NB-IoT網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)
在NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,包括:NB-IoT終端、E-UTRAN基站(即eNodeB)、歸屬用戶簽約服務(wù)器(HSS)、移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)和PDN網(wǎng)關(guān)(P-GW)。計(jì)費(fèi)和策略控制功能(PCRF)在NB-IoT架構(gòu)中并不是必須的。以及為了支持MTC、NB-IoT而引入的網(wǎng)元也不是必須的,包括:服務(wù)能力開放單元(SCEF)、第三方服務(wù)能力服務(wù)器(SCS)和第三方應(yīng)用服務(wù)器(AS)。其中,SCEF也經(jīng)常被稱為能力開放平臺(tái)。
和傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)相比,在架構(gòu)上,NB-IoT網(wǎng)絡(luò)主要增加了業(yè)務(wù)能力開放單元(SCEF)以支持控制面優(yōu)化方案和非IP數(shù)據(jù)傳輸,對(duì)應(yīng)地,引入了新的接口:MME和SCEF之間的T6接口、HSS和SCEF之間的S6t接口。
在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署時(shí),為了減少物理網(wǎng)元的數(shù)量,可以將部分核心網(wǎng)網(wǎng)元(如MME、S-GS、P-GW)合一部署,稱之為CIoT服務(wù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(C-SGN)。
C-SGN集成架構(gòu)
總體上看,C-CSGN的功能可以設(shè)計(jì)成EPS核心網(wǎng)功能的一個(gè)子集,必須支持的功能如下:
·用于小數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂泼鍯loT優(yōu)化功能;
·用于小數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩裘鍯loT優(yōu)化功能;
·用于小數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋仨毎踩刂屏鞒蹋?br />
·對(duì)僅支持NB-loT的UE實(shí)現(xiàn)不需要聯(lián)合附著(Combined Attach)的短信SMS支持;
·支持覆蓋優(yōu)化的尋呼增強(qiáng);
·在SGi接口實(shí)現(xiàn)隧道,支持經(jīng)由PGW的非IP數(shù)據(jù)傳輸;
·提供基于T6接口的SCEF連接,支持經(jīng)由SCEF的非IP數(shù)據(jù)傳輸;
·支持附著時(shí)不創(chuàng)建PDN連接。
對(duì)于NB-loT,SMS短信服務(wù)是非常重要的業(yè)務(wù)。僅支持NB-IoT的終端,由于不支持聯(lián)合附著(Combined Attach),所以不支持基于CSFB的短信機(jī)制。對(duì)僅支持NB-IoT的終端,NB-IoT技術(shù)允許NB-IoT終端在Attach、TAU消息中和MME協(xié)商基于控制面優(yōu)化傳輸方案的SMS短信支持,即按照控制面?zhèn)鬏攦?yōu)化方案在NAS信令包中攜帶SMS短信數(shù)據(jù)包。對(duì)于同時(shí)支持NB-IoT,又支持聯(lián)合附著的終端,可繼續(xù)使用CSFB的短信機(jī)制來(lái)獲取SMS服務(wù)。
對(duì)網(wǎng)絡(luò)而言,如果網(wǎng)絡(luò)不支持CSFB的SGs接口短信機(jī)制,或?qū)H支持NB-loT的終端無(wú)法使用CSFB機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)SMS短信服務(wù),則可考慮在NB-loT網(wǎng)絡(luò)中引入基于MME的短信機(jī)制(SMS in MME),即MME實(shí)現(xiàn)SGd接口,通過(guò)該接口和短信網(wǎng)關(guān)、短信路由器實(shí)現(xiàn)SMS的傳輸,該架構(gòu)如下圖。
MME直接實(shí)現(xiàn)SGd接口的SMS架構(gòu)