GSMA 移动物联网部署指南总结
概述
NB-IoT 和 LTE-M 是 3GPP 规定的蜂窝无线接入技术,用于满足快速增长的低功耗广域 (LPWA) 物联网连接市场。本指南旨在帮助移动网络运营商和解决方案开发人员确保互操作性和平滑漫游,并基于 2017 年以来的全球部署经验和市场洞察力,对新兴特征的采用提出建议。
全球部署
NB-IoT 和 LTE-M 现已具备全球覆盖能力,支持应用服务提供商在全球范围内部署和运营其解决方案。截至 2025 年 10 月,全球已部署超过 140 个 NB-IoT 和 129 个 LTE-M 网络。本指南旨在分享移动网络运营商和网络提供商在 NB-IoT 和 LTE-M 特征方面的经验和学习成果,并构建全球部署架构图,以实现漫游和互连的优势。
部署挑战
由于每个移动网络运营商 (MNO) 在 NB-IoT 和 LTE-M 频率带、数据架构和关键特征方面的设置不同,因此需要一致的部署配置设置或至少透明度,以实现物联网开发者和用户在全球范围内的共同体验,而不管他们接入哪个 MNO 网络。对于任何给定的物联网解决方案,应用逻辑应根据所使用的无线接入网 (RAN) 尽可能保持一致。
特征部署指南
本指南考虑并分类了截至 Release 17 的 NB-IoT 和 LTE-M 相关特征,重点关注以下三个组:
- 最小基线特征:被 MNO 和设备广泛支持的特性,例如频率带、网络接入、PSM、eDRX、物理控制信道、IP 与非 IP、覆盖增强、功率等级、RAT 类型、核心网和网关等。
- 新特征和新兴特征:可能已标准化但尚未在商业网络和设备中实现的特性,例如用户平面优化、位置、唤醒信号、EARFCN 预配置、早期数据传输、改进的 MIB 和 SIB 解调性能等。
- 未广泛采用的特性:标准化但尚未商业化的特性,例如非 3GPP LPWA 技术、非 IP 数据传输、SCEF、多播传输/群组消息、BEST 等。
最小基线特征
- 部署频段:LTE-M 和 NB-IoT 均支持多种频段,包括 1GHz 以下和 1GHz 以上频段。MNO 应尽量部署在至少一个 1GHz 以下频段,并公开其使用的频段。
- 网络接入:支持通过 PDN 连接或无 PDN 连接进行网络接入。
- 控制平面与用户平面:推荐支持 IP 流量通过用户平面,并考虑支持非 IP 流量通过控制平面。
- PSM:推荐支持 PSM 并实现“存储和转发”策略,以优化功耗。
- eDRX:推荐支持空闲模式 eDRX 并实现“存储和转发”策略,以优化功耗。
- 覆盖增强:推荐支持 LTE-M 覆盖增强模式 A,并考虑支持模式 B。
- SMS:由于 2G/3G 网络的关停,MNO 应遵循 GSMA 提供的建议,确保物联网设备的 SMS 服务连续性。
- 功率等级:推荐支持最低功率等级 3,并考虑支持更低功率等级。
- RAT 类型:推荐支持 NB-IoT RAT 类型,并考虑支持 LTE-M RAT 类型。
- 释放协助指示 (RAI):推荐支持 RAI,以加快设备空闲模式的连接释放。
- 改进的接入控制:推荐支持基于 CE 级别的接入限制,以优化网络性能。
- 放宽的细胞重选监控:推荐支持放宽的细胞重选监控,以增加电池寿命。
LTE-M 特定特征
- 部署模式:支持 FDD 和 TDD 模式,推荐支持半双工模式。
- 连接模式移动性:推荐支持连接模式移动性,特别是与 VoLTE 结合使用时。
- HARQ-ACK 捆绑:推荐支持 HARQ-ACK 捆绑,以提高资源利用率。
- 移动性增强:推荐支持移动性增强功能,以支持高速移动场景。
- 新 PUSCH 重复因子:推荐支持新的 PUSCH 重复因子,以提高资源利用率。
- 更高的上行链路峰值速率:推荐支持更高的上行链路峰值速率,以支持更多数据传输。
- 10 个下行链路 HARQ 进程:推荐支持 10 个下行链路 HARQ 进程,以增加下行链路峰值速率。
- 连接模式中的移动性增强:推荐支持连接模式中的移动性增强功能。
NB-IoT 特定特征
- 部署模式:支持独立部署、LTE 间隙部署和 LTE 带内部署。
- 下行链路信道质量报告:推荐支持下行链路信道质量报告,以优化调度。
- 窄带测量精度改进:推荐支持窄带测量精度改进,以提高定位性能。
- NB2:推荐支持 NB2 和多音特征,以增加数据速率。
- 本地 RRM 政策信息存储:推荐支持本地 RRM 政策信息存储,以实现 UE 差异化。
- 连接模式移动性:推荐支持连接模式移动性。
- NPRACH 范围增强:推荐支持 NPRACH 范围增强,以支持更大范围的 NB-IoT 部署。
- RLC UM 支持:推荐支持 RLC 未确认模式,以减少信令开销。
- 调度请求 (SR):推荐支持 SR,以简化 BSR 发送。
- 混合独立操作:推荐支持混合独立操作,以提供更灵活的部署方式。
- 小蜂窝支持:推荐支持小蜂窝,以扩展覆盖范围。
新特征和新兴特征
- 用户平面优化:推荐支持用户平面优化,以减少信令开销和降低功耗。
- 位置:推荐支持 E-CID 和 OTDOA,以实现定位功能。
- 唤醒信号 (WUS):推荐支持 WUS,以减少功耗。
- EARFCN 预配置:推荐支持 EARFCN 预配置,以减少设备获取系统信息的时间。
- 改进的 MIB 和 SIB 解调性能:推荐支持改进的 MIB 和 SIB 解调性能,以减少功耗。
- 移动终端早期数据传输 (MT-EDT):推荐支持 MT-EDT,以减少连接时间。
- LTE-MNR 共存:推荐支持 LTE-MNR 共存,以实现更广泛的覆盖。
- 预配置上行链路资源 (PUR):推荐支持 PUR,以减少连接时间。
- DL/UL 资源预留:推荐支持 DL/UL 资源预留,以避免资源冲突。
- 连接到 5GC:推荐支持连接到 5GC,以实现下一代网络互连。
- NB-IoT 网络管理工具增强:推荐支持 NB-IoT 网络管理工具增强,以优化网络资源。
- NB-IoT 改进的 多载波操作:推荐支持 NB-IoT 改进的 多载波操作,以提高性能。
未广泛采用的特性
- 非 IP 数据传输 (NIDD):推荐监测 NIDD 的发展和支持情况。
- SCEF:推荐监测 SCEF 的发展和支持情况。
- 多播传输/群组消息:推荐监测多播传输/群组消息的发展和支持情况。
- BEST:推荐监测 BEST 的发展和支持情况。
结论
本指南提供的建议旨在实现更广泛的标准利益和可预测的互连,同时确保对即将做出的关于新特征和新兴特征的决策进行国际协调。GSMA 将定期更新本指南,以提供更具体的建议。推荐支持以下关键最小特征:PSM、eDRX、功率等级、速率控制机制、释放协助指示、高延迟通信等。对于其他 LTE-M 特征,如 VoLTE,MNO 尚未制定一致的部署计划。同样,对于使用 NB-IoT 的 SMS,MNO 尚未制定一致的部署计划。非地面网络 (NTN) 也受本文件中列出的特征影响,因此应密切监测。