一、概述

窄帶物聯網（NB-IoT）即面向物聯網的蜂窩窄帶接入（NB-IoT）系統，屬于蜂窩物聯網（C- IoT，Cellular IoT）的范疇。NB-IoT系統在我國是基于第四代（4G）數字蜂窩移動通信技術（FDD-LTE）為物聯網（IoT）提供網絡服務的，利用LTE網絡的廣域覆蓋性，為低功耗廣覆蓋（LPWA）類物聯網業務的開展與部署提供支持。因此，NB-IoT系統應是由無線接入網（簡化的E-UTRAN）和核心網（優化的EPC）所構成，以適應為物聯網（IoT）用戶提供數據包較小的、收發不頻繁的IP數據包和非IP（Non-IP）數據包傳送服務。

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下圖1為窄帶物聯網（NB-IoT）系統的網絡架構，可知，它與LTE網絡架構基本相同。NB-IoT系統的無線接入網設備主要是指分布式的基站（eNB）設備，eNB間通過X2接口相通信；eNB與C- IoT EPC間通過S1接口互通；eNB與物聯網終端（UE）間通過空中接口（Uu接口）相通信。NB-IoT系統的核心網（C- IoT EPC）的設備同樣涉及到：移動性管理設備（MME）、服務網關（S-GW）設備、PDN網關（P-GW）設備、業務能力開放單元（SCEF）設備、用于存儲用戶簽約信息的歸屬簽約用戶服務器（HSS）、應用服務器（AS）、與計費網關（CG）等網元；如果支持短消息，NB-IoT網絡可能還包括短消息中心（MSC Server）設備。其網元設備間的互聯接口詳見圖1中所示。這里依據我國相關通信標準對上述窄帶物聯網（NB-IoT）網絡設備的技術要求予以介紹。

圖 1：窄帶物聯網（NB-IoT）系統網絡架構與設備構成

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二、NB-IoT系統基站設備的技術要求

NB-IoT系統基站設備的技術要求主要是由我國通信行業標準YD/T 3335《面向物聯網的蜂窩窄帶接入（NB-IoT） 基站設備技術要求》做出規定的，該標準規定了NB-IoT基站設備的功能要求、性能要求和接口要求。下述對該標準的內容給予簡要介紹，若要詳細的了解該標準具體內容的請查閱下附件2。

附件 2：YD/T 3335-2018《面向物聯網的蜂窩窄帶接入（NB-IoT） 基站設備技術要求》

1、工作模式

這里需要強調的是，由于NB-IoT系統是基于FDD-LTE網絡的一種功能簡化與優化系統，因此其基站（eNB）設備應支持下述三種工作模式：帶內工作模式（in-band operation）、保護帶工作模式（guard-band operation）和獨立工作模式（standalone operation）。其具體定義詳見下表2-1-1，下圖2-1給出了三種工作模式的圖示。由圖表可知，所謂NB-IoT的工作模式，是指NB-IoT系統空中接口（基站與終端共同遵守）的對工作頻率的部署模式。各電信運營商可根據各自的使用策略及未來的發展規劃合理選擇NB-IoT系統工作模式。下表2-1-2規定了NB-IoT系統基站三種工作模式各自應支持的帶寬要求。

表 2-1-1：NB-IoT系統的工作模式的定義

圖 2-1：NB-IoT系統的工作模式的圖示

表 2-1-2：NB-IoT系統基站支持的系統帶寬要求

2、功能要求

在YD/T 3335標準中，規定了NB-IoT基站設備的20項功能的要求，其功能名稱詳見下表2-2。這些功能展示了NB-IoT基站基于E-UTRAN無線網絡工作與操作的基本要求。各項功能的具體技術要求請查閱本文的附件2。

表 2-2：NB-IoT基站設備具備的功能名稱

3、設備性能要求

YD/T 3335標準給出的NB-IoT系統基站（eNB）設備性能要求包括：工作頻段與信道安排；發射機性能；接收機性能；基站性能要求；可靠性和可用性要求。其中，發射機/接收機性能的適用性說明詳見下外表2-3；基站性能要求是指NB-IoT系統的窄帶物理信道（NPUSCH、NPRACH）的相關性能。具體各性能要求的內容請查閱本文的附件2。

表 2-3：發射機/接收機性能的適用性說明

需要特別指出的是：YD/T 3335標準中僅要求，NB-IoT基站使用的工作頻段應符合國家無線電管理部門的相關規定，并未給出具體頻段及范圍。事實上，由于NB-IoT系統基于LTE系統，因而NB-IoT基站設備工作頻段也應基于E-UTRAN基站設備的工作頻段。為此，工信部在2017年6月5日頒布了《中華人民共和國工業和信息化部公告》（2017年第27號）。在公告中指配了窄帶物聯網（NB-IoT）系統的工作頻率，即將已指配于工作在FDD模式的IMT系統（包括GSM系統）的工作頻段用于窄帶物聯網（NB-IoT）系統。

欲詳細了解工信部2017年第27號《公告》內容的請進入。

4、接口要求

YD/T 3335標準規定了NB-IoT系統基站（eNB）的Uu接口、S1接口和X2接口的要求，具體要求匯總于下表2-4中，它們都是開放的標準接口。

表 2-4：NB-IoT系統基站（eNB）接口要求

另外，NB-IoT系統基站（eNB）設備的有關技術要求以及其它技術要求（如操作維護要求、同步要求、環境要求、電源與接地要求等），還應符合通信行業標準YD/T 2573《LTE FDD數字蜂窩移動通信網基站設備技術要求（第一階段）》的相關規定的。

欲詳細了解通信行業標準YD/T 2573要求內容的請進入。

三、NB-IoT系統核心網設備的技術要求

NB-IoT系統核心網設備的技術要求主要依據的是我國通信行業標準YD/T 3333《面向物聯網的蜂窩窄帶接入（NB-IoT） 核心網設備技術要求》。該標準重點規范了NB-IoT系統核心網相關網元設備（包括MME、S-GW、P-GW、HSS、SCEF、CG等設備）的功能要求和設備的話單要求。若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件3。

附件 3：YD/T 3333-2018《面向物聯網的蜂窩窄帶接入（NB-IoT） 核心網設備技術要求》

1、網元設備的功能要求

NB-IoT系統核心網網元設備的功能要求，YD/T 3333規范了移動管理實體（MME）、服務網關（S-GW）、分組數據網網關（P-GW）、歸屬簽約用戶服務器（HSS）、網絡能力開放功能（SCEF）、計費網關（CG）等網元設備應支持的NB-IoT相關功能，關鍵是MME設備功能（其功能名稱詳見下表3-1）。其功能要求的重點是接入控制功能、控制面數據傳輸功能、用戶面優化數據傳輸功能等等，功能的具體要求請查閱本文的附件3。

表 3-1：MME設備應支持的NB-IoT功能名稱

2、網元設備的話單要求

在YD/T 3333標準中，要求S-GW、P-GW和SCEF以及CG應支持NB-IoT離線計費功能，支持包含NB-IoT相關信息的S-GW、P-GW和SCEF的呼叫詳單（CDR）；并給出了CDR的相關信息。具體內容要求請查閱本文的附件3。

另外，NB-IoT系統核心網網元設備的有關技術要求以及其它技術要求（如操作維護要求、定時和同步要求、環境要求、電源與接地要求等），還應符合通信行業標準YD/T 2628.1《演進的移動分組核心網絡（EPC）設備技術要求 第1部分 支持E-UTRAMN接入》的相關規定的。

欲詳細了解通信行業標準YD/T 2628.1要求內容的請進入。

需要指出的是：上述介紹的NB-IoT系統基站設備與核心網設備的技術要求是第一階段的，后續有第二階段等的技術要求。

欲進一步了解NB-IoT系統終端設備（UE）技術要求的請進入。