NB-IoT的基站是基于物聯(lián)網(wǎng)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的。物聯(lián)網(wǎng)模型和手機(jī)模型不同,終端接入數(shù)量很大,但每個(gè)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包很小,對(duì)時(shí)延的要求也不敏感。
當(dāng)前的2G、3G、4G基站設(shè)計(jì)主要是保障用戶的并發(fā)通信和減小時(shí)延。但是,NB-IoT對(duì)業(yè)務(wù)時(shí)延不敏感,可以設(shè)計(jì)更多的用戶接入,保存更多的用戶上下文,這樣就可以讓5萬(wàn)個(gè)終端同時(shí)在一個(gè)小區(qū),大量終端處于休眠狀態(tài),但是上下文信息由基站和核心網(wǎng)維持,一旦有數(shù)據(jù)發(fā)送,可以迅速進(jìn)入連接狀態(tài)。
NB-IoT相比2G、3G、4G的通信系統(tǒng),有50-100倍的上行容量提升。NB-IoT仿真的結(jié)果是每個(gè)小區(qū)可以達(dá)到5萬(wàn)個(gè)UE的連接,在仿真模型中,80%的用戶為周期上報(bào),20%的用戶為網(wǎng)絡(luò)控制。
NB-IoT要求eNB基站支持海量的低速率UE的接入,可以通過模型估算普通市區(qū)NB-IoT基站的容量,以倫敦模型為例,每個(gè)住戶的設(shè)備數(shù)量是40個(gè),如下算法:
ISD(Inter-Site Distance,基站間距離)=1732m
R(小區(qū)半徑)=ISD/3≈577.3m
小區(qū)覆蓋面積=0.86km2(假設(shè)為正六邊形)
美平方千米的住戶密度=1517
每個(gè)住戶的設(shè)備數(shù)量=40
每個(gè)小區(qū)的設(shè)備數(shù)量=小區(qū)覆蓋面積*每平方千米的住戶密度*每個(gè)住戶的設(shè)備數(shù)量≈52184
核心網(wǎng)側(cè)面對(duì)大容量的壓力,必須做好針對(duì)性的優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)大,而且依然是永久在線(即使終端進(jìn)入了PSM休眠狀態(tài),核心網(wǎng)依然保存著用戶的所有上下文數(shù)據(jù)),核心網(wǎng)無論是簽約、用戶上下文管理,還是IP地址的分配都有新的優(yōu)化需求。此外,相對(duì)于4G系統(tǒng),NB-IoT核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)突發(fā)性更強(qiáng),可能某行業(yè)的用戶集中在某個(gè)特定的時(shí)間段,同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù),對(duì)核心網(wǎng)的設(shè)備容量要求,過載控制提出了新的要求。