NB-IoT: እንዴት ነው የሚሰራው? ክፍል 2

ባለፈው ጊዜ ስለ አዲሱ የ NB-IoT ስታንዳርድ ባህሪያት ከሬዲዮ መዳረሻ አውታረመረብ አርክቴክቸር እይታ አንፃር ተነጋገርን። ዛሬ በNB-IoT ስር በኮር ኔትወርክ ውስጥ ምን እንደተለወጠ እንነጋገራለን. ስለዚህ እንሂድ።

በኔትወርኩ ዋና አካል ላይ ጉልህ ለውጦች ተደርገዋል። አዲስ ኤለመንት ብቅ አለ የሚለውን እውነታ እንጀምር, እንዲሁም በርካታ የአሠራር ዘዴዎች, በመደበኛው እንደ "CIoT EPS Optimization" ወይም ለሴሉላር ኢንተርኔት የኮር ኔትወርክን ማሻሻል.

እንደሚታወቀው በሞባይል ኔትወርኮች ውስጥ ኮንትሮል ፕላን (ሲፒ) እና የተጠቃሚ ፕላን (UP) የሚባሉ ሁለት ዋና የመገናኛ መንገዶች አሉ። የመቆጣጠሪያ ፕላን በተለያዩ የአውታረ መረብ አካላት መካከል የአገልግሎት መልእክቶችን ለመለዋወጥ የታሰበ ሲሆን የመሣሪያዎች ተንቀሳቃሽነት (ተንቀሳቃሽነት አስተዳደር) ለማረጋገጥ እና የመረጃ ማስተላለፊያ ክፍለ ጊዜን (የክፍለ ጊዜ አስተዳደርን) ለመመስረት / ለማቆየት ያገለግላል። የተጠቃሚ ፕላን በእውነቱ የተጠቃሚ ትራፊክን ለማስተላለፍ የሚያስችል ሰርጥ ነው። በጥንታዊ LTE የ CP እና UP ስርጭት በበይነገጾች ላይ እንደሚከተለው ነው።

ለNB-IoT የሲፒ እና የዩፒ ማሻሻያ ስልቶች በኤምኤምኢ፣ SGW እና PGW ኖዶች ላይ ይተገበራሉ፣ እነዚህም በተለምዶ ሲ-ኤስጂኤን (ሴሉላር አይኦቲ ሰርቪንግ ጌትዌይ መስቀለኛ መንገድ) ወደ ሚባል ነጠላ ንጥረ ነገር ይጣመራሉ። መስፈርቱ አዲስ የአውታረ መረብ ኤለመንት - SCEF (የአገልግሎት አቅም ተጋላጭነት ተግባር) መከሰቱን ይገምታል። በኤምኤምኢ እና በ SCEF መካከል ያለው በይነገጽ T6a ይባላል እና በ DIAMETER ፕሮቶኮል ላይ የተመሰረተ ነው. ምንም እንኳን DIAMETER የምልክት ማሳያ ፕሮቶኮል ቢሆንም ፣ በ NB-IoT ውስጥ አነስተኛ መጠን ያላቸውን የአይፒ ያልሆኑ መረጃዎችን ለማስተላለፍ ተስተካክሏል።

ስሙ እንደሚያመለክተው፣ SCEF የአገልግሎት አቅም ኤግዚቢሽን መስቀለኛ መንገድ ነው። በሌላ አነጋገር፣ SCEF የኦፕሬተሩን ኔትወርክ ውስብስብነት ይደብቃል፣ እንዲሁም የመተግበሪያ ገንቢዎች የሞባይል መሳሪያዎችን (UE) የመለየት እና የማረጋገጥ አስፈላጊነትን ያስታግሳል ፣ ይህም የመተግበሪያ አገልጋዮች (መተግበሪያ አገልጋይ ፣ ከዚህ በኋላ AS) መረጃን በአንድ ጊዜ እንዲቀበሉ እና መሳሪያዎችን እንዲያስተዳድሩ ያስችላቸዋል ። የኤፒአይ በይነገጽ።

የUE ለዪው ስልክ ቁጥር (MSISDN) ወይም IP አድራሻ አይሆንም፣ በጥንታዊው 2G/3G/LTE አውታረመረብ ላይ እንደነበረው፣ ነገር ግን “ውጫዊ መታወቂያ” እየተባለ የሚጠራው፣ እሱም በመደበኛው በሚታወቀው ቅርጸት ይገለጻል። ለመተግበሪያ ገንቢዎች" @ " ይህ የተለየ ቁሳቁስ የሚገባው የተለየ ትልቅ ርዕስ ነው፣ ስለዚህ አሁን በዝርዝር አንነጋገርበትም።

አሁን በጣም ጉልህ የሆኑትን ፈጠራዎች እንይ. "CIoT EPS ማመቻቸት" የትራፊክ ማስተላለፊያ ዘዴዎችን እና የተመዝጋቢ ክፍለ ጊዜ አስተዳደርን ማመቻቸት ነው. ዋናዎቹ እነኚሁና፡-

• ዶናስ
• ኤንዲዲ
• PSM እና eDRX የኃይል ቁጠባ ዘዴዎች
• HLCOM

ዶናስ (በ NAS ላይ ያለ ውሂብ)፡-

ይህ አነስተኛ መጠን ያለው ውሂብ ማስተላለፍን ለማመቻቸት የተነደፈ ዘዴ ነው።

በጥንታዊው LTE፣ በአውታረ መረቡ ውስጥ ሲመዘገብ፣ የደንበኝነት ተመዝጋቢ መሳሪያ የፒዲኤን ግንኙነት (ከዚህ በኋላ ፒዲኤን በመባል ይታወቃል) በ eNodeB ከ MME-SGW-PGW ጋር ይመሰረታል። የ UE-eNodeB-MME ግንኙነት "የሬዲዮ አስተላላፊ" (ኤስአርቢ) ተብሎ የሚጠራ ነው። መረጃን ማስተላለፍ / መቀበል አስፈላጊ ከሆነ UE ከ eNodeB - "Data Radio Bearer" (DRB) ጋር ሌላ ግንኙነት ይመሰርታል, የተጠቃሚ ትራፊክን ወደ SGW እና ተጨማሪ ወደ PGW (በይነገጽ S1-U እና S5, በቅደም ተከተል) . በልውውጡ መጨረሻ ላይ እና ለተወሰነ ጊዜ ትራፊክ ከሌለ (ብዙውን ጊዜ 5-20 ሴኮንድ) እነዚህ ግንኙነቶች ይቋረጣሉ እና መሳሪያው ወደ ተጠባባቂ ሞድ ወይም "ስራ ፈት ሁነታ" ውስጥ ይገባል. አዲስ የውሂብ ክፍል ለመለዋወጥ አስፈላጊ ከሆነ SRB እና DRB ዳግም ይጀመራሉ።

በNB-IoT የተጠቃሚ ትራፊክ ማስተላለፍ በምልክት መስጫ ቻናል (SRB)፣ በ NAS ፕሮቶኮል መልእክቶች (http://www.3gpp.org/more/96-nas). DRB ማዋቀር ከአሁን በኋላ አያስፈልግም። ይህ የሲግናል ጭነትን በእጅጉ ይቀንሳል, የአውታረ መረብ ሬዲዮ ሀብቶችን ይቆጥባል እና ከሁሉም በላይ ደግሞ የመሳሪያውን የባትሪ ዕድሜ ያራዝመዋል.

በ eNodeB - MME ክፍል ውስጥ የተጠቃሚ ውሂብ በ S1-MME በይነገጽ ላይ መተላለፍ ይጀምራል ፣ ይህም በጥንታዊው LTE ቴክኖሎጂ ውስጥ አልነበረም ፣ እና የ NAS ፕሮቶኮል ለዚህ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ በዚህ ውስጥ “የተጠቃሚ መረጃ መያዣ” ይታያል።

የ "User Plane" ከኤምኤምኢ ወደ SGW ማስተላለፍን ለማካሄድ, አነስተኛ መጠን ያለው የተጠቃሚ ውሂብ ለማስተላለፍ የተነደፈ አዲስ በይነገጽ S11-U ይታያል. የ S11-U ፕሮቶኮል በGTP-U v1 ላይ የተመሰረተ ነው፣ እሱም ለተጠቃሚ አውሮፕላን በሌሎች የ3ጂፒፒ አርክቴክቸር የአውታረ መረብ መገናኛዎች ላይ ለማስተላለፍ ያገለግላል።

NIDD (የአይፒ መረጃ ያልሆነ አቅርቦት)

እንደ IPv4, IPv6 እና IPv4v6 ካሉት የፒዲኤን ዓይነቶች በተጨማሪ አነስተኛ መጠን ያለው መረጃን ለማስተላለፍ ዘዴዎች ተጨማሪ ማመቻቸት አካል ሆኖ ሌላ ዓይነት ታይቷል - አይፒ ያልሆነ. በዚህ አጋጣሚ UE የአይፒ አድራሻ አልተሰጠም እና የአይፒ ፕሮቶኮሉን ሳይጠቀም ውሂብ ይተላለፋል። ለዚህ በርካታ ምክንያቶች አሉ.

1. እንደ ዳሳሾች ያሉ የአይኦቲ መሳሪያዎች በጣም አነስተኛ መጠን ያለው መረጃ 20 ባይት ወይም ከዚያ ያነሰ ማስተላለፍ ይችላሉ። ዝቅተኛው የአይ ፒ አርእስት መጠን 20 ባይት ከሆነ፣ የአይ ፒ ማቀፊያ አንዳንድ ጊዜ በጣም ውድ ሊሆን ይችላል።
2. በቺፑ ላይ የአይፒ ቁልል መተግበር አያስፈልግም, ይህም ወደ ዋጋቸው እንዲቀንስ ያደርገዋል (በአስተያየቶቹ ውስጥ ለመወያየት ጥያቄ).

በጥቅሉ፣ ለአይኦቲ መሳሪያዎች በበይነመረብ ላይ መረጃን ለማስተላለፍ የአይፒ አድራሻ አስፈላጊ ነው። በNB-IoT ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ፣ SCEF እንደ ነጠላ የኤኤስ ግንኙነት ነጥብ ሆኖ ይሰራል፣ እና በመሳሪያዎች እና በመተግበሪያ አገልጋዮች መካከል ያለው የመረጃ ልውውጥ በኤፒአይ በኩል ይከሰታል። SCEF በማይኖርበት ጊዜ የአይፒ ያልሆኑ መረጃዎች ከPGW ወደ ነጥብ-ወደ-ነጥብ (PtP) ዋሻ በኩል ወደ AS ሊተላለፉ ይችላሉ እና የአይፒ ማቀፊያ በላዩ ላይ ይከናወናል።

ይህ ሁሉ ከ NB-IoT ምሳሌ ጋር ይጣጣማል - ከፍተኛውን ቀላል ማድረግ እና የመሳሪያዎች ዋጋ መቀነስ።

PSM እና eDRX የኃይል ቁጠባ ዘዴዎች፡-

የ LPWAN ኔትወርኮች ቁልፍ ጥቅሞች አንዱ የኃይል ቆጣቢነት ነው. መሳሪያው በአንድ ባትሪ ላይ እስከ 10 አመት የባትሪ ህይወት እንደሚቆይ ተነግሯል። እንደነዚህ ያሉ እሴቶች እንዴት እንደሚገኙ እንወቅ.

መሣሪያው አነስተኛውን ኃይል የሚወስደው መቼ ነው? ሲጠፋ አስተካክል። እና መሳሪያውን ሙሉ በሙሉ ለማራገፍ የማይቻል ከሆነ, እስካልፈለገ ድረስ የሬዲዮ ሞጁሉን እናስቀምጠው. መጀመሪያ ይህንን ከአውታረ መረቡ ጋር ማስተባበር ብቻ ያስፈልግዎታል።

PSM (የኃይል ቁጠባ ሁነታ)

የ PSM ሃይል ቆጣቢ ሁነታ መሳሪያው በኔትወርኩ ውስጥ ሲመዘገብ ለረጅም ጊዜ የራዲዮ ሞጁሉን እንዲያጠፋ እና ፒዲኤን ውሂብ ለማስተላለፍ በሚያስፈልግበት ጊዜ ሁሉ ዳግም እንዳይጭን ያስችለዋል።

አውታረ መረቡ መሣሪያው አሁንም እንዳለ ለማሳወቅ በየጊዜው የማሻሻያ ሂደትን ይጀምራል - የክትትል አካባቢ ዝመና (TAU)። የዚህ አሰራር ድግግሞሽ በጊዜ ቆጣሪ T3412 በመጠቀም በአውታረ መረቡ ተዘጋጅቷል, ዋጋው በአባሪው ሂደት ወይም በሚቀጥለው TAU ውስጥ ወደ መሳሪያው ይተላለፋል. በሚታወቀው LTE የዚህ የሰዓት ቆጣሪ ነባሪ ዋጋ 54 ደቂቃ ሲሆን ከፍተኛው 186 ደቂቃ ነው። ይሁን እንጂ ከፍተኛ የኃይል ቆጣቢነትን ለማረጋገጥ በየ 186 ደቂቃው በአየር ላይ የመሄድ ፍላጎት በጣም ውድ ነው. ይህንን ችግር ለመፍታት የ PSM ዘዴ ተዘጋጅቷል.

መሣሪያው የሁለት ጊዜ ቆጣሪዎችን T3324 እና T3412-Extended በ "አባሪ ጥያቄ" ወይም "የመከታተያ አካባቢ ጥያቄ" መልዕክቶችን በማስተላለፍ የ PSM ሁነታን ያንቀሳቅሰዋል። የመጀመሪያው ወደ "ስራ ፈት ሁነታ" ከተቀየረ በኋላ መሳሪያው የሚገኝበትን ጊዜ ይወስናል. ሁለተኛው TAU መደረግ ያለበት ጊዜ ነው, አሁን ብቻ ዋጋው 35712000 ሴኮንድ ወይም 413 ቀናት ሊደርስ ይችላል. በቅንብሮች ላይ በመመስረት ኤምኤምኢ ከመሣሪያው የተቀበሉትን የሰዓት ቆጣሪ ዋጋዎችን መቀበል ወይም በ "አባሪ ተቀበል" ወይም "የመከታተያ አካባቢ ማዘመኛ ተቀበል" መልዕክቶች ውስጥ አዲስ እሴቶችን በመላክ ሊለውጣቸው ይችላል። አሁን መሣሪያው ለ 413 ቀናት የሬዲዮ ሞጁሉን ማብራት አይችልም እና በአውታረ መረቡ ውስጥ እንደተመዘገበ ይቆያል. በውጤቱም ፣ በኔትወርክ ሀብቶች እና በመሳሪያዎች የኃይል ቆጣቢነት ላይ ከፍተኛ ቁጠባ እናገኛለን!

ነገር ግን፣ በዚህ ሁነታ መሳሪያው ለመጪ ግንኙነቶች ብቻ አይገኝም። ወደ አፕሊኬሽኑ አገልጋይ የሆነ ነገር ለማስተላለፍ አስፈላጊ ከሆነ መሳሪያው በማንኛውም ጊዜ ከ PSM መውጣት እና መረጃን መላክ ይችላል ፣ ከዚያ በኋላ በ T3324 ጊዜ ቆጣሪው ከ AS (ካለ) የመረጃ መልዕክቶችን ለመቀበል ንቁ ሆኖ ይቆያል።

eDRX (የተራዘመ የተቋረጠ አቀባበል)

eDRX፣ የተሻሻለ የሚቆራረጥ አቀባበል። መረጃን በ "ስራ ፈት ሁነታ" ውስጥ ወዳለው መሳሪያ ለማስተላለፍ አውታረ መረቡ የማሳወቂያ ሂደትን ያከናውናል - "ገጽ". ገጹን ሲቀበሉ መሣሪያው ከአውታረ መረቡ ጋር ለተጨማሪ ግንኙነት SRB መመስረትን ይጀምራል። ነገር ግን ወደ እሱ የተላከውን የፔጂንግ መልእክት ላለማጣት መሳሪያው የሬዲዮ አየርን ያለማቋረጥ መከታተል አለበት ፣ይህም ኃይል የሚወስድ ነው።

eDRX መሳሪያው በየጊዜው ከአውታረ መረቡ መልዕክቶችን የማይቀበልበት ነገር ግን በየጊዜው ነው። በ Attach ወይም TAU ሂደቶች ውስጥ መሳሪያው ስርጭቱን "በሚያዳምጥበት" የጊዜ ክፍተቶች ላይ ከአውታረ መረቡ ጋር ይስማማል. በዚህ መሠረት የፔጂንግ ሂደቱ በተመሳሳይ ክፍተቶች ይከናወናል. በ eDRX ሁነታ የመሳሪያው አሠራር ወደ ዑደቶች (eDRX ዑደት) ይከፈላል. በእያንዳንዱ ዑደት መጀመሪያ ላይ "የፔጂንግ መስኮት" ተብሎ የሚጠራው (የገጽ ጊዜ መስኮት, ከዚህ በኋላ PTW) - ይህ መሳሪያው የሬዲዮ ቻናሉን የሚያዳምጥበት ጊዜ ነው. በ PTW መጨረሻ ላይ መሳሪያው እስከ ዑደቱ መጨረሻ ድረስ የራዲዮ ሞጁሉን ያጠፋል.

HLCOM (ከፍተኛ የቆይታ ግንኙነት)፦

መረጃን ወደ አፕሊንክ ማስተላለፍ ከፈለገ መሣሪያው የ PSM ወይም eDRX ዑደት እስኪጠናቀቅ ድረስ ሳይጠብቅ ከእነዚህ ሁለት የኃይል ቁጠባ ሁነታዎች አንዱን መውጣት ይችላል። ነገር ግን መረጃን ወደ መሳሪያው ማስተላለፍ የሚቻለው በሚሰራበት ጊዜ ብቻ ነው.

የ HLCOM ተግባር ወይም ከፍተኛ የዘገየ ግንኙነት መሳሪያው በሃይል ቆጣቢ ሁነታ ላይ እያለ እና ለግንኙነት በማይገኝበት ጊዜ የዳውንሊንክ ፓኬቶችን በSGW ላይ ማቆየት ነው። የታሸጉ ፓኬቶች መሣሪያው ከ PSM እንደወጣ TAU በማድረግ ወይም Uplink ትራፊክን በማለፍ ወይም PTW ሲከሰት ይደርሳሉ።

ከመሣሪያ ጋር መገናኘት በእውነተኛ ጊዜ ስለማይገኝ እና የመተግበሪያዎችን የንግድ ሥራ አመክንዮ ለመንደፍ የተወሰነ አካሄድ ስለሚፈልግ ይህ በእርግጥ በአዮቲ ምርቶች ገንቢዎች ላይ ግንዛቤን ይፈልጋል።

ለማጠቃለል ያህል ፣ አዲስ ነገርን ማስተዋወቅ ሁል ጊዜ አስደሳች ነው ፣ አሁን ግን እንደ ቮዳፎን እና ቴሌፎኒካ ባሉ የዓለም “ቢሶኖች” እንኳን ሙሉ በሙሉ ያልተሞከረውን መመዘኛ እንይዛለን - ስለዚህ በእጥፍ አስደሳች ነው። የቁሳቁስ አቀራረባችን ሙሉ በሙሉ የተሟላ ለማስመሰል አይደለም፣ ነገር ግን ስለ ቴክኖሎጂው በቂ ግንዛቤ እንደሚሰጥ ተስፋ እናደርጋለን። የእርስዎን አስተያየት እናመሰግናለን።

ደራሲ፡ የኮንቬርጀንት መፍትሄዎች እና የመልቲሚዲያ አገልግሎቶች ዲፓርትመንት ኤክስፐርት አሌክሲ ላፕሺን
 አስላፕሽ

ምንጭ: hab.com