Общие принципы построения стека протоколов технологии NB-IoT заключаются в наследственности стандарта LTE, его упрощении и адаптации к особенностям межмашинного взаимодействия. В качестве примера такого дуализма можно привести структуру виртуальных соединений (bearer):
- в IoT существуют сигнальные виртуальные соединения (bearer) SRB0, используемые для переноса RRC сообщений через общий логический канал управления (CCCH);
- в IoT существуют bearer SRB1, используемые для переноса RRC и NAS сообщений через выделенный логический канал управления (DCCH);
- в IoT отсутствуют bearer SRB2, используемые в LTE для переноса низкоприоритетных RRC сообщений через DCCH, в частности отчетов об измерениях;
- в IoT определяются дополнительные сигнальные виртуальные соединения (bearer) SRB1bis; данные соединения выполняют роль SRB1 до применения механизмов безопасности, а также переносят трафик уровня управления CIoT EPS оптимизации (не использующего механизмы безопасности).
Стек протоколов (аналогичный стеку протоколов LTE) показа на Рис. 28.
Рис. 28:
- управление RRC соединениями;
- передачу системной информации;
- передачу сигнального трафика, не относящегося к радиосоединению (NAS – Non Access Stratum).
- поддержку мобильности;
- поддержку процедур установки и поддержания IP связанности между терминалом (UE) и пакетным шлюзом (PDN-GW);
- механизмы безопасности (security) на NAS уровне, включая контроль целостности (integrity) и шифрование (ciphering) сигнальных сообщений.
- cжатие заголовков (header compression);
- защиту данных на AS уровне, путем шифрования и контроля целостности.
- разбиение (фрагментацию) и упаковку (объединение) пакетов;
- восстановление порядка следования пакетов;
- обнаружение повторных пакетов;
- исполнение процедур передачи данных в режиме без подтверждения (unacknowledged mode, UM);
- исполнение процедур передачи данных в режиме с подтверждением (acknoledged mode, AM);
- исполнение процедур передачи данных в прозрачном режиме (transparent mode, TM);
- выполнение HARQ операций;
- мультиплексирование / демультиплексирование логических каналов в транспортные;
- приоритезацию логических каналов;
- работу менеджера расписаний (scheduling);
- исполнение процедур случайного доступа и прерывистого приема (DRX).
В состоянии RRC-IDLE M2M-терминал:
- мониторит пейджинговый канал;
- считывает системную информацию;
- выполняет измерения на соседних сотах и (при необходимости) осуществляет перевыбор соты (cell reselect).
Управление мобильностью осуществляет M2M-UE.
Местоположение M2M-UE известно сети с точностю до зоны слежения (Tracking Area).
В состоянии RRC-CONNECTED M2M-терминал:
- мониторит пейджинговый канал для получения уведомления об изменении системной информации;
- мониторит канал управления (NPDCCH);
- выполняет прием / передачу данных.
Управление мобильностью осуществляет сеть.
Местоположение M2M-UE известно сети с точностю до зоны соты.
На Рис. 29 приведена диаграмма перехода между состояниями.
Рис. 29:
