利尔达NB-IOT的PSM和eDRX低功耗模式笔记

ScalersTalk成长会 2018-02-03

1. NB-IOT的技术优势,广覆盖,NB-IOT与GPRS和LTE相比较,最大链路预算提升了20dB,相当于提升了1000倍,即使在地车车库、地下室、地下管道等普通无线网络信号难以到达的地方也容易覆盖到。

2. 20dB和倍数的关系,20dB=10lg(100),所以是100倍的关系,其实是把倍数乘法,换成了加减法的换算。

3. 首先NB-IOT有4中模式,连接状态,空闲状态,PSM状态,eDRX状态。

4. 以应用场景来说,NB-IOT(简称NB)的上行数据传给核心网之后,NB进入空闲状态,此时开启一个激活定时器,定时器的时间由核心网和NB协商决定。激活定时器超时之后,NB进入PSM状态。在此状态下NB的射频被关闭,相当于关机,但是核心网还保留着NB的信息,当NB从PSM唤醒之后进入连接状态(不需要再次进行附着建立)。

在PSM状态下,下行数据不可达,那核心网就是要下发怎么办,此时需要服务网关缓存下行数据并延迟,等NB从PSM唤醒之后,再下发这条数据。那么NB被唤醒有2种方式,第一是NB需要上行发数据的时候,第二是TAU定时器超时,注意TAU和激活定时器是2个不同的定时器。TAU定时器的用途是NB必须多久上报一次,类似心跳。

进入PSM状态,NB不再接收寻呼消息和下行数据,看起来NB和核心网失去连接,但是NB仍然注册在核心网上(核心网还保留着NB的信息)。

PSM的优点是可进行长时间的睡眠,缺点是不能马上收到核心网的下行数据(下行实时性差),主要用在远程抄表等对下行数据实时性要求不高的产品。但是物联网和手机需求不同,手机的话需要随时监听基站的呼叫请求,要不别人找不到你,但是物联网大部分就是要上行数据,比如抄表,只要把每个月的用电量传上去就可以。

在下图中,T3412就是TAU定时器,T3324就是激活定时器。DRX就是周期性寻呼的时间,在空闲状态下,还支持周期性寻呼。在周期性寻呼之间,功耗是多少?

利尔达NB-IOT的PSM和eDRX低功耗模式笔记

5.DRX:discontinuous reception,不连续接收模式。对下行业务时延要求高,如路灯,数据有3种信道,寻呼信道,广播信道,数据信道,DRX就是NB周期去监听寻呼信道,判断是否有下行业务。为啥不在PTW结束之后立即进入PSM状态(不都不监听了么)?关闭接收机之后不应该是PSM状态吗?目前看来只有在eDRX状态才有PTW的概念,所以下图存在3个错误。

利尔达NB-IOT的PSM和eDRX低功耗模式笔记

6.eDRX主要目的是支持更长周期的寻呼监听,从而达到省电的目的,在下行数据发送频率小时,通过核心网和NB协商配合,NB跳过大部分的寻呼监听,从而达到省电的模式。eDRX:Extended idle mode DRX,扩展不连续接收模式。对下行业务时延有较高要求,可根据设备是否处于休眠状态缓存消息或者立即下发消息,如智能穿戴设备。在这里的寻呼时间窗口PTW不太明白?在eDRX的处于不监听的状态的时间,是空闲状态,还是PSM状态,功耗多少?

利尔达NB-IOT的PSM和eDRX低功耗模式笔记

7. eDRX是每隔一段时间去监听一次(eDRX比DRX拥有更长的寻呼周期,只是增加了DRX的时间),还是每隔一段时间去监听PTW的时间(监听3次)?PTW和激活定时器的区别是什么?若干个DRX寻呼周期组成一个寻呼时间窗口(PTW),寻呼时间窗口可由定时器设置,范围为2.56s~40.96s,取值大小决定了窗口的大小和寻呼的次数,看起来每隔一段时间去监听PTW的时间。

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