एनबी-आईओटी, नैरो बैंड इंटरनेट ऑफ थिंग्स। पावर सेविंग मोड्स और कंट्रोल कमांड्स

सभी को शुभ दिन!

पिछले भाग में, हमने एनबी-आईओटी तकनीक की सामान्य जानकारी और विशेषताओं पर चर्चा की, लेकिन यहां मैंने पीएसएम और ईडीआरएक्स के पावर सेविंग मोड्स के साथ-साथ उन कमांडों के बारे में विस्तार से विचार करने का प्रस्ताव रखा है जिनके द्वारा इन मोड्स को नियंत्रित किया जा सकता है।

एनबी-आईओटी में ऊर्जा बचत मोड

बैटरी चालित उपकरणों के लिए, जितना संभव हो उतना कम बिजली का उपभोग करना महत्वपूर्ण है। इसके लिए, NB-IoT दो ऊर्जा-बचत मोड प्रदान करता है: पावर सेविंग मोड, PSM और विस्तारित निष्क्रिय मोड DRX, eDRX। आइए उन पर अधिक विस्तार से विचार करें।

पीएसएम पावर सेविंग मोड

3GPP TS 23.682 विनिर्देशन के अनुसार, पावर सेविंग मोड (PSM) पावर ऑफ के समान एक मोड है, जिसमें डिवाइस, हालांकि, नेटवर्क पर पंजीकृत रहता है। उत्सुकता से, PSM मोड 3GPP विनिर्देशों में NB-IoT - 3GPP रिलीज़ 12 में पहले दिखाई दिया।

NB-IoT डिवाइस PSM मोड आरंभ करता है, जिसमें अटैच और TAU प्रक्रियाओं (TAU, ट्रैकिंग एरिया अपडेट) में भेजे गए ATTACH REQUEST / TAU REQUEST अनुरोधों में दो टाइमर का मान शामिल है, मोबाइल डिवाइस की उपलब्धता और स्थान के बारे में नेटवर्क को सूचित करने के लिए LTE में प्रयुक्त एक आवधिक प्रक्रिया है। )।

पहला टाइमर - T3324 एक्टिव टाइमर - उस समय को निर्धारित करता है, जिसके दौरान अटैच प्रक्रिया, TAU या डेटा ट्रांसफर के बाद डिवाइस नेटवर्क से एक्सेस रहता है।

दूसरा टाइमर - T3412 विस्तारित आवधिक TAU टाइमर - TAU प्रक्रिया की अवधि निर्धारित करता है।

पीएसएम मोड और टाइमर T3324, T3412 को अंजीर में दिखाया गया है। 1:

यदि नेटवर्क PSM मोड के उपयोग की अनुमति देता है, तो इन टाइमर के मूल्यों को ATTACH ACCEPT / TAU ACCEPT प्रतिक्रिया संदेशों में शामिल किया जाता है। टाइमर के मूल्यों का निर्धारण करते समय, नेटवर्क न केवल डिवाइस द्वारा अनुरोधित मूल्यों, बल्कि स्थानीय कॉन्फ़िगरेशन को भी ध्यान में रख सकता है। दूसरे शब्दों में, डिवाइस द्वारा अनुरोधित टाइमर मूल्यों की पुष्टि करने के लिए नेटवर्क की आवश्यकता नहीं है। लेकिन डिवाइस को नेटवर्क से प्राप्त मूल्यों को लागू करना चाहिए।

डिवाइस की लंबाई पीएसएम मोड में है, इसे विस्तारित आवधिक ताओ टाइमर और एक्टिव टाइमर (T3412-T3324) के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। चूंकि T3324 एक्टिव टाइमर का मूल्य शून्य के बराबर हो सकता है, PSM मोड में बिताया गया अधिकतम सैद्धांतिक समय T3412 विस्तारित आवधिक TAU टाइमर के बराबर होता है और यह 413 दिन और 8 घंटे (!!!) है । T3324 एक्टिव टाइमर का अधिकतम मूल्य 3 घंटे और 6 मिनट (186 मिनट) है।

जब डिवाइस पीएसएम मोड में होता है, तो यह नेटवर्क साइड (तथाकथित मोबाइल समाप्ति सेवाओं के लिए) से सुलभ नहीं है।

GSMA अनुशंसा करता है कि मोबाइल ऑपरेटर कम से कम अंतिम 100-बिट डेटा पैकेट को डिवाइस (अंतिम PSM निकास के बाद) को सहेजे और संचारित करें।

डिवाइस किसी भी समय पीएसएम मोड से बाहर निकल सकता है (उदाहरण के लिए, यदि डिवाइस को तत्काल कुछ डेटा स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, जैसा कि ऊपर की तस्वीर में है)।

बिजली की बचत मोड eDRX (विस्तारित निष्क्रिय मोड DRX)

eDRX (एक्सटेंडेड आइडल मोड DRX) को डिवाइस का एक अतिरिक्त एनर्जी-सेविंग मोड माना जा सकता है, यह 3GPP रिलीज़ 13. स्पेसिफिकेशन के डिसकंटेनेंट रिसीविंग के स्पेसिफिकेशन्स में दिखाई दिया। आंतरायिक रिसेप्शन की विधि लंबे समय से सेलुलर संचार में जानी जाती है, और इस तथ्य में शामिल है कि ऊर्जा को बचाने के लिए डिवाइस के प्राप्त पथ को समय-समय पर कुछ निश्चित अंतराल पर स्विच किया जाता है, और अधिकांश समय बंद हो जाता है। इसके बारे में नेटवर्क "जानता है" और केवल "सही" समय पर पेजिंग सिग्नल भेजता है। उन्नत आंतरायिक रिसेप्शन (eDRX) मोड आपको डिवाइस की प्राप्त पथ को बंद करने के समय की अवधि को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने की अनुमति देता है। 3 जीपीपी टीएस 23.682 विनिर्देश के अनुसार, एनबी-आईओटी मोड में आंतरायिक ईडीआरएक्स रिसेप्शन की अवधि 20.48 से 10485.76 सेकंड (10485 सेकंड लगभग 3 घंटे) है।

"पुराने" DRX और "नए" eDRX की तुलना अंजीर में दिखाई गई है। 2:

NB-IoT अटैच और TAU प्रक्रियाओं में भेजे गए ATTACH REQUEST / TAU REQUEST अनुरोधों में eDRX अवधि के मूल्य को संचारित करके eDRX मोड को सक्रिय करता है। यदि नेटवर्क eDRX मोड के उपयोग की अनुमति देता है, तो EDRX अवधि मान ATTACH ACCEPT / TAU ACCEPT प्रतिक्रिया संदेशों में शामिल है। डिवाइस द्वारा अनुरोध किए गए eDRX अवधि के मूल्य की पुष्टि करने के लिए नेटवर्क की आवश्यकता नहीं है, लेकिन नेटवर्क द्वारा प्रेषित मूल्य को लागू करने के लिए डिवाइस की आवश्यकता होती है।

PSM के साथ के रूप में, eDRX मोड का उपयोग करते समय, GSMA अनुशंसा करता है कि ऑपरेटर कम से कम अंतिम 100-बिट डेटा पैकेट को डिवाइस में सहेजते और संचारित करते हैं। हालांकि, जैसा कि जीएसएम एसोसिएशन द्वारा किए गए एक सर्वेक्षण से होता है, ऑपरेटर बहुत अधिक डाउनस्ट्रीम डेटा (एप्लिकेशन से डिवाइस तक) को बचाने का इरादा रखते हैं।

EDRX मोड का उपयोग PSM मोड के साथ एक साथ किया जा सकता है।

PSM और eDRX मोड GSMA द्वारा अनुशंसित न्यूनतम NBMA IoT आवश्यकताओं में से हैं।

NB-IoT डिवाइस प्रबंधन कमांड (एटी कमांड)

3 जीपीपी टीएस 27.007 विनिर्देश में मानक एटी कमांड का वर्णन किया गया है। बहुत सारी कमांड हैं, यहां हम केवल उन लोगों पर विचार करेंगे जिनके साथ आप एनबी-आईओटी डिवाइस के ऊर्जा-बचत मोड को नियंत्रित कर सकते हैं। इसके अलावा, विभिन्न निर्माता मानक की व्याख्या कर सकते हैं या अपने तरीके से नई टीमों का आविष्कार कर सकते हैं। इसलिए, अधिक निश्चितता के लिए, आइए NB-IoT मॉड्यूल N21 के कमांड को देखें।

PSM मोड कंट्रोल कमांड

PSM मोड पैरामीटर सेट करने के लिए, AT + CPSMS कमांड का उपयोग करें:

AT+CPSMS=[mode],[Requested_Periodic-RAU],[Requested_GPRS-READY-timer],[Requested_Periodic-TAU],[Requested_Active-Time] 

AT + CPSMS कमांड पैरामीटर:

• मोड (0 - पीएसएम बंद, 1 - पीएसएम चालू)
• अनुरोधित_Periodic-RAU, T3312 (2G / 3G पर लागू, NB-IoT में प्रयुक्त नहीं)
• अनुरोधित_GPRS-READY- टाइमर, T3314 (2G / 3G पर लागू, NB-IoT में उपयोग नहीं)
• अनुरोधित_पेरोडिक-टीएयू, टी 3412 (एलटीई पर लागू, एनबी-आईओटी में उपयोग किया जाता है )
• अनुरोधित_आवेदन-समय, T3324 (2G / 3G / LTE पर लागू, NB-IoT में प्रयुक्त )

इस प्रकार, तीन मापदंडों का उपयोग एनबी-आईओटी मोड में पीएसएम मापदंडों को कॉन्फ़िगर करने के लिए किया जाता है : मोड , अनुरोधित_पेरोडिक-टीएयू और अनुरोधित -एक्टिव -टाइम ।

PSM मोड में डिवाइस की अनुरोधित अवधि Requested_Periodic-TAU और Requested_Active-Time के बीच का अंतर है।

अनुरोधित_-समय-समय (T3324) के मान को एनकोड करना

अनुरोधित_आवेदन-समय 8 बिट्स के अनुक्रम के रूप में एन्कोड किया गया है, जहां उच्च बिट्स 8, 7, 6 गुणक हैं, बिट्स 5, 4, 3, 2, 1 मूल्य हैं।

आवश्यक एन्कोडिंग_अक्टीव-टाइम (T3324) को एन्कोडिंग का उदाहरण:
00000101 - अनुरोधित-समय-समय पर
000 - गुणक, 2 सेकंड,
00101 - मूल्य, 5,
5 x 2 सेकंड = 10 सेकंड - अनुरोधित मान अनुरोध-समय-समय।

अधिकतम आवश्यक_एक्टिव-टाइम (T3324) मूल्य 3 घंटे और 6 मिनट (186 मिनट) है।

Requested_Periodic-TAU (T3412) के मान को एनकोड करना

अनुरोधित_Periodic-TAU 8 बिट्स के अनुक्रम के रूप में एन्कोड किया गया है, जहां उच्च बिट्स 8, 7, 6 एक गुणक हैं, निम्न बिट्स 5, 4, 3, 2, 1 एक मान हैं।

Requested_Periodic-TAU (T3412) के मान को एन्कोडिंग करने का एक उदाहरण:
00100001 - अनुरोधित_पेरोडिक-टीएयू
001 - गुणक, 1 घंटा,
00010 - मान, 2,
2 x 1 घंटा = 2 घंटे - अनुरोधित मूल्य अनुरोधित_पेरोडिक-टीएयू

Requested_Periodic-TAU T3412 टाइमर का अधिकतम मूल्य 9920 घंटे या 413 दिन और 8 घंटे है।

AT + CPSMS कमांड उदाहरण

 AT+CPSMS=0 //  PSM  

 AT+CPSMS=1,,,"00100001","00100011" //  PSM , Requested_Periodic-TAU: 2 , Requested_Active-Time: 3 ,  PSM: 1   57  

EDRX मोड कंट्रोल कमांड

EDRX मोड पैरामीटर सेट करने के लिए, AT + CEDRXS कमांड का उपयोग करें:

 AT+CEDRXS=[mode],[AcT-type],[Requested_eDRX_value] 

AT + CEDRXS कमांड पैरामीटर:

1. मोड - मोड:

• 0 - ईडीआरएक्स मोड बंद
• 1 - eDRX मोड सक्षम किया गया
• 2 - eDRX मोड सक्षम है, अवांछित संदेश (URC) की अनुमति है

2. एसीटी-प्रकार - रेडियो एक्सेस तकनीक:

• 1 - EC-GSM-IoT
• 2 - जीएसएम
• 3 - 3 जी
• 4 - एलटीई, एलटीई-एम
• 5 - एनबी-आईओटी

3. निवेदित_एडीआरएक्स_वल्यू - ईडीआरएक्स अवधि की अवधि। मान 4 बिट्स के बाइनरी अनुक्रम के रूप में एन्कोड किया गया है। 3GPP TS 23.682 विनिर्देशन के अनुसार, NB-IoT मोड में eDRX 20.48 से 10485.76 सेकंड की सीमा में है। NB-IoT मोड में आवश्यक_eDRX_value मान तालिका 3 में दिखाए गए हैं।

AT + CEDRXS कमांड उदाहरण

 AT+CEDRXS=0 //  eDRX  

 AT+CEDRXS=1,5,"0010" //  eDRX ,   - NB-IoT,   eDRX - 20,48  

PS यह लेख पूर्ण सत्य होने का दावा नहीं करता है और इसमें गलतियाँ हो सकती हैं। यदि आप गलतियाँ नोटिस करते हैं, तो अंदरूनी जानकारी साझा करना चाहते हैं या बस अपनी राय व्यक्त करना चाहते हैं - टिप्पणी में आपका स्वागत है!