NB-IoT技术描述 部署模式

部署模式

1.1 Standalone部署

Standalone部署场景有两种部署方式：Refarming部署和空闲频谱部署。

  • Refarming部署

    Refarming部署是指在不影响原有通信制式系统功能前提下，将原有无线通信制式的一部分频谱资源划分给NB-IoT使用。通常可以将GSM制式的频谱Refarming给NB-IoT使用，部署时，要在NB-IoT与GSM制式之间预留保护带宽。通过对GSM网络的重新规划，保障对GSM网络产生的影响最小。

    以Refarming部署1:1共站组网为例，NB-IoT与GSM之间预留100kHz保护带宽，可以通过将2个GSM载波Refarming给NB-IoT网络使用，如下图所示。此时，GSM网络整个Bufferzone内，即使没有部署NB-IoT，也需要Refarming掉相应的GSM频点以降低干扰。

　　Refarming部署
　　
  • 空闲频谱部署
    运营商可能拥有一些不满足当前无线通信制式要求的非标准带宽频谱资源，NB-IoT是窄带通信技术，可以有效的利用这部分碎片空闲频谱资源。部署时，要在NB-IoT与已有通信制式之间预留足够的保护带宽，保证不对现有网络造成影响。主要应用场景有：
    • 利用GSM外空闲频谱资源部署NB-IoT，如下图所示。
      GSM空闲频谱部署

     

    • 利用UMTS外空闲频谱部署NB-IoT，如下图所示。
      UMTS空闲频谱部署

     

    • 利用LTE外空闲频谱部署NB-IoT，如下图所示。
      LTE空闲频谱部署

1.2 LTE Guardband部署

现有的无线通信制式为了避免相邻载波或制式间的干扰，需要在有效带宽之外预留一定的带宽余量，这部分带宽余量称为保护带宽（Guard band）。一般无线制式载波间的保护带宽基本都大于或等于180kHz。NB-IoT是一种窄带通信技术，上行和下行各占180kHz带宽，因此可以利用运营商已有无线通信制式频谱的保护带进行部署。这样，既可以在无需获得新频谱资源的前提下开展物联网业务，又有效提高了已有频谱的利用率。

目前，Guardband部署主要指在LTE FDD的保护带宽上部署NB-IoT，LTE Guardband场景下NB-IoT的部署位置要满足3GPP TS 36.101 R13协议约束要求。
NB-IoT Guardband部署图

LTE FDD在大于等于10MHz带宽部署场景下，带宽两侧有足够的保护带宽可以部署NB-IoT网络，以10MHz为例。3GPP TS 36.802 R13协议中，要求LTE Guardband部署场景下对应LTE FDD小区系统带宽不低于5MHz。由于5MHz场景下LTE Guardband部署NB-IoT会导致保护带宽不足，对周边系统产生干扰，因此版本限定LTE Guardband部署NB-IoT时，对应LTE FDD小区系统带宽不低于10MHz。

NB-IoT Guardband部署（LTE FDD 10M场景）

1.3 LTE In-band部署

LTE In-band部署场景是部署NB-IoT的典型场景，指利用已有LTE FDD的带内RB资源部署NB-IoT，如下图所示。

LTE In-band部署

 

LTE In-band部署场景有如下要求：
  • 硬件要求

    LTE In-band部署场景NB-IoT需要和LTE FDD共主控、共射频模块和共天线。当对应的LTE FDD小区故障时， NB-IoT小区也相应不可用，但NB-IoT小区故障不影响对应的LTE FDD小区。

  • 对LTE FDD的系统带宽要求

    3GPP TS 36.802 R13协议中，要求LTE In-band部署场景下对应LTE FDD小区的系统带宽不低于3MHz。由于3MHz场景下LTE In-band部署NB-IoT对LTE FDD系统性能的影响较大。

  • 部署NB-IoT的RB位置要求

    LTE In-band部署场景要求先建立LTE FDD小区，后建立NB-IoT小区，利用LTE FDD小区预留上下行的RB资源部署NB-IoT。NB-IoT的部署位置要满足3GPP TS 36.101 R13协议约束要求。

    NB-IoT下行RB部署位置要求如下表所示。
    In-band场景NB-IoT下行RB部署位置表

    • LTE FDD小区带宽

      NB-IoT下行RB可部署位置

      NB-IoT下行RB推荐部署位置

      5MHz

      2，7，17，22

      7，17

      10MHz

      4，9，14，19，30，35，40，45

      19，30

      15MHz

      2，7，12，17，22，27，32，42，47，52，57，62，67，72

      32，42

      20MHz

      4，9，14，19，24，29，34，39，44，55，60，65，70，75，80，85，90，95

      44，55
        • NB-IoT上行RB部署位置推荐部署在边缘RB，但需要避开LTE FDD的PRACH资源和静态配置的PUCCH资源。对于动态PUCCH场景，推荐部署在LTE FDD上行可用资源的第一个或者最后一个RB。
          • 如果NB-IoT部署位置和LTE FDD PRACH资源冲突，则NB-IoT小区无法开工。
          • 如果NB-IoT部署位置和LTE FDD静态配置的PUCCH资源冲突，则将减少PUCCH资源。
        • LTE FDD为NB-IoT预留RB资源
          LTE FDD预留的RB资源是上行资源还是下行资源由参数指定，预留的RB资源是否用于部署NB-IoT由参数指定。一个LTE FDD小区为NB-IoT预留的RB资源数建议不超过9个。如果超过9个，则只生效9个预留的RB资源：
          1. 优先保证部署NB-IoT的RB资源生效。
          2. 然后按照值大小排序。值越小，则对应预留的RB资源优先生效。

          NB-IoT下行子载波和LTE FDD下行子载波之间是正交的，因此，对于下行资源无需额外预留保护带。对于上行，NB-IoT NPRACH资源固定为Single-tone 3.75kHz子载波，和LTE FDD上行子载波之间不正交而产生干扰。因此，可以考虑将部署NB-IoT两边相邻的RB预留为保护带宽来降低干扰。但考虑到干扰带来的影响没有额外预留1~2个RB资源带来的影响大，实际场景通常不额外预留RB资源做保护带宽。

          采用LTE In-band方式部署NB-IoT的网络中，如果存在同频组网的BTS3203E或LampSite基站，需要把这些基站中部署NB-IoT的RB资源位置预留出来。原因在于，BTS3203E或LampSite基站不支持部署NB-IoT，远近效应会导致NB-IoT小区和LTE FDD小区之间的相互干扰。

        • NB-IoT对LTE FDD做冲突避让

          如果部署NB-IoT的上行RB资源和LTE FDD的SRS存在冲突，则会导致NB-IoT和LTE FDD的SRS之间相互干扰。此时，通过参数配置来保证NB-IoT对LTE FDD的SRS做冲突避让，但NB-IoT因此最大可能损失上行容量8%~20%。LTE FDD小区是否开启SRS通过参数判断。如果参数配置为“TRUE”，则表示LTE FDD小区有SRS资源，否则没有SRS资源。另外，如果部署NB-IoT的上行RB位置在对应LTE FDD小区PUCCH的外侧，则肯定不会与LTE FDD的SRS冲突。

          3GPP TS 36.211 R13协议定义了LTE In-band部署场景用于部署NB-IoT的下行RB资源需要对LTE FDD的PDCCH资源和CRS资源打孔。如下图所示。

          LTE In-band部署下行RB资源

          另外，NB-IoT小区需要借用LTE FDD的CRS导频做信道测量，需要保证PCI取模的结果相同。

posted @ 2018-02-03 11:12  nbiot  阅读(1930)  评论(0)    收藏  举报