BUS（Meter BUS）總線又稱為戶用儀表總線，是一種用于非電力戶用儀表傳輸?shù)臍W 洲總線標準。專門為消耗測量儀器和計數(shù)器傳送信息的數(shù)據(jù)總線設計，M-Bus在建筑物 和工業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)采集有多方面的應用。 RS232是個人計算機上的通訊接口之一，由電子工業(yè)協(xié)會(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的異步傳輸標準接口。 RS-232與RS-485的區(qū)別簡單的說在于： 傳輸方式不同。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊. 而RS485則采用平衡傳輸，即差分傳輸方式。 傳輸距離不同。RS-232適合本地設備之間的通信，傳輸距離一般不超過20m。而RS-485的傳輸距離為幾十米到上千米。 RS-232 只允許一對一通信，而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器。
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