中国窄带物联网NB-IoT行业报告（70页）

窄带物联网 NB-IoT 网络架构主要由终端设备、接入网、基站、核心网、IoT 平台、应 用服务器等部分组成。终端设备负责采集和识别物体信息，并通过接入网将物体信息数据传 输至基站。基站负责空中接口的接入处理，并通过 S1 接口与核心网相连接，可进行 NB-IoT 独立组网，亦可与 EUTRAN 进行融合组网。核心网负责与终端设备进行非接入层交互，并 把数据发送至 IoT 平台进行下一步处理。IoT 平台负责汇集各类终端数据，并根据数据的不 同类型传送至相应的应用服务器。应用服务器按实际应用要求进行相应数据分析、处理。  NB-IoT 核心网包括 CIoT EPS 用户面功能优化和 CIoT EPS 控制面功能优化这两种优 化方案（见图 2-4）。  （1）在 CIoT EPS 控制面功能优化方案中，上行数据从基站传送至 MME 网元后，可 通过 SGW 网元传送到 PGW 网元再传送到应用服务器，或通过 SCEF 网元连接到应用服务 器，后者仅支持非 IP 数据传送。CIoT EPS 控制面功能优化方案无需进行数据无线承载，适 用于非频发小数据包传送场景。SCEF 是专为窄带物联网 NB-IoT 设计的网元，可在控制面 上传送非 IP 数据包。

近 5 年来，伴随着物联网逐步推广，通信运营商及物联网通信技术相关厂商、标准制定 组织发现低功耗、强覆盖、大连接量、低成本的物联网通信技术应用需求大，发展前景可观， 进而陆续开展相关技术的标准研发和制定，窄带物联网 NB-IoT 由此应运而生（见图 2-5）。  2014 年 5 月，通信行业标准化组织 3GPP 开展以新型无线电接入网系统为研究对象的 研究项目“FS_IoT_LC”，由华为和沃达丰联合提出的 NB-M2M（Narrow Band Machine  to Machine）技术方案为“FS_IoT_LC”项目的重点研究方向之一，应用于物联网领域的窄 带通信技术开始受到市场关注。2014 年 9 月，高通提出窄带正交频分复用技术方案 NBOFDM（Narrow Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing），该技术方案于 2015 年 5 月与 NB-M2M 技术方案融合为 NB-CIoT 技术方案（Narrow Band Cellular  IoT）。

截至 2018 年 6 月，2G、3G、4G、NB-IoT、eMTC 在全球授权频谱物联网连接总量 中的占比分别为 42.2%、21.8%、31.3%、3.8%、0.9%（见图 2-7）。2017 年为 NB-IoT 的商用元年，发展时间短，连接量仍不及 2G、3G、4G 网络。相比 2G、3G、4G 网络，NBIoT 网络的低功耗优势更突出，有更多适用的物联网应用场景，预计至 2023 年，NB-IoT 的 连接量将超过 2G、3G、4G 网络，在全球授权频谱物联网连接总量中的占比将达 35%以上。