YD T 5254-2021 移动物联网(NB-IoT)工程技术规范.pdf

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1、中华人民共和国通信行业标准 YD YD/T 5254-20 xx (报批稿 ) 移动物联网（ NB-IoT） 工程技术规范 Technical Specifications for Narrow Band Internet of Things of Mobile Network Engineering 中 华 人 民 共 和 国 工 业 和 信 息 化 部 2 0 X X - X X - X X 发 布 2 0 X X - X X - X X 实 施 发布 中华人民共和国通信行业标准 移动物联网（ NB-IoT） 工程技术规范 Technical Specifications for Narr

2、ow Band Internet of Things of Mobile Network Engineering YD/T 5254-20XX 主管部门：工业和信息化部信息通信发展司 批准部门：中华人民共和国工业和信息化部 施行日期： 20XX 年 XX 月 XX 日 XXXXXX 出版社 20XX 北 京 前 言 本规范根据 “工业和信息化部办公厅关于印发 2017 年第二批行业标准制修 订计划的通知”（工信厅科 201770 号）的要求制定。 本规范主要规定了移动物联网（ NB-IoT）工程建设过程中涉及到的相关规 划、设计、施工、验收和维护及安全、节能、环保、共建共享等技术要求。 本规范

3、由工业和信息化部信息通信发展司负责解释 、 监督执行 。 本规范在使 用过程中 ， 如有需要补充或修改的内容 ， 请与部信息通信发展司联系 ， 并将补充 或修改意见寄部信息通信发展司（地址： 北京市西长安街 13 号，邮编： 100804）。 本规范由中国通信企业协会通信工程建设分会组织编制。 本规范由中国通信标准化协会归口。 主编单位： 中国移动通信集团设计院有限公司 中讯邮电咨询设计院有限公司 主要起草人：汤利民 汪 颖 吕红卫 程日涛 邓安达 冯 征 俞进超 耿玉波 史辛宁 王 翔 尹凤庆 周 维 鄢 勤 李 元 邱倩琳 参编单位： 上海邮电设计咨询研究院有限公司 广东省电信规划设计院有

4、限公司 中通服咨询设计研究院有限公司 中国通信建设集团有限公司 主要参加人：许 锐 臧桂才 蓝俊锋 李可才 王 强 隆培云 目 次 1 总则 .1 2 术语和符号 .2 2.1 术语 .2 2.2 符号 .3 3 工程规划 .5 4 工程设计一般要求 .6 5 无线网工程设计 .7 5.1 无线网覆盖设计 .7 5.2 无线网容量设计 .7 5.3 天馈系统设计 .8 5.4 频率配置 .8 5.5 物理小区标识（ PCI）规划 .9 5.6 跟踪区（ TA）规划 .10 5.7 干扰协调 .10 5.8 传输需求 .10 6 核心网工程设计 .11 6.1 网络结构划分 .11 6.2 网元

5、设置 .11 6.3 网络组织 .18 6.4 其他互联 .19 7 接口要求和信令方式 .21 7.1 接口要求 .21 7.2 信令方式 .21 8 业务模型及带宽计算 .23 8.1 业务及信令模型 .23 8.2 业务带宽计算 .24 8.3 信令带宽计算 .24 8.4 计费带宽计算 .25 9 编号与 IP 地址 .26 9.1 编号方式 .26 9.2 IP 地址 .27 10 计费、网管与网络安全要求 .28 10.1 计费要求 .28 10.2 网管要求 .28 10.3 网络安全要求 .29 11 同步要求 .30 11.1 时钟同步 .30 11.2 时间同步 .30 1

6、2 局址和站址选择 .31 13 设备安装及工艺要求 .32 13.1 一般要求 .32 13.2 机房要求 .32 13.3 设备安装要求 .32 13.4 天馈线系统安装要求 .33 13.5 线缆布放工艺要求 .35 14 安全、节能、环保及资源共享 .37 14.1 安全防护 .37 14.2 节能设计要求 .37 14.3 环境保护 .37 14.4 基础设施共建共享 .38 15 工程验收 .39 15.1 验收前检查 .39 15.2 工程验收要求 .40 16 运行维护及优化 .43 本规范用词说明 .44 引用标准名录 .45 条文说明 .47 1 1 总则 1.0.1 本规

7、范适用于移动物联网（ NB-IoT） 工程，包括无线网及核心网的规划 、 设计、施工、验收、维护等工作。 1.0.2 工程建设应贯彻国家基本建设方针和技术经济政策 ， 符合国家相关技术体 制和技术标准及频段使用规定 ， 同时应密切结合我国物联网发展的实际 ， 合理利 用频率资源，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。 1.0.3 工程建设应充分调查分析和预测业务需求 ， 同时应考虑新业务 、 新技术运 用及运营维护等方面的因素，满足用户不断增长的移动物联网业务需求。 1.0.4 工程建设中涉及国防安全的，应执行国家颁布的有关规定。 1.0.5 工程建设应选用经国家认可的 、 产品质量检验

8、机构鉴定合格的 、 符合相关 技术标准的电信设备。 1.0.6 工程建设应贯彻执行国家节约能源 、 节约用水 、 节约材料 、 节省用地 、 保 护环境以及共建共享等有关法律和法规规定。 1.0.7 在我国抗震设防烈度 7 度及以上地区进行电信网络建设时 ， 使用的主要电 信设备应符合 YD 5083电信设备抗地震性能检测规范的规定。 1.0.8 移动物联网（ NB-IoT）工程建设除应符合本规范外，尚应符合国家及行 业现行有关标准的规定。 2 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 2G/3G/4G 物联网 以 GSM/ WCDMA、 TD-SCDMA/ TD-LTE、 LTE FDD 融

9、合网络作为用户接 入方式的物联网。 2.1.2 2G/3G 物联网 以 GSM/ WCDMA、 TD-SCDMA 融合网络作为用户接入方式的物联网。 2.1.3 4G 物联网 以 TD-LTE、 LTE FDD 网络作为用户接入方式的物联网。 2.1.4 独立部署（ Stand Alone Operation） 指独立部署于 LTE 频段外， 不依赖于 LTE。 2.1.5 保护带内部署（ Guard Band Operation） 指在 LTE 网络边缘保护频带上部署 ， 利用保护频带中未使用的 180kHz 带宽 ， 不占用 LTE 资源。 2.1.6 带内部署（ In-Band Oper

10、ation） 指在 LTE 网络载波中间部署 ， 占用 LTE 载波中间的 1 个资源块 （ PBCH、 PSS、 SSS 等特定位置的资源块除外）。 2.1.7 S1 接口的 Flex 功能 S1 接口包括 eNodeB 与 MME 之间的 S1-MME 接口、 eNodeB 与 S-GW 之间 的 S1-U 接口 。 S1-MME 接口的 Flex 功能支持 eNodeB 连接至 MME pool 内的各 个 MME， 从而实现 MME pool 内各 MME 的负载均衡和网络容灾。 3 2.1.8 X2 接口的 Mesh 架构 LTE 网络中 eNodeB 之间通过 X2 接口互相连接

11、， 形成 Mesh 型网络 ， 原有的 树型分支结构被扁平化 ， 使得基站承担更多的无线资源管理责任 ， 需要更多地和 其相邻的基站直接对话，从而保证用户在整个网络中的无缝切换。 2.2 符号 英文缩写 英文名称 中文名称 APN Access Point Name 接入点名称 BG Border Gateway 边界网关 BITS Building Integrated Timing (Supply) System 大楼综合定时供给系统 CG Charging Gateway 计费网关 DNS Domain Name System 域名系统 DRA Diameter Routing Agen

12、t Diameter 路由代理 DRX Discontinuous Reception 非连续性接收 eDRX Extended Discontinuous Reception 扩展的非连续性接收 eMTC Enhanced Machine-Type Communication 增强机器通信技术 eNodeB Evolved Node B LTE 基站 ECGI E-UTRAN Cell Global Identifier 小区全球唯一标识 EPC Evolved Packet Core 演进的分组核心网 4 E-UTRAN Evolved-Universal Terrestrial Radi

13、o Access Network 演进通用陆地无线接入网 GNSS Global Navigation Satellite System 全球导航卫星系统 GSM Global System for Mobile Communications 全球移动通信系统 GUMMEI Globally Unique MME Identifier 全球唯一 MME 标识符 GUTI Globally Unique Temporary UE Identity 全球唯一临时标识符 HLR Home Location Register 归属位置寄存器 HSS Home Subscriber Server 归属用

14、户服务器 IMSI International Mobile Subscriber Identity 国际移动用户识别码 ISDN Integrated Service Digital Network 综合业务数字网 LPWA Low Power Wide Area 低功耗广域（物联网技术） LTE FDD Long Term Evolution- Frequency Division Duplex 频分双工长期演进技术 MME Mobility Management Entity 移动管理实体 MMEC MME Code MME 号码 MMEGI MME Group ID MME POOL

15、标识 MNC Mobile Network Code 移动网号 MSIN Mobile Subscriber Identification Number 移动用户识别号码 MSISDN Mobile Station Integrated Services Digital Network Number 移动台综合业务数字网号码 NB-IoT Narrow Band Internet of Things 窄带物联网技术 NFV Network Functions Virtualization 网络功能虚拟化 5 NRSRP Narrowband Reference Signal Received

16、Power 窄带参考信号接收功率 NRS-SINR Narrowband Reference Signal- Signal to Interference plus Noise Ratio 窄带参考信号与干扰加噪声 比 NTP Network Time Protocol 网络时间协议 OCS Online Charging System 在线计费系统 PCC Policy Control and Charging 策略控制和计费 PCEF Policy and Charging Enforcement Function 策略和计费执行功能 PCI Physical Cell Identifie

17、r 物理小区标识 PCRF Policy and Charging Rules Function 策略和计费规则功能 P-GW Packet Data Network Gateway 分组数据网网关 PNF Physical Network Function 物理的网络功能 PSM Power Saving Mode 省电模式 RAT Radio Access Type 无线接入类型 RRC Radio Resource Control 无线资源控制 RRU Radio Remote Unit 远端射频模块 S-GW Serving Gateway 服务网关 SPR Subscription

18、Profile Repository 用户签约数据库 TA Tracking Area 跟踪区 TAI Tracking Area Identity 跟踪区域全球标识 TD-LTE Time Division Long Term Evolution 时分长期演进技术 TD-SCDMA Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access 时分 -同步码分多址 6 UE User Equipment 用户设备 VNF Virtualised Network Function 虚拟化的网络功能 WCDMA Wideband Code D

19、ivision Multiple Access 宽带码分多址 7 3 工程规划 3.0.1 物联网技术选择应与业务需求相匹配 。 NB-IoT 网络主要为物联网终端提 供低速率数据接入业务 ， 在有业务需求时可提供短信业务 、 国际漫游服务 ， 不考 虑为物联网终端提供语音业务服务。 3.0.2 NB-IoT 网络应由演进的接入网 E-UTRAN、 演进的分组核心网 EPC 以及 物联网业务平台组成。 3.0.3 应充分利用 NB-IoT 技术广覆盖、大容量、低功耗的优势， 科学规划 NB-IoT 网络， 合理搭建 NB-IoT 网络系统架构， 实现物联网 LPWA 业务的覆盖 和容量目标。

20、3.0.4 应充分利用 NB-IoT 与其他移动网络技术的相通性，在网络规划时与相 关系统协同考虑 ， 并与现有的电信基础设施共建共享 ， 降低建设成本 ， 缩短建设 周期。 3.0.5 NB-IoT 网络规划宜 结合业务发展及经济效益统筹规划、分步实施，确保 网络架构满足长期演进需求。 8 4 工程设计一般要求 4.0.1 工程设计应具备前瞻性 ， 应保证网络的质量和稳定性 ， 避免后期工程对网 络进行大幅度的调整。 4.0.2 工程设计应 兼顾工程技术方案的合理性和投资的经济性。 4.0.3 工程设计应充分考虑与现有通信网的协同 ， 包括局站址资源共用 、 主设备 与天馈资源共用、干扰规避

21、等。 4.0.4 网络服务应满足以下质量指标： 1 移动终端设备在无线覆盖区内 90%的位置、 99%的时间可接入网络；为 签约固定终端设备的安装位置提供良好覆盖，保证终端正常接入和业务运行； 2 在同频组网、 50%网络负荷情况下，无线网络总体覆盖率应符合以下要 求：在覆盖区域内， NRSRP-125dBm且 NRS-SINR-3dB的概率不低于 90%； 3 数据业务块差错率不大于 10%； 4 RRC 连接成功率 95%； 5 服务质量指标还应满足不同业务的典型质量要求。 9 5 无线网工程设计 5.1 无线 网覆盖设计 5.1.1 无线网覆盖设计宜包含以下内容： 1 设计目标：确定目标

22、覆盖区，制定覆盖、质量设计目标。 2 业务模型：对覆盖区内不同业务需求和分布进行分析，确定业务模型， 测算业务总量需求。 3 基站设置：针对目标区域选择典型场景进行传播模型校正，计算传播损 耗，进行覆盖预测，结合 业务 分布及站址资源情况进行基站布局。 5.1.2 在进行无线网络覆盖设计时应遵循以下原则： 1 根据 不同业务 对服务质量的要求，制定针对性的无线网络覆盖目标。 2 在满足设计目标的前提下，应充分利用现有的通信基础设施资源。 3 应结合具体业务需求，综合采用宏基站、室外微基站、室内覆盖系统等 技术设计部署。 4 NB-IoT 宏基站应按蜂窝网络结构进行设计，合理布局基站和设置天线

23、。 5 NB-IoT 网络覆盖应综合考虑业务类型与终端分布 、 终端耗电及待机时长 等因素，合理设置站间距，实现综合覆盖性能最优。 6 应控制重叠覆盖区域、合理设置小区参数，减少小区间干扰。 5.2 无线网容量设计 5.2.1 物联网无线网容量设计应考虑最大并发容量和全天容量 。 并发容量体现瞬 时应对业务冲击的能力 ， 全天容量体现一天时间内对不同业务连接的累计支持能 力。 10 5.2.2 网络容量应根据工程满足期的业务预测 、 网络负荷 、 网络质量等要求合理 配置，并与该区域内业务分布相匹配，兼顾当期工程和未来发展需求。 5.2.3 对于不同业务 ， 可通过终端错峰使用网络 ， 减少局

24、部时段内网络拥塞 ， 提 升日均小区容量。 5.2.4 对于同一业务 ， 当需要对大量终端进行远程控制操作时 ， 宜对同一小区内 终端设置分批次分区域控制，减少网络拥塞。 5.2.5 NB-IoT 通过重传机制增强覆盖时会降低网络容量，应通过合理的网络设 计实现覆盖和容量的平衡。 5.2.6 可采用载频扩容、小区分裂或新建基站等方式实现网络扩容。 5.3 天馈系统设计 5.3.1 应核实塔桅是否满足所安装设备和天线的承重和风荷等要求 ， 如不满足则 应对塔桅进行整改后再行安装。 5.3.2 NB-IoT 可与其它系统共用天馈线，其合路器件应满足各系统的频段特性 和多系统间的干扰隔离性能要求。

25、5.3.3 应根据应用场景 、 覆盖要求 、 干扰规避要求等条件 ， 合理设置天馈系统参 数，包括天线挂高、方位角和俯仰角。 5.3.4 基站天线挂高应综合考虑目标覆盖范围 、 周围建筑物高度 、 站距 、 干扰等 因素，避免越区覆盖。 5.3.5 基站天线方位角应根据服务小区主要覆盖的目标区域以及业务分布情况 合理设置 ， 同时要考虑地形或建筑物影响 ， 减少对其它基站的干扰 ， 合理控制重 叠覆盖区域，提高网络质量。 5.3.6 在满足网络设计要求的前提下 ， 宜选择体积小 、 重量轻 、 外形美观的天线 。 5.3.7 在有需求的站点 ， 可对基站天线采用一定的美化措施 ， 同时应尽量减

26、少美 11 化措施对天线性能的影响。 5.3.8 应根据天线和设备之间的距离和损耗要求合理选择馈线类型。 室外 RRU 应尽量靠近天线安装， RRU 与天线之间的跳线应尽量短。 5.4 频率配置 5.4.1 NB-IoT 网络沿用 LTE 定义的频段号 ， 3GPP R13 版本中 NB-IoT 可使用的 频段为 14 个， 如表 5.4.1； NB-IoT 频段使 用还应遵循政府对该 技术使用频段的 许可。 表 5.4.1 3GPP R13 规定 NB-IoT 可使用频段一览表 频段号 上行频段范围（ MHz） 下行频段范围 （ MHz） 1 1920-1980 2110-2170 2 1850-1910 1930-1990 3 1710-1785 1805-1880 5 824-849 869-894 8 880-915 925-960 12 699-716 729-746 13 777-787 746-756 17 704-716 734-746 18 815-830 860-875 19 830-845 875-890 20 832-862 791-821 12 频段号 上行频段范围（ MHz） 下行频段范围 （ MHz） 26 814-849 859-894 28 703-748 758-803 66 1710-