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NB-IoT终端标准化进展与测试验证

作者:中国信息通信研究院泰尔终端实验室 苏赓 刘笛 果敢 来源:人民邮电报 日期:2017年05月05日 09:46

NB-IoT标准化情况

NB-IoT的标准主要可分为Core Part(核心部分),性能标准及一致性测试标准等。其中核心部分标准规定的是协议的具体内容,包括信令协议、网络接入等,主要与开发相关。性能标准规定了各子技术领域的性能,同测试相关。一致性测试标准,是射频、协议、RRM的测试标准。目前NB-IoTRel-13版本核心标准已经冻结。

一致性测试标准由3GPP RAN5工作组制定,RAN5的终端一致性测试子工作组(NB_IoT-UEConTest)根据运营商和终端厂商沟通情况,将相关测试例优先级分为两个阶段,即Phase1Phase2。目前Phase 1仅遗留少部分工作尚未完成, Phase 2的工作也在持续推进。

20166RAN#72次会议上,由沃达丰、华为、HI Silicon、爱立信和高通联合提出了新的WI,即Enhancements of NB-IoTRel-14版本)。Rel-14版本的NB-IoT是对Rel-13版本的增强,同时保持现有NB-IoT的低成本、低复杂度、容量和覆盖能力。

Rel-14版本的NB-IoT的增强功能包括:定位:改进Rel-13版本不支持定位的缺点;移动性增强:改进Rel-13版本的弱移动性缺点;组播:用于UE(嵌入式芯片ROM)软件升级、消息群发等;非锚增强:引入NPRACHPaging;新功率等级:MCL能适当放宽前提下,使用更低功率级别(14dBm)。

国内行业标准缺乏统一

国内物联网市场潜力巨大,但当前行业标准缺乏统一,造成了物联网市场严重的碎片化,需要尽快展开物联网技术研究和标准化工作。一方面满足物联网市场发展要求,协助运营商转型。另一方面,也能进一步推动物联网产业加快发展。目前国内主要有中国通信标准化协会(CCSA)和电信终端产业协会(TAF)在进行NB-IoT及物联网行业相关的标准化工作。其中中国通信标准化协会依托3GPP的现有框架,对面向物联网的蜂窝窄带接入的技术方法、测试方法等开展工作。电信终端产业协会则以行业为依托,以通信与垂直行业融和为基础,完善相关标准体系及内容。

电信终端产业协会,于2017年开始蜂窝窄带物联网的相关技术研究和标准化工作。考虑到产业链中物联网模块企业众多,物联网模块形态各异,各厂家采用指令集亦不相同等情况,TAF在国内首个完成物联网模块协会标准。

CCSA蜂窝窄带接入的相关标准中,终端测试方法的标准架构基本沿用原LTE移动终端标准的架构。在传统RF、协议、RRM保持和3GPP一致,在业务功能方面做了简化,而在互联互通方面,基于NB-IoT终端工作特点,进行了全新的考虑。

NB-IoT终端测试验证及后续发展

GCF已启动NB-IoT的验证和认证工作。NB-IoT射频(RF)、无线资源管理(RRM)和协议工作组分别为WI-259WI-258WI-257。与3GPP类似,GCF也将相关测试例验证工作分为优先级1和优先级2两阶段。其中射频相关测试例需验证30条,P110条,P220条。无线资源管理测试例有12条,P1阶段有6条,P2阶段有6条。协议测试例要求验证73条,P1需要验证17条,P2需要验证56条。目前仪表平台验证工作正在稳步进行中,大部分工作集中在协议和射频测试例验证。无线资源管理部分尚未有厂商提交测试例验证。

NB-IoT行业测试验证发展趋势

NB-IoT作为LPWAN的一种重要技术,具备明显的技术和应用优势。目前全球运营商已经意识到物联网市场的巨大潜力,并且开始积极开展业务演示和测试。目前国内NB-IoT产业主要集中在如抄表、停车、资产追踪、交通和农业等垂直行业方面。对于传统的通信功能(射频,协议部分),芯片企业、终端企业可以依照现有LTE的标准和测试架构进行研发与测试,属于比较完善的方案架构体系。而在垂直行业方面,不同行业对于功耗、业务、工作环境等方面的要求不尽相同,目前面向垂直行业的测试验证体系及方案尚不够完善。

TAF协会针对产业界关注的问题“功耗”和“互联互通”,做了针对性的立项进行研究,对测试维度及测试方法进行调研与研究。利用TAF及其成员的生态圈,面向垂直行业进行调研,收集行业的业务逻辑及应用场景;在TAF工作组会议上发挥运营商、芯片-模组-终端的产业链各方力量,从“管”和“端”两个层面充分研究“云”所需的应用场景与业务逻辑;进而将传统通信领域的功耗测试和兼容性测试向“云”“管”“端”协作演进,打造通信与垂直行业融合的测试方案体系。

在测试解决方案方面,不同垂直行业对无线接入环境以及物理工作环境要求不一,业务逻辑和业务特征呈现明显发散态势。单一的通信测试验证解决方案对垂直行业的参考意义有所下降。同时,物联网技术带来垂直行业和通信业的新融和,进而催生出垂直行业对于基于业务的物联网通信终端/模组测试的新需求。面向不同垂直行业,打造通用型的测试验证平台,成为后续检测验证的可能发展方向之一。

 

 

 


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