Lub sijhawm dhau los peb tau tham txog cov yam ntxwv ntawm tus qauv NB-IoT tshiab los ntawm qhov pom ntawm xov tooj cua nkag mus rau network architecture. Niaj hnub no peb yuav tham txog dab tsi tau hloov pauv hauv Core Network raws li NB-IoT. Yog li, cia peb mus.
Muaj kev hloov pauv tseem ceeb rau lub hauv paus ntawm lub network. Cia peb pib nrog qhov tseeb tias lub ntsiab lus tshiab tau tshwm sim, nrog rau ntau lub tswv yim, uas tau txhais los ntawm tus qauv xws li "CIoT EPS Optimization" lossis kev ua kom zoo ntawm cov tub ntxhais network rau lub xov tooj ntawm tes Internet ntawm txhua yam.
Raws li koj paub, hauv xov tooj ntawm tes muaj ob txoj kev sib txuas lus tseem ceeb, hu ua Control Plane (CP) thiab User Plane (UP). Control Plane yog npaj rau kev sib pauv ntawm cov kev pabcuam xov xwm ntawm ntau lub network thiab siv los xyuas kom muaj kev txav mus los (Kev Tswj Xyuas Kev Lag Luam) ntawm cov khoom siv (UE) thiab tsim / tuav cov ntaub ntawv xa mus (Session Management). Tus neeg siv dav hlau yog, qhov tseeb, ib qho channel rau kev xa cov neeg siv tsheb. Hauv classic LTE, kev faib tawm ntawm CP thiab UP thoob plaws interfaces yog raws li hauv qab no:
CP thiab UP optimization mechanisms rau NB-IoT yog siv rau ntawm MME, SGW thiab PGW nodes, uas yog conventionally ua ke rau hauv ib lub caij hu ua C-SGN (Cellular IoT Serving Gateway Node). Tus qauv kuj xav tias qhov tshwm sim ntawm lub network tshiab - SCEF (Service Capability Exposure Function). Qhov sib cuam tshuam ntawm MME thiab SCEF yog hu ua T6a thiab yog siv raws li DIAMETER raws tu qauv. Txawm hais tias qhov tseeb tias DIAMETER yog ib qho kev taw qhia raws tu qauv, hauv NB-IoT nws tau yoog rau kev xa tawm me me ntawm cov ntaub ntawv tsis-IP.
Raws li nws lub npe qhia, SCEF yog Kev Pabcuam Muaj Peev Xwm Tshaj Tawm Node. Hauv lwm lo lus, SCEF zais qhov nyuaj ntawm tus neeg teb xov tooj lub network, thiab tseem txo qis cov ntawv thov tsim tawm ntawm qhov xav tau los txheeb xyuas thiab txheeb xyuas cov khoom siv mobile (UE), tso cai rau daim ntawv thov servers (Application Server, hereinafter AS) kom tau txais cov ntaub ntawv thiab tswj cov khoom siv los ntawm ib leeg. API interface.
Tus cim UE tsis dhau los ua tus lej xov tooj (MSISDN) lossis tus IP chaw nyob, ib yam li cov ntaub ntawv hauv classic 2G / 3G / LTE network, tab sis lub npe hu ua "sab nraud ID", uas txhais los ntawm tus qauv hauv hom paub. rau daim ntawv thov developers " @ " Qhov no yog ib lub ncauj lus loj cais uas tsim nyog cov khoom sib cais, yog li peb yuav tsis tham txog nws kom meej tam sim no.
Tam sim no cia saib cov kev hloov tshiab tseem ceeb tshaj plaws. "CIoT EPS Optimization" yog kev ua kom zoo ntawm cov tsheb sib kis tau zoo thiab kev tswj xyuas cov neeg siv khoom. Nov yog cov tseem ceeb:
- DoNAS
- NIDD
- PSM thiab eDRX lub zog txuag mechanisms
- HLCOM
DoNAS (Data over NAS):
Qhov no yog ib tug mechanism tsim los optimize cov hloov ntawm me me ntawm cov ntaub ntawv.
Hauv classic LTE, thaum sau npe hauv lub network, tus neeg siv khoom siv tsim kev sib txuas PDN (tom qab no hu ua PDN) ntawm eNodeB rau MME-SGW-PGW. UE-eNodeB-MME kev sib txuas yog qhov hu ua "Signaling Radio Bearer" (SRB). Yog tias tsim nyog los xa cov ntaub ntawv / tau txais cov ntaub ntawv, UE teeb tsa lwm qhov kev sib txuas nrog eNodeB - "Data Radio Bearer" (DRB), kom xa cov neeg siv tsheb mus rau SGW thiab txuas ntxiv mus rau PGW (interfaces S1-U thiab S5, feem) . Thaum kawg ntawm kev sib pauv thiab yog tias tsis muaj tsheb khiav mus rau qee lub sijhawm (feem ntau 5-20 vib nas this), cov kev sib txuas no raug kaw thiab cov cuab yeej nkag mus rau hauv hom standby lossis "Idle Mode". Yog tias tsim nyog los pauv ib feem tshiab ntawm cov ntaub ntawv, SRB thiab DRB rov pib dua.
Hauv NB-IoT, kev sib kis ntawm cov neeg siv tsheb tuaj yeem ua tiav los ntawm kev xa xov tooj cua (SRB), hauv NAS raws tu qauv lus (). Kev teeb tsa DRB tsis tas yuav tsum tau ua lawm. Qhov no txo ββqis cov teeb liab thauj khoom, txuag cov peev txheej hauv xov tooj cua hauv network thiab, qhov tseem ceeb tshaj, txuas lub neej ntawm lub cuab yeej lub roj teeb.
Hauv seem eNodeB - MME, cov neeg siv cov ntaub ntawv pib xa tawm hla S1-MME interface, uas tsis yog qhov teeb meem hauv classical LTE thev naus laus zis, thiab NAS raws tu qauv siv rau qhov no, nyob rau hauv qhov "User data container" tshwm.
Txhawm rau ua qhov kev hloov pauv ntawm "Cov Neeg Siv Dav Hlau" los ntawm MME mus rau SGW, ib qho tshiab interface S11-U tshwm, uas yog tsim los rau kev hloov ntawm cov ntaub ntawv me me ntawm cov neeg siv. S11-U raws tu qauv yog raws li GTP-U v1, uas yog siv rau cov neeg siv dav hlau kis tau tus mob ntawm lwm lub network interfaces ntawm 3GPP architecture.
NIDD (tsis yog-IP cov ntaub ntawv xa tawm):
Raws li ib feem ntawm kev txhim kho ntxiv ntawm cov txheej txheem rau kev xa cov ntaub ntawv me me, ntxiv rau cov hom PDN uas twb muaj lawm, xws li IPv4, IPv6 thiab IPv4v6, lwm hom tau tshwm sim - tsis yog IP. Hauv qhov no, UE tsis raug xa mus rau IP chaw nyob thiab cov ntaub ntawv raug xa mus yam tsis tau siv IP raws tu qauv. Muaj ntau qhov laj thawj rau qhov no:
- IoT cov cuab yeej xws li sensors tuaj yeem xa cov ntaub ntawv me me, 20 bytes lossis tsawg dua. Muab hais tias qhov tsawg kawg nkaus IP header loj yog 20 bytes, IP encapsulation tej zaum yuav kim heev;
- Tsis tas yuav tsum tau ua raws li IP pawg ntawm cov nti, uas ua rau lawv txo tus nqi (ib nqe lus nug rau kev sib tham hauv cov lus).
Los ntawm thiab loj, qhov chaw nyob IP yog qhov tsim nyog rau IoT cov cuab yeej xa cov ntaub ntawv hauv Is Taws Nem. Hauv lub tswv yim NB-IoT, SCEF ua raws li ib qho kev sib txuas AS, thiab cov ntaub ntawv sib pauv ntawm cov khoom siv thiab cov ntawv thov servers tshwm sim ntawm API. Thaum tsis muaj SCEF, cov ntaub ntawv tsis yog IP tuaj yeem xa mus rau AS ntawm Point-to-Point (PtP) qhov los ntawm PGW thiab IP encapsulation yuav ua rau nws.
Tag nrho cov no haum rau hauv NB-IoT paradigm - qhov yooj yim tshaj plaws thiab txo tus nqi ntawm cov khoom siv.
PSM thiab eDRX lub zog txuag mechanisms:
Ib qho txiaj ntsig tseem ceeb ntawm LPWAN tes hauj lwm yog kev siv hluav taws xob. Cov cuab yeej tau lees tias yuav kav ntev txog 10 xyoo ntawm roj teeb lub neej ntawm ib lub roj teeb. Cia peb xav seb qhov txiaj ntsig zoo li cas thiaj ua tiav.
Thaum twg lub cuab yeej siv lub zog tsawg tshaj plaws? Kho thaum nws raug tua. Thiab yog hais tias nws yog tsis yooj yim sua kom de-energize lub ntaus ntawv, cia de-energize lub xov tooj cua module rau ntev li ntev raws li nws tsis xav tau. Koj tsuas yog yuav tsum tau koom tes nrog lub network ua ntej.
PSM (Power Saving Mode):
PSM lub zog txuag hom tso cai rau lub cuab yeej tua lub xov tooj cua mus ntev, thaum tseem nyob rau hauv lub network, thiab tsis rov nruab PDN txhua zaus nws xav tau xa cov ntaub ntawv.
Txhawm rau qhia rau lub network paub tias lub cuab yeej tseem muaj, nws pib ua cov txheej txheem hloov tshiab ib ntus - Tracking Area Update (TAU). Qhov zaus ntawm cov txheej txheem no yog teem los ntawm lub network siv timer T3412, tus nqi uas tau xa mus rau lub cuab yeej thaum lub sij hawm Attach txheej txheem los yog tom ntej TAU. Hauv classic LTE, tus nqi pib ntawm lub sijhawm no yog 54 feeb, thiab qhov siab tshaj plaws yog 186 feeb. Txawm li cas los xij, txhawm rau ua kom lub zog ua haujlwm siab, qhov yuav tsum tau mus rau saum huab cua txhua 186 feeb yog kim heev. PSM mechanism tau tsim los daws qhov teeb meem no.
Lub cuab yeej qhib lub PSM hom los ntawm kev xa cov txiaj ntsig ntawm ob lub sijhawm T3324 thiab T3412-Ntxiv rau hauv cov lus "Txuas Thov" lossis "Tag Nrho Cov Lus Thov" cov lus. Thawj zaug txiav txim siab lub sijhawm uas lub cuab yeej yuav muaj tom qab hloov mus rau "Idle Mode". Qhov thib ob yog lub sijhawm tom qab uas TAU yuav tsum tau ua, tsuas yog tam sim no nws tus nqi tuaj yeem ncav cuag 35712000 vib nas this lossis 413 hnub. Nyob ntawm qhov chaw, MME tuaj yeem lees txais cov nqi sijhawm tau txais los ntawm lub cuab yeej lossis hloov pauv los ntawm kev xa cov txiaj ntsig tshiab hauv cov lus "Tshem Txais" lossis "Tag Nrho Thaj Chaw Hloov Txais" cov lus. Tam sim no lub cuab yeej tsis tuaj yeem qhib lub xov tooj cua module rau 413 hnub thiab tseem tso npe rau hauv lub network. Raws li qhov tshwm sim, peb tau txais kev txuag nyiaj ntau hauv kev siv network thiab kev siv hluav taws xob ntawm cov khoom siv!
Txawm li cas los xij, hauv hom no cov cuab yeej tsis muaj rau kev sib txuas lus tuaj xwb. Yog tias nws tsim nyog xa ib yam dab tsi ntawm daim ntawv thov server, lub cuab yeej tuaj yeem tawm PSM txhua lub sijhawm thiab xa cov ntaub ntawv, tom qab ntawd nws tseem ua haujlwm thaum lub sijhawm T3324 kom tau txais cov ntaub ntawv xov xwm los ntawm AS (yog tias muaj).
eDRX (kev txais tos tsis tu ncua):
eDRX, Txhim Kho Kev Txais Txais Kev Sib Tham. Txhawm rau hloov cov ntaub ntawv mus rau lub cuab yeej uas nyob hauv "Idle hom", lub network ua cov txheej txheem ceeb toom - "Paging". Thaum tau txais ib daim ntawv teev npe, lub cuab yeej pib tsim lub SRB rau kev sib txuas lus ntxiv nrog lub network. Tab sis kom tsis txhob nco Paging cov lus hais rau nws, cov cuab yeej yuav tsum tau saib xyuas lub xov tooj cua huab cua, uas tseem siv zog heev.
eDRX yog hom uas lub cuab yeej tsis tau txais cov lus los ntawm lub network tas li, tab sis ib ntus. Thaum lub sij hawm Attach los yog TAU cov txheej txheem, lub cuab yeej pom zoo nrog lub network ntawm lub sijhawm lub sijhawm thaum nws yuav "mloog" rau kev tshaj tawm. Yog li, cov txheej txheem Paging yuav tau ua nyob rau tib lub sijhawm. Hauv eDRX hom, cov cuab yeej ua haujlwm tau muab faib ua cov voj voog (eDRX voj voog). Thaum pib ntawm txhua lub voj voog muaj lub npe hu ua "paging window" (Paging Time Window, hereinafter PTW) - qhov no yog lub sijhawm uas lub cuab yeej mloog xov tooj cua channel. Thaum kawg ntawm PTW, lub cuab yeej tua lub xov tooj cua module kom txog thaum kawg ntawm lub voj voog.
HLCOM (High latency kev sib txuas lus):
Yog tias nws xav tau hloov cov ntaub ntawv mus rau Uplink, lub cuab yeej tuaj yeem tawm ntawm ob hom kev txuag hluav taws xob yam tsis tau tos rau lub voj voog PSM lossis eDRX kom tiav. Tab sis nws muaj peev xwm hloov cov ntaub ntawv mus rau lub cuab yeej tsuas yog thaum nws ua haujlwm.
HLCOM functionality lossis high latency kev sib txuas lus yog qhov buffering ntawm Downlink pob ntawv ntawm SGW thaum lub cuab yeej nyob rau hauv lub hwj chim txuag hom thiab tsis muaj rau kev sib txuas lus. Cov pob ntawv tsis txaus yuav xa tuaj sai li sai tau thaum lub cuab yeej tawm ntawm PSM los ntawm kev ua TAU lossis hla Uplink tsheb, lossis thaum PTW tshwm sim.
Qhov no, ntawm chav kawm, yuav tsum muaj kev paub txog ntawm ib feem ntawm cov neeg tsim khoom ntawm IoT cov khoom lag luam, txij li kev sib txuas lus nrog lub cuab yeej tsis ua tiav nyob rau lub sijhawm tiag tiag thiab yuav tsum muaj qee yam los tsim kev lag luam logic ntawm kev siv.
Hauv kev xaus, cia peb hais tias: kev taw qhia ntawm ib yam dab tsi tshiab yog ib txwm zoo siab, tab sis tam sim no peb tab tom soj ntsuam nrog tus qauv uas tsis tau sim tag nrho txawm tias los ntawm lub ntiaj teb "bisons", xws li Vodafone thiab Telefonica - yog li nws yog qhov zoo siab dua ob npaug. Peb qhov kev nthuav qhia ntawm cov khoom siv tsis yog ua txuj ua kom tiav kiag li, tab sis peb cia siab tias nws muab kev nkag siab txaus ntawm kev siv tshuab. Peb yuav txaus siab rau koj cov lus teb.
Sau: Tus kws tshaj lij ntawm Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Ua Haujlwm Kev Sib Tham thiab Kev Pabcuam Multimedia Alexey Lapshinβ¨
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