Search News Posts

Validating credentials, please wait...
Triển Khai NB IoT (LTE IoT)

1         Tổng Quan

NB-IoT là một công nghệ vô tuyến mới, được giới thiệu tại 3GPP release 13, được thiết kế chuyên biệt cho việc triển khai các dịch vụ IoT trên nền mạng 4G LTE.

Để triển khai NB-IoT, các nhà mạng có 2 phương án lựa chọn là sử dụng lại các thành phần mạng core (EPC) hiện có, hoặc đầu tư mới một mạng EPC mới để phục vụ cho các dịch vụ/thuê bao NB-IoT. Trong tài liệu này chúng tôi đề xuất MobiFone triển khai theo hướng sử dụng lại mạng EPC hiện tại nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu.

Các khuyến nghị trong tài liệu này được chúng tôi tổng hợp từ tài liệu “NB-IoT Deployment Guide to Basic Feature set Requirements”, đây là tài liệu được tổng hợp bởi GSMA NB-IoT Forum bằng việc khảo sát tại 13 mobile operators đã triển khai NB-IoT.

Tài liệu của chúng tôi bao gồm các nội dung chính sau:

  • Kiến trúc và các thành phần trong mạng NB-IoT
  • Các khuyến nghị và các chức năng cần phải có để triển khai mạng NB-IoT
  • Lựa chọn phương án và băng tần để triển khai NB-IoT

2         Các khuyến nghị triển khai mạng NB-IoT

2.1       Mô hình mạng NB-IoT

Mô hình triển khai NB-IoT

Theo đó các gói tin từ thiết bị IoT sử dụng công nghệ NB-IoT sẽ được truyền từ thiết bị lên eNodeB -> đến MME -> đến S-GW -> đến P-GW -> và đến IoT Platform.

2.2       Các Khuyến Nghị và các tính năng cần hỗ trợ cho mạng NB-IoT

Để triển khai mạng NB-IoT , mạng cần hỗ trợ tối thiểu các chức năng sau:

Having reviewed the NB-IoT data architecture, this guide recommends that MNOs enable IP traffic over Control Plane to support roaming and maximise the reduction in the power consumption. This means that all modules should also support IP/Control Plane.
The guide also advises that MNOs support the following key minimum features to achieve a balance of roaming service continuity and power optimisation:
o PSM
o eDRX
o Paging
o Cell Reselection
o Support for extended coverage
o Power class
o Rate control mechanisms
o Home Subscriber Server
o Multu Frequency Band Indicator

PSM configurations

Power Saving Mode (PSM) is designed to help IoT devices conserve battery power and
potentially achieve a 10-year battery life

PSM is a UE mechanism to reduce the energy used by the UE.

Recommendations
This guide recommends that MNOs and UE should support PSM for NB-IoT deployments.

eDRX configurations

Extended Discontinuous Reception (eDRX) is an extension of an existing LTE feature which can be used by IoT devices to reduce power consumption. eDRX can be used without PSM or in conjunction with PSM to obtain additional power savings.

As a minimum, this guide recommends MNOs support eDRX for NB-IoT deployments

IPX firewall timer

To maximize the performance of the selected PSM cycle, the GTP idle timer needs to be longer than the PSM

Paging

Recommendation
This guide recommends MNOs support paging, subject to PSM/eDRX activation, as it is
necessary for downlink-initiated service.

Coverage Extension

3GPP Release 13 has defined three modes EC0 for 0dB, EC1 for 10dB and EC2 for 20dB.

To support the majority of the devices and all different type of settings, MNOs need to support all three modes.

Power Class

MNOs should, at a minimum, support 23dBm in Release 13

Rate Control

This guide recommends MNOs should support both rate control mechanisms.

· Serving PLMN Rate Control
· APN Rate Control

Home Subscriber Server

Thus, the HSS requires a software upgrade to support NB-IoT

Multi Frequency Band Indicator

It is recommended to support MFBI for NB-IoT Deployment.

2.3       Deployment Mode

3GPP đưa ra 3 mode để triển khai NB-IoT là standalone deployment, LTE guardband deployment and LTE in-band deployment. Mỗi mạng có thể lựa chọn một phương án triển khai phù hợp tùy thuộc vào dải tần được cấp phép của doanh nghiệp.

Tại Viettel đã lựa chọn phương án LTE Guardband Deployment cho việc triển khai thử nghiệm mạng NB-IoT.

2.4       Lựa chọn băng tần

Theo 3GPP release 13 quy định 13 băng tần sử dụng cho NB-IoT như trong bảng sau:

NB BandUplink (UL) Operating BandDownlink (DL) Operating BandDuplex Mode
BS Receive / UE Transmit         FUL_low   –  FUL_highBS Transmit / UE Receive                               FDL_low   –  FDL_high
B11920 MHz – 1980 MHz2110 MHz – 2170 MHzHD-FDD
B21850 MHz – 1910 MHz1930 MHz – 1990 MHzHD-FDD
B31710 MHz – 1785 MHz1805 MHz – 1880 MHzHD-FDD
B5824 MHz – 849 MHz869 MHz – 894 MHzHD-FDD
B8880 MHz – 915 MHz925 MHz – 960 MHzHD-FDD
B12699 MHz – 716 MHz729 MHz – 746 MHzHD-FDD
B13777 MHz – 787 MHz746 MHz – 756 MHzHD-FDD
B17704 MHz – 716 MHz734 MHz – 746 MHzHD-FDD
B18815 MHz – 830 MHz860 MHz -875 MHzHD-FDD
B19830 MHz – 845 MHz875 MHz – 890 MHzHD-FDD
B20832 MHz – 862 MHz791 MHz -821 MHzHD-FDD
B26814 MHz – 849 MHz859 MHz – 894 MHzHD-FDD
B28703 MHz – 748 MHz758 MHz – 803 MHzHD-FDD
B661710 MHz – 1780 MHz2110 MHz – 2200 MHzHD-FDD

3GPP release 14 bổ sung thêm 4 băng tần:

NB BandUplink (UL) Operating BandDownlink (DL) Operating BandDuplex Mode
BS Receive / UE Transmit         FUL_low   –  FUL_highBS Transmit / UE Receive                               FDL_low   –  FDL_high
B111427.9 MHz – 1447.9 MHz1475.9 MHz – 1495.9 MHzHD-FDD
B251850 MHz – 1915 MHz1930 MHz -1995 MHzHD-FDD
B31452.5 MHz – 457.5 MHz462.5 MHz – 467.5 MHzHD- FDD
B701695 MHz – 1710 MHz1995 MHz – 2020 MHzHD-FDD

Và đến 3GPP release 15 có bổ sung thêm 7 băng tần:

NB BandUplink (UL) Operating BandDownlink (DL) Operating BandDuplex Mode
BS Receive / UE Transmit         FUL_low   –  FUL_highBS Transmit / UE Receive                               FDL_low   –  FDL_high
B41710 MHz – 1755 MHz2110 MHz – 2155 MHzHD-FDD
B14788 MHz – 798 MHz758 MHz – 768 MHzHD-FDD
B71663 MHz – 698 MHz617 MHz – 783 MHzHD-FDD
B72451 MHz – 456 MHz461 MHz – 466 MHzHD-FDD
B73450 MHz – 455 MHz461 MHz – 465 MHzHD -FDD
B741427 MHz – 1470 MHz1475 MHz -1518 MHzHD- FDD
B85698 MHz – 716 MHz728 MHz – 746 MHzHD-FDD

Biểu đồ thống kê tỉ lệ sử dụng dải tần NB IoT tại các nhà mạng trên thế giới

Hiện nay các nhà mạng trên thế giới đang sử dụng các dải băng tần sau cho đường truyền NB IoT:

Trong đó, theo thống kê, 3 băng tần được sử dụng phổ biến nhất tại khu vực châu Á-Thái Bình dương là: B3 (1800MHz), B8 (900MHz), B20 (800MHz).

Các sản phẩm và ứng dụng hoàn thiện của NB-IoT trên thị trường hiện nay cũng chủ yếu hỗ trợ các băng tần này.

Chú ý: việc lựa chọn băng tần để triển khai NB-IoT ngoài việc phải phù hợp với các dải tần được cấp phép cũng cần chú ý đến mức độ phổ biến của các thiết bị NB-IoT hoạt động ở dải tần đó. Việc lựa chọn triển khai trên các băng tần có nhiều sản phẩm trên thị trường hỗ trợ sẽ kích thích các cá nhân, doanh nghiệp phát triển các ứng dụng/thiết bị IoT và kết nối tới hạ tầng của nhà mạng.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *