NB-IoT 协议栈

1)RRC 功能
从 RRC 的功能跟看,相比 LTE
NB-IoT 协议栈

没有变化的功能有:
1)PLMN 及小区选择,2)准入控制,3)NAS 消息转发
取消的功能有:
1)测量报告,2)切换及移动性管理
有变化的功能有[括号内是变化的内容]:
1)系统消息广播 [系统消息块及内容差异]
2)小区重选 [不支持异系统重选,不支持基于 RSRQ 重选,不支持基于优先级重选]
3)无线资源管理 [支持 SRB1bis (CP-opt), 支持最多 2 个 DRB(UP-opt), 支持 RRC suspend-resume 流程(UP-opt)]
4)寻呼/通知 [支持寻呼扩展流程,不支持 ETWS/CMAS]
NB/LTE RRC 层差异综合来看:
空闲态:
可以发起 RRC 连接恢复过程(仅 UP 模式)
终端/基站保持接入层的上下文(仅 UP 模式)
连接态:
不支持网络控制的移动性(测量报告、切换)
不监听寻呼和系统消息
不支持 RRC 连接重建和重配置(仅 CP 模式)
无线承载管理:
信令无线承载:引入 SRB1bis;不支持 SRB2
数据无线承载:CP 模式不支持 DRB, UP 模式最多支持 2 个 DRB

2)PDCP 功能
NB-IoT 协议栈
这里就需要进行区分:
CP 模式整个 PDCP 层的功能全部砍掉;
UP 模式 PDCP 层的功能与 LTE 基本一致;

3) RLC 功能
NB-IoT 协议栈
没有变化的功能有:
1)TM(透传模式),2)AM(确认模式),3)分段和重组,4)级联,5)纠错,6)重复检测
取消的功能有:UM(非确认模式)
有变化的功能有:
UP 模式 RLC 重建,CP 模式没有 RLC 重建。
可以看出 RLC 这次相对于 LTE 变化不是那么大。

4) MAC 功能
NB-IoT 协议栈
没有变化的功能有:复用解复用
有变化的功能有:
1)信道映射, 上下行信道简化
2) HARQ: 单 HARQ 进程,只支持异步自适应重传
3) 调度: 调度周期和资源,MCS 和 TBS,覆盖等级和重复次数
4) DRX: 只支持长周期 DRX, 空闲态和连接态 eDRX,
5) 随机接入:NPRACH 资源,覆盖等级。

5)协议栈接口
1)S1 协议栈接口
• NB-IoT 与 LTE 可以共用同一个 S1 接口,连接到同一个 MME;也可以通过不同的 S1 接口,连接到不同的 MME
• 在配置 S1 接口时,需要配置对应 MME 支持 NB-IoT 的能力
协议认可使用以下两种方式选择 MME:
• MME 重定向(DECOR)功能:如果 MME 不支持 NB,或者支持的类型不对,MME 会把消息返还给 eNB 并提供重新路由。
• eNB 配置 MME 能力:eNB 上配置哪些 MME 支持 NB,以及支持的类型。
2)X2 协议栈接口
• NB-IoT 和 LTE 可以共用 X2 接口。
• NB-IoT 不支持基于 X2 接口的切换,但是通过 X2 接口可以实现,支持基站间 RRC Connection Resume 流程;
3)支持 Non-IP data 传输
物联网场景之下,终端大多数都是 100 字节内小包为主,如果继续使用 IP 包的方式,IP 包头的开销会很大,例如:传输层是 UDP 就是 28 字节的话,28/100,光 IP 包头的开销就有 28%。
于是引入了 Non-IP 数据传输(Non-IP Data Delivery), 即在数据传输的时候剥离掉 IP 层的封装,可以减小数据包的 payload,非常适用于物联网使用。
协议定义两种传输机制,建议使用单独 APN 支持 Non-IP 传输。
如果使用 Non-IP 传输,则需要在核心网新增网元 SCEF,MME 在终端接入的时候就可以从 HSS 获取过来的开户数据判断是否 Non-IP 的包,如果是 则走 SCEF,如果是普通的终端就接入 SGW。

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