1、核心網(wǎng)規(guī)劃
NB-IoT核心網(wǎng)可考慮利用現(xiàn)有EPC與新建EPC的方案,考慮到后期NB-IoT的維護和擴展性,現(xiàn)網(wǎng)多采用新建虛擬化核心網(wǎng)NFV進行組網(wǎng),網(wǎng)元包含vHSS/VMME/vSGW/vPGW/vCG/vEMS網(wǎng)元。
具體部署方案:
1)物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)按照集團指導(dǎo)思路建議省份集中建設(shè)。
2)現(xiàn)網(wǎng)2G/3G/4G核心網(wǎng)和NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)屬于兩套不同的商用核心網(wǎng),業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分開考慮。現(xiàn)網(wǎng)2G/3G/4G核心網(wǎng)是基于核心網(wǎng)專有硬件建設(shè),物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)是基于虛擬化技術(shù)建設(shè),設(shè)備形態(tài)、組網(wǎng)、協(xié)議以及業(yè)務(wù)規(guī)劃不相同。
核心網(wǎng)建設(shè)可按照兩個階段進行部署:
第一階段新建一套vEPC核心網(wǎng),完成NB-IoT的業(yè)務(wù)測試和虛擬化功能驗證。
第二階段按照業(yè)務(wù)需求,進行eMTC核心網(wǎng)虛擬化部署開通并承載業(yè)務(wù)。
新建MME需要通過PTN與無線側(cè)對接,新建SAE-GW與CMNET對接,機房需具備一個機柜安裝位置及電源供給能力。
2、傳輸規(guī)劃
NB-IoT傳輸規(guī)劃組網(wǎng)示意圖如下圖。其中,PTN(Packet Transport Network,分組傳送網(wǎng))分為接入環(huán)與匯聚環(huán),接入環(huán)一般采用GE(Gigabit Ethernet,千兆以太網(wǎng)),匯聚環(huán)采用10GE組網(wǎng)。PTN接入層可采用FE(fast Ethernet,快速以太網(wǎng)),即俗稱百兆以太網(wǎng),基站側(cè)為BBU(BaseBand Unit,基帶處理單元)。
NB-IoT傳輸組網(wǎng)規(guī)劃
站點的傳輸需求如下所述:
1)每個BBU(基帶處理單元)各自接入傳輸環(huán),也可以匯聚后共用一個傳輸端口。
2)傳輸帶寬主要考慮LTE帶寬需求。
3)物聯(lián)網(wǎng)及LTE采用全IP化傳輸,一般要求空載情況下基站到核心網(wǎng)絡(luò)的遲延小于20ms,時延抖動小于7ms,丟包率小于0.05%。
3、站址規(guī)劃原則
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、一次投資、多網(wǎng)收益的設(shè)計方案。因此,站點選擇將滿足開通FDD、NB-IoT、eMTC多模能力。具體原則如下:
1)選擇合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
2)從現(xiàn)網(wǎng)(4G/3G/2G)中選擇合理的站址來建設(shè)。
3)重點分析和避免過高站、過低站及過近站建設(shè)對NB-IoT和eMTC的影響。
4)利用鏈路預(yù)算和仿真等手段來計算小區(qū)半徑,并評估站點選擇方案。
5)對于NB-IoT和eMTC站點,盡量多選擇一些站點,以供實際建設(shè)中能夠合理根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)。
站間距的規(guī)劃一方面要考慮終端在網(wǎng)絡(luò)中的分布狀況,另一方面要考慮給極端情況留出余量。或者說站間距一方面要考慮絕大多數(shù)終端較好的性能,另一方面也要考慮盡可能照顧極端個體。根據(jù)3GPP下面的IoT業(yè)務(wù)分布模型(倫敦和巴黎IoT終端分布分析),88.3%的IoT終端的最大耦合路損(MCL)是好于144dB的,差于154 dB MCL的終端占比僅為2.8%。NB-IoT的技術(shù)設(shè)計目標是MCL=164dB,此時上行速率200bit/s被認為可以支持業(yè)務(wù)的最低需求。考慮過深的覆蓋從業(yè)務(wù)角度看意義不大,如從極限覆蓋能力看,NB-IoT可以支持173 dB MCL的覆蓋,但上行速率僅有5bit/s,幾乎無法支持任何業(yè)務(wù)。
建議以154 dB MCL為站間距的規(guī)劃目標,該目標相當于比GSM網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)規(guī)劃目標寬松10dB。
4、站點勘察
(1)站點天面勘查
在站點建設(shè)之前,采集以下站點天面信息,作為后續(xù)天面改造主要參考信息:天面安裝位置、是否可新增天線抱桿、是否可在原天線抱桿基礎(chǔ)上增加天線、現(xiàn)網(wǎng)天線是否合路、現(xiàn)網(wǎng)天線型號、天線支持頻段、天線增益、方位角、下傾角、天線高度等信息。完成工勘后,對天面進行改造,通過新建、使用多頻多通道天線替換現(xiàn)網(wǎng)原有GSM、TD-LTE天線,或者采用合路器方式將物聯(lián)網(wǎng)站點信號合路輸入天線。
(2)傳輸資源確認
對于新建站點,則需確認傳輸資源是否可以增加帶寬分配;對于TDD升級站點,如果是單主控板,則需確認傳輸設(shè)備是否有多余的傳輸端口供蜂窩物聯(lián)網(wǎng)站點使用,如果是雙主控板,則需確認傳輸資源是否可以增加帶寬分配。
(3)電源配套確認電源核實
在站點勘查時,對站點機房的供電電源UPS、接入端子進行核查,核實是否支持新建站點或在現(xiàn)有TDD上增加板件。
(4)現(xiàn)網(wǎng)GSM信息采集
此處采集的信息主要用于評估GSM現(xiàn)網(wǎng)運行狀況,以及退頻方案的確定,需采集以下信息:
1)現(xiàn)網(wǎng)2G/3G/4G的工程參數(shù)表(小區(qū)級,包括但不限于經(jīng)緯度、方位角、下傾角、天線高度、天線型號,BCCH(Broadcast Control Channel,廣播控制信道)、TCH(Traffic Channel,業(yè)務(wù)信道)頻率、載頻功率等)。
2)2G的忙時話務(wù)量數(shù)據(jù),提取2~4周的忙時話務(wù)量(語音話務(wù)量和數(shù)據(jù)等效話務(wù)量),做翻頻區(qū)域的容量評估。
3)2G的后臺配置表,包括小區(qū)載頻數(shù)、SDCCH(Standalone Dedicated Control Channel,獨立專用控制信道)信道數(shù)、PDCH(Physical Data Channel,專用物理數(shù)據(jù)信道)信道(即2G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道)數(shù)等,做翻頻區(qū)域的容量評估;2G的切換統(tǒng)計,提取1周的切換統(tǒng)計報告,做緩沖區(qū)(隔離區(qū))的劃分。
5、天面規(guī)劃
考慮到未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及業(yè)務(wù)需求,對于建設(shè)區(qū)域站點,最佳的天面建設(shè)方案為新建4通道天面,具備開通4T4R(4 Transmit4 Receive,4發(fā)射4接收)能力或2T4R(2 Transmit2 Receive,2發(fā)射2接收)配置;對于某些天面資源緊張,無法新建抱桿或抱桿無法新增天線的站點,需要使用多端口雙頻、多頻天線替換現(xiàn)網(wǎng)原有GSM天線或TD-LTE天線。最差的方式為采用合路器方式將FDD站點信號合路輸入天線,合路方式存在損耗,且對FDD站點及現(xiàn)網(wǎng)GSM站點均有較大影響。
根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)工勘情況,按收發(fā)端口劃分有2T2R、2T4R和4T4R三種。其中以2T4R為例介紹天面建設(shè)方案。
2T2R可以實現(xiàn)與GSM900MHz同覆蓋,建議FDD900MHz以2T2R為主,少量需補強場景可酌情使用2T4R。FDD1800用于容量場景時如果可新建抱桿可考慮2T4R。
4接收天線對上行容量增益為12%,但設(shè)備改造及工程費用巨大,建議優(yōu)先使用更高效的2T2R+COMP方式。
4發(fā)射天線的大部分增益是依賴手機支持4天線接收的前提下產(chǎn)生的,4發(fā)射天線的部署需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈成熟度決定。
多通道天線的體積和重量對抱桿及鐵塔設(shè)計提出新的要求,存在新建或加固鐵塔的風險。2T2R是目前最現(xiàn)實最經(jīng)濟的主流選擇,4接收天線可用于少量覆蓋補充場景,4發(fā)射天線應(yīng)依據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈成熟度決策引入時間。
6、網(wǎng)管及平臺建設(shè)
應(yīng)用平臺基本功能的具體規(guī)劃如下。
1)用戶賬戶管理:主要分用戶賬戶管理、管理員賬戶管理兩種,兩種賬戶所享受的權(quán)限會不一樣。賬戶提供注冊、登錄、密碼重置等功能。
2)業(yè)務(wù)信息管理:物聯(lián)卡業(yè)務(wù)狀態(tài)信息查詢,如號碼基本信息、開銷物聯(lián)卡賬戶信息、流量使用情況信息、套餐基本信息等業(yè)務(wù)狀態(tài)管理。
3)賬單明細管理:按日、周、月、年資費賬單的具體明細進行查詢,統(tǒng)計賬單的整體情況。
4)異常狀態(tài)管理:物聯(lián)卡的停開機狀態(tài)管理、異常訪問和IMEI(International Mobile Equipment Identity,國際移動臺設(shè)備標識)機卡分離等業(yè)務(wù)信息告警通知。通知可采取短信、郵件通知。
5)繳費管理:提供用戶通過APP、Web實時繳費,可通過支付寶、和包、微信、營業(yè)廳等渠道進行繳費。
6)實時監(jiān)測管理:提供Web、APP對三大應(yīng)用平臺各類應(yīng)用狀態(tài)實時監(jiān)測,實現(xiàn)用戶一鍵監(jiān)控,如移動內(nèi)部應(yīng)用中的智能管井管控,實時提醒水浸、高溫等變化,管道光纖移位管控,位置變動等;智能家居中環(huán)境空調(diào)管理,實時查看室內(nèi)溫度,遠程提前開啟空調(diào)。