NB-IoT R14及后续演进的关键技术

NB-IoT技术以面向下一代网络为演进方向，结合现网应用需求和当前标准版本的不足，主要考虑如下几个方面。

1.NB-IoT R14演进

进一步增强了单用户速率，上行达到150kbit/s左右，下行达到120kbit/s左右；增强了定位功能，支持基于OTDOA（观察到达时间差）的定位技术，定位精度可达50m，减少终端对GPS的依赖，进一步降低成本及功耗；增强多播功能，便于统一高效地进行软件更新等。

2.支持NB-IoT和各RAT间的互操作

NB-IoT和各RAT间的互操作存在多种应用场景，如在移动物联网部署初期，部分地区的无线信号覆盖可能不及大网，此时物联网终端为保证业务的连续性，需要切换至大网；当大网用户进入地下车库、井底等这种大网信号无法覆盖的地区时，需要发送短消息或数据；NB-IoT用户希望使用语音功能等。

此时核心网可通过为NB-IoT规划独立的TAI的方式支持实现各RAT和NB-IoT间的空闲态TAU，同时可以在HSS中签约选择对当前承载的处理方式（维持或去激活）。

3.拥塞控制优化

同类移动物联网业务的话务模型非常相似甚至相同，如抄表类业务，可能在某一时刻数据出现井喷式的增长，从而引起网络拥塞，现有的基于PLMN和APN的拥塞控制方式对这种拥塞无法控制。物联网用户多是采用控制面优化方案进行数据传输，所以一旦发生拥塞不仅会影响数据的传输，还有可能危及信令的传输。

针对以上情况，在用控制面优化方案传输数据时，网络侧引入退避计时器（back-off timer），MME随机生成一个退避值，在NAS消息中发送UE，UE收到后在该计时器生效期间不会发送业务数据；也可由MME判断需要进行拥塞控制时，MME在Overload Start消息中增加对NB-IoT的控制面数据控制的参数，指示eNodeB对UE此类数据进行拥塞控制。

4.覆盖增强优化

移动物联网的覆盖增强技术是实现广覆盖的重要手段之一，但是会占用大量的无线和网络资源，因此，可以通过在核心网控制用户是否使用该功能来降低资源的开销。

技术方案包括两种：

1）在HSS中增加用户能否使用覆盖增强功能的签约（Enhanced CoverageAllowed参数），并下发给MME，由MME在Attach/TAU Accept消息或寻呼消息中将该参数传递给UE。

2）MME根据从HSS获得UE覆盖增强的相关信息判断该用户是否允许使用覆盖增强功能，并将结果下发给eNodeB，由eNodeB在RRC消息中带给UE。

5.QoS控制

由于传统的QoS控制只对数据面报文起作用，而随着移动物联网用户规模的不断扩大，对大量使用控制面优化方案的用户来说，也必将需要支持差异化的QoS控制。

主要的技术方案为，UE在RRC连接建立请求中将S-TMSI带给eNodeB，eNodeB新增UE Context Request流程通过S-TMSI向MME获取用户上下文，从而获取QoS参数。

6.支持定位功能

对于智能穿戴和物流追踪类业务的终端，如果使用控制面优化方案进行数据传输可利用现有的LBS（Location Based Servcie，基于位置的业务）服务功能，如果使用用户面优化方案可以利用LCS（Location Service，位置业务）服务功能，用于支持长时间不可达的用户最后位置定位；对暂时不可达的用户可通过MT-LR（Mobile Terminating Location Request，终端终止定位请求），支持周期性的和事件触发的定位服务等。