NB-IoT传输方式有哪几种?

描述

  为了解决现有蜂窝网传输方式功耗高、无法支持长续航的缺点,NB-IoT通过简化系统流程、加快传输速度等方式来降低终端功耗,提高续航能力,满足物联网业务的长续航需求。

  从传输内容看,可以传输三种数据类型,分别为IP、非IP(Non-IP)和短消息(SMS)。IP传输与LTE下传输的差异不大,SMS传输方式相比传统有一定的改动。

  非IP类型的传输为NB-IoT新引入的数据类型,如果终端采用该类型的传输,在PDN连接过程中网络不为终端分配IP地址,该数据类型的传输有两条路径,一条为通过传统的IP类型的传输路径;另一条为通过新引入的SCEF进行传输。非IP类型数据的路由有两种方式,一种为在PDN连接建立过程中P-GW为终端分配IP地址,但该地址不传输给UE,只保存在P-GW内部,P-GW后的选址与原LTE相同;另一种方式为采用绑定的方式,采用上层应用的标识进行寻址。将UE传输的数据与SCEF及AS绑定。

  NB-IoT传输方式可分为三类:控制面传输、用户面传输和短消信传输。

  控制面传输

  

NB-IoT技术

  由于CIoT终端大部分时候都是小包传输,并且发包间隔较长,为了节省开销,提出了控制面数据传输方案。控制面数据传输方案针对小数据传输进行优化,支持将IP数据包、非IP数据包或SMS封装到NAS协议数据单元(PDU)中传输,无须建立数据无线承载(DRB)和基站与S-GW之间的S1-U承载,节省了终端和系统的开销,简化了终端和网络的实现,节省了端到端各网元的成本。

  控制面数据传输是通过RRC、S1-AP协议进行NAS传输,并通过MME与S-GW之间,以及S-GW与P-GW之间的GTP-U隧道来实现。对于非IP数据,也可以通过MME与SCEF之间的连接来实现。

  当采用控制面优化时,MME应支持封装在NAS PDU中的小包数据传输;并通过与S-GW之间建立S11-U连接,完成小包数据在MME与S-GW之间的传输。

  对于IP数据,UE和MME可基于RFC4995定义的ROHC框架执行IP头压缩。对于上行数据,UE执行ROHC压缩器的功能,MME执行ROHC解压缩器的功能。对于下行数据,MME执行ROHC压缩器的功能,UE执行ROHC解压缩器的功能。通过IP头压缩功能,可以有效节省IP头的开销,提高数据传输效率。

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