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在上一部分中,我们讨论了NB-IoT技术的一般信息和功能,但是在这里,我建议详细考虑PSM和eDRX的节能模式以及可以控制这些模式的命令。
NB-IoT中的节能模式
对于电池供电的设备,重要的是消耗尽可能少的功率。 为此,NB-IoT提供两种节能模式:省电模式,PSM和扩展空闲模式DRX,eDRX。 让我们更详细地考虑它们。
PSM省电模式
根据3GPP TS 23.682规范, 省电模式(PSM)是一种类似于关机的模式,在该模式下,设备仍在网络上注册。 奇怪的是,PSM模式早于NB-IoT在3GPP版本12中出现在3GPP规范中。
NB-IoT设备启动PSM模式,包括在Attach和TAU过程中发送的ATTACH REQUEST / TAU REQUEST请求中的两个计时器的值(TAU,跟踪区域更新是LTE中用于通知网络有关移动设备的可用性和位置的周期性过程)
第一个计时器-T3324活动计时器 -确定在执行附着过程,TAU或数据传输后设备仍可从网络访问的时间。
第二个计时器T3412扩展的定期TAU计时器确定TAU程序的周期。
PSM模式和计时器T3324,T3412在图5中显示。 1:

如果网络允许使用PSM模式,则这些计时器的值将包含在ATTACH ACCEPT / TAU ACCEPT响应消息中。 在确定计时器值时,网络不仅可以考虑设备请求的值,还可以考虑本地配置。 换句话说,不需要网络确切地确认设备所请求的计时器值。 但是设备必须应用从网络接收到的值。
设备处于PSM模式的时间长度定义为扩展周期TAU计时器和活动计时器(T3412-T3324)之间的差。 由于T3324活动计时器的值可以等于零,因此在PSM模式下花费的最大理论时间等于T3412扩展定期TAU计时器的最大时间,为413天8小时(!!!) 。 T3324活动计时器的最大值为3小时6分钟(186分钟)。
当设备处于PSM模式时,无法从网络侧访问它(对于所谓的移动终端服务)。
GSMA建议移动运营商至少保存最后一个100位数据包并将其传输到设备(在最后一个PSM退出之后)。
设备可以随时退出PSM模式(例如,如果设备紧急需要传输某些数据,如上图所示)。
省电模式eDRX(扩展的空闲模式DRX)
eDRX(扩展的空闲模式DRX)可以被视为设备的一种额外的节能模式,它出现在3GPP Release 13的规范中。DRX表示不连续接收。 间歇接收的方法在蜂窝通信中已经很长时间了,其特征在于,为了节省能量,设备的接收路径以一定的间隔周期性地打开,并且大部分时间被关闭。 网络对此“了解”并仅在“正确”的时间发送寻呼信号。 高级间歇接收(eDRX)模式使您可以显着增加关闭设备接收路径的时间。 根据3GPP TS 23.682规范, NB-IoT模式下的间歇性eDRX接收周期为20.48秒至10485.76秒 (10485秒几乎为3小时)。
“旧” DRX和“新” eDRX的比较如图5所示。 2:

NB-IoT通过在Attach和TAU程序中发送的ATTACH REQUEST / TAU REQUEST请求中发送eDRX周期的值来激活eDRX模式。 如果网络允许使用eDRX模式,则ATTACH ACCEPT / TAU ACCEPT响应消息中将包含eDRX周期值。 不需要网络确认设备请求的eDRX周期的值,但是要求设备应用网络发送的值。
与PSM一样,在使用eDRX模式时,GSMA建议操作员至少保存最后100位数据包并将其传输到设备。 但是,根据GSM协会进行的一项调查,运营商打算保存更多的下游数据(从应用程序到设备)。
EDRX模式可以与PSM模式同时使用。
PSM和eDRX模式属于GSMA建议的最低NBMA要求。
NB-IoT设备管理命令(AT命令)
在3GPP TS 27.007规范中描述了标准AT命令。 总共有很多命令,在这里我们仅考虑那些可以控制NB-IoT设备节能模式的命令。 此外,不同的制造商可能会解释标准的制造商或以自己的方式发明新的团队。 因此,为了更加确定,让我们看一下NB-IoT模块N21的命令。
PSM模式控制命令
要设置PSM模式参数,请使用AT + CPSMS命令:
AT+CPSMS=[mode],[Requested_Periodic-RAU],[Requested_GPRS-READY-timer],[Requested_Periodic-TAU],[Requested_Active-Time]
AT + CPSMS命令参数:
- 模式(0-PSM关闭,1-PSM打开)
- Requested_Periodic-RAU,T3312(适用于2G / 3G,不适用于NB-IoT)
- Requested_GPRS-READY计时器,T3314(适用于2G / 3G,不适用于NB-IoT)
- Requested_Periodic-TAU,T3412(适用于LTE, 在NB-IoT中使用 )
- Requested_Active-Time,T3324(适用于2G / 3G / LTE, 在NB-IoT中使用 )
因此,三个参数用于在NB-IoT 模式下配置PSM参数: mode , Requested_Periodic-TAU和Requested_Active-Time 。
PSM模式下的请求持续时间是Requested_Periodic-TAU和Requested_Active-Time之间的差。
编码Requested_Active-Time的值(T3324)
Requested_Active-Time编码为8位序列,其中高位8、7、6是乘法器,位5、4、3、2、1是值。
编码值Requested_Active-Time(T3324)的示例:
00000101-Requested_Active-Time
000-乘数,2秒,
00101-值,5
5 x 2秒= 10秒-请求的值Requested_Active-Time。
最大Requested_Active-Time(T3324)最长为3小时6分钟(186分钟)。
编码Requested_Periodic-TAU的值(T3412)
Requested_Periodic-TAU被编码为8位序列,其中高位8、7、6是乘法器,低位5、4、3、2、1是值。
编码Requested_Periodic-TAU(T3412)的值的示例:
00100001-Requested_Periodic-TAU
001-乘数,1小时,
00010-值,2
2 x 1小时= 2小时-请求的值Requested_Periodic-TAU
Requested_Periodic-TAU T3412计时器的最大值为9920小时或413天8小时。
AT + CPSMS命令示例
AT+CPSMS=0 // PSM
AT+CPSMS=1,,,"00100001","00100011" // PSM , Requested_Periodic-TAU: 2 , Requested_Active-Time: 3 , PSM: 1 57
EDRX模式控制命令
要设置eDRX模式参数,请使用AT + CEDRXS命令:
AT+CEDRXS=[mode],[AcT-type],[Requested_eDRX_value]
AT + CEDRXS命令参数:
1.模式-模式:
- 0-eDRX模式关闭
- 1-启用eDRX模式
- 2-启用eDRX模式,允许未经请求的消息(URC)
2. AcT型-无线电接入技术:
- 1-EC-GSM-IoT
- 2-GSM
- 3-3G
- 4-LTE,LTE-M
- 5-NB-IoT
3. Requested_eDRX_value-eDRX周期的持续时间。 该值被编码为4位二进制序列。 根据3GPP TS 23.682规范,NB-IoT模式下的eDRX在20.48到10485.76秒之间。 NB-IoT模式下的Requested_eDRX_value值如表3所示。
AT + CEDRXS命令示例
AT+CEDRXS=0 // eDRX
AT+CEDRXS=1,5,"0010" // eDRX , - NB-IoT, eDRX - 20,48
附言:本文并非声称是绝对真理,并且可能包含错误之处。 如果您发现不准确之处,想分享内部信息或只是发表您的意见-欢迎发表评论!
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