آخري دفعو اسان نئين NB-IoT معيار جي خاصيتن جي باري ۾ ڳالهايو، ريڊيو رسائي نيٽ ورڪ فن تعمير جي نقطي نظر کان. اڄ اسان بحث ڪنداسين ته نيٽ ورڪ جي بنيادي (ڪور نيٽ ورڪ) ۾ NB-IoT سان ڇا تبديلي آئي آهي. سو اچو ته هلون.
اهم تبديليون نيٽ ورڪ جي بنيادي ۾ جاء ورتي آهي. شروع ڪرڻ سان، هڪ نئون عنصر ظاهر ٿيو آهي، انهي سان گڏ ڪيترائي ميڪانيزم جيڪي معيار جي طور تي بيان ڪيا ويا آهن "CIoT EPS اصلاح" يا شين جي سيلولر انٽرنيٽ لاءِ بنيادي نيٽ ورڪ اصلاح.
جئين توهان کي خبر آهي، موبائل نيٽ ورڪ ۾ ٻه مکيه ڪميونيڪيشن چينل آهن، جن کي ڪنٽرول جهاز (CP) ۽ يوزر پلین (UP) سڏيو ويندو آهي. ڪنٽرول جهاز جو مقصد مختلف نيٽ ورڪ عناصر جي وچ ۾ سروس پيغامن جي بدلي لاء آهي ۽ ڊوائيسز (UE) جي متحرڪ (موبلٽي مئنيجمينٽ) مهيا ڪرڻ ۽ ڊيٽا جي منتقلي سيشن (سيشن مئنيجمينٽ) قائم ڪرڻ / برقرار رکڻ لاء ڪم ڪري ٿو. صارف جو جهاز، حقيقت ۾، صارف جي ٽرئفڪ کي منتقل ڪرڻ لاء هڪ چينل آهي. کلاسک LTE ۾، CP ۽ UP جي ورڇ انٽرفيس ۾ ھيٺ ڏنل آھي:
CP ۽ UP اصلاحي ميڪانيزم NB-IoT لاءِ MME، SGW ۽ PGW نوڊس تي لاڳو ڪيا ويا آهن، جيڪي مشروط طور تي هڪ واحد عنصر ۾ گڏيل آهن جن کي C-SGN (سيلولر IoT سرونگ گيٽ وي نوڊ) سڏيو ويندو آهي. معيار پڻ هڪ نئين نيٽورڪ عنصر جي ظاهر ٿيڻ جو فرض ڪري ٿو - SCEF (خدمت جي صلاحيت جي نمائش فنڪشن). MME ۽ SCEF جي وچ ۾ انٽرفيس کي T6a سڏيو ويندو آهي ۽ DIAMETER پروٽوڪول تي ٻڌل آهي. ان حقيقت جي باوجود ته DIAMETER هڪ سگنلنگ پروٽوڪول آهي، NB-IoT ۾ ان کي غير IP ڊيٽا جي ننڍي مقدار جي منتقلي لاءِ ترتيب ڏنو ويو آهي.
جيئن ته نالو مشورو ڏئي ٿو، SCEF هڪ خدمت جي صلاحيت جي نمائش نوڊ آهي. ٻين لفظن ۾، SCEF آپريٽر جي نيٽ ورڪ جي پيچيدگي کي لڪائيندو آهي، ۽ ايپليڪيشن ڊولپرز جي ضرورت کي هٽائي ٿو ۽ موبائل ڊوائيسز (UE) جي سڃاڻپ ۽ تصديق ڪرڻ لاء، ايپليڪيشن سرورز (ايپليڪيشن سرور، بعد ۾ AS) ڊيٽا حاصل ڪرڻ ۽ ڊوائيسز کي منظم ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. API انٽرفيس.
UE سڃاڻپ ڪندڙ ٽيليفون نمبر (MSISDN) يا IP پتو نه آهي، جيئن ته اهو کلاسک 2G / 3G / LTE نيٽ ورڪ ۾ هو، پر نام نهاد "خارجي ID"، جنهن کي معياري فارميٽ ۾ بيان ڪيو ويو آهي. ايپليڪيشن ڊولپرز " @ ". هي هڪ الڳ وڏو موضوع آهي جيڪو هڪ الڳ مواد جو مستحق آهي، تنهنڪري اسان ان بابت تفصيل سان هاڻي نه ڳالهائينداسين.
هاڻي اچو ته سڀ کان اهم جدت تي نظر. "CIoT EPS اصلاح" ٽرئفڪ ٽرانسميشن ميڪانيزم ۽ سبسڪربر سيشن جي انتظام جي اصلاح آهي. هتي مکيه آهن:
- ڊوناس
- NIDD
- پاور بچت ميڪانيزم PSM ۽ eDRX
- HLCOM
DoNAS (NAS مٿان ڊيٽا):
هي هڪ ميکانيزم آهي جيڪو ڊيٽا جي ننڍڙي مقدار جي منتقلي کي بهتر ڪرڻ لاء ٺهيل آهي.
ڪلاسيڪل LTE ۾، هڪ سبسڪرائبر ڊيوائس هڪ PDN ڪنيڪشن قائم ڪري ٿو (هتي PDN جو حوالو ڏنو ويو آهي) eNodeB ذريعي MME-SGW-PGW تائين جڏهن نيٽ ورڪ سان رجسٽر ٿيو. UE-eNodeB-MME ڪنيڪشن جنهن کي "سگنلنگ ريڊيو بيئرر" (SRB) سڏيو ويندو آهي. جيڪڏهن ڊيٽا کي منتقل ڪرڻ / وصول ڪرڻ ضروري آهي، UE eNodeB - "ڊيٽا ريڊيو بيئرر" (DRB) سان هڪ ٻيو ڪنيڪشن قائم ڪري ٿو، صارف جي ٽرئفڪ کي SGW ڏانهن منتقل ڪرڻ ۽ اڳتي PGW ڏانهن (انٽرفيس S1-U ۽ S5، ترتيب سان) . مٽا سٽا جي آخر ۾ ۽ ڪجهه وقت (عام طور تي 5-20 سيڪنڊن) لاءِ ٽريفڪ جي غير موجودگيءَ ۾، اهي ڪنيڪشن ڀڄي ويندا آهن ۽ ڊوائيس اسٽينڊ بائي موڊ يا “Idle Mode” ۾ وڃي ٿي. جيڪڏهن ضروري آهي ته ڊيٽا جي نئين حصي کي مٽائڻ لاء، SRB ۽ DRB ري سيٽ ڪيا ويا آهن.
NB-IoT ۾، صارف ٽرئفڪ کي سگنلنگ چينل (SRB) ذريعي منتقل ڪري سگھجي ٿو، NAS پروٽوڪول پيغامن ۾ (). DRB قائم ڪرڻ جي ضرورت ناهي. اهو خاص طور تي سگنل لوڊ گھٽائي ٿو، نيٽ ورڪ ريڊيو وسيلن کي بچائيندو آهي ۽، سڀ کان اهم، ڊوائيس جي بيٽري جي زندگي کي وڌايو.
eNodeB - MME سيڪشن ۾، صارف جي ڊيٽا S1-MME انٽرفيس تي منتقل ٿيڻ شروع ٿئي ٿي، جيڪا ڪلاسيڪل LTE ٽيڪنالاجي ۾ نه هئي، ۽ NAS پروٽوڪول ان لاء استعمال ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ "يوزر ڊيٽا ڪنٽينر" ظاهر ٿئي ٿو.
ايم ايم اي کان SGW تائين "صارف جهاز" جي منتقلي کي انجام ڏيڻ لاء، هڪ نئون S11-U انٽرفيس ظاهر ٿئي ٿو، جيڪو صارف جي ڊيٽا جي ننڍڙي مقدار کي منتقل ڪرڻ لاء ٺهيل آهي. S11-U پروٽوڪول GTP-U v1 تي ٻڌل آهي، جيڪو استعمال ڪندڙ جهاز کي منتقل ڪرڻ ۽ 3GPP فن تعمير جي ٻين نيٽ ورڪ انٽرفيس تي استعمال ڪيو ويندو آهي.
NIDD (غير IP ڊيٽا پهچائڻ):
ڊيٽا جي ننڍي مقدار کي منتقل ڪرڻ لاء ميڪانيزم جي وڌيڪ اصلاح جي حصي جي طور تي، موجوده PDN قسمن جي اضافي ۾، جهڙوڪ IPv4، IPv6 ۽ IPv4v6، هڪ ٻيو قسم ظاهر ٿيو آهي - غير IP. انهي صورت ۾، UE کي IP پتي نه لڳايو ويو آهي، ۽ ڊيٽا کي IP پروٽوڪول استعمال ڪرڻ کان سواء منتقل ڪيو ويندو آهي. هن جا ڪيترائي سبب آهن:
- IoT ڊوائيسز جهڙوڪ سينسر تمام ننڍي مقدار ۾ ڊيٽا، 20 بائيٽ يا ان کان به گهٽ منتقل ڪري سگھن ٿا. ڏنو ويو آهي ته گهٽ ۾ گهٽ IP هيڊر سائيز 20 بائيٽس آهي، IP encapsulation ڪڏهن ڪڏهن ڪافي مهانگو ٿي سگهي ٿو.
- هڪ چپ ۾ هڪ IP اسٽيڪ کي لاڳو ڪرڻ جي ڪا ضرورت ناهي، جيڪا قيمت ۾ گهٽتائي جي ڪري ٿي (تبصرن ۾ بحث لاء هڪ سوال).
عام طور تي، انٽرنيٽ تي ڊيٽا کي منتقل ڪرڻ لاء IoT ڊوائيسز پاران هڪ IP پتو گهربل آهي. NB-IoT تصور ۾، SCEF هڪ واحد AS ڪنيڪشن پوائنٽ جي طور تي ڪم ڪري ٿو، ۽ ڊوائيسز ۽ ايپليڪيشن سرورز جي وچ ۾ ڊيٽا جي بدلي API ذريعي ٿئي ٿي. SCEF جي غير موجودگي ۾، غير IP ڊيٽا کي PGW کان پوائنٽ-ٽو-پوائنٽ (PtP) سرنگ ذريعي AS ڏانهن منتقل ڪري سگھجي ٿو ۽ IP encapsulation ان تي اڳ ۾ ئي ڪيو ويندو.
هي سڀ NB-IoT پيراڊم ۾ ٺهڪي اچي ٿو - ڊوائيسز جي قيمت ۾ وڌ ۾ وڌ سادگي ۽ گهٽتائي.
پاور سيونگ ميڪانيزم PSM ۽ eDRX:
LPWAN نيٽ ورڪ جي اهم فائدن مان هڪ توانائي جي ڪارڪردگي آهي. ھڪڙي بيٽري تي ڊوائيس جي خودمختيار آپريشن جي 10 سالن تائين جي مدت جو اعلان ڪيو ويو آھي. اچو ته ڏسو ته اهي قدر ڪيئن حاصل ڪيا وڃن.
جڏهن هڪ ڊوائيس گهٽ ۾ گهٽ طاقت استعمال ڪندو آهي؟ اهو صحيح آهي جڏهن اهو بند آهي. ۽ جيڪڏهن اهو ناممڪن آهي ته ڊوائيس کي مڪمل طور تي توانائي نه ڏيو، اچو ته ريڊيو ماڊل کي توانائي کي ختم ڪريون، ان وقت لاء جڏهن ان جي ضرورت ناهي. توهان کي صرف پهرين نيٽ ورڪ سان متفق ٿيڻ جي ضرورت آهي.
PSM (پاور بچت موڊ):
PSM پاور سيونگ موڊ ڊيوائس کي اجازت ڏئي ٿو ته ريڊيو ماڊل کي ڊگھي وقت تائين بند ڪري، جڏهن ته نيٽ ورڪ تي رجسٽرڊ رهي، ۽ PDN کي ري سيٽ نه ڪرڻ جي هر وقت ڊيٽا کي منتقل ڪرڻ جي ضرورت آهي.
نيٽ ورڪ کي ڄاڻڻ لاء ته ڊوائيس اڃا تائين موجود آهي، اهو وقتي طور تي هڪ تازه ڪاري جي طريقيڪار شروع ڪري ٿو - ٽريڪنگ ايريا اپڊيٽ (TAU). هن طريقيڪار جي تعدد ٽائمر T3412 استعمال ڪندي نيٽ ورڪ طرفان مقرر ڪئي وئي آهي، جنهن جي قيمت منسلڪ طريقيڪار يا ايندڙ TAU دوران ڊوائيس ڏانهن منتقل ڪئي وئي آهي. کلاسک LTE ۾، هن ٽائمر جي ڊفالٽ قيمت 54 منٽ آهي، ۽ وڌ ۾ وڌ 186 منٽ آهي. جڏهن ته، اعلي توانائي جي ڪارڪردگي کي يقيني بڻائڻ لاء، هر 186 منٽن تي هوا تي وڃڻ جي ضرورت تمام قيمتي آهي. هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاء، PSM ميڪانيزم ٺاهي وئي.
ڊوائيس PSM موڊ کي چالو ڪري ٿو ٻن ٽائمرز T3324 ۽ T3412 جي قيمتن کي موڪليندي-منسلڪ درخواست يا ٽريڪنگ ايريا جي درخواست پيغامن ۾ وڌايو ويو. پهريون اهو وقت طئي ڪري ٿو ته ڊوائيس "Idle Mode" تي سوئچ ڪرڻ کان پوءِ دستياب هوندي. ٻيو اهو وقت آهي جنهن کان پوءِ TAU پيدا ٿيڻ گهرجي، صرف هاڻي ان جي قيمت 35712000 سيڪنڊن يا 413 ڏينهن تائين پهچي سگهي ٿي. سيٽنگن تي مدار رکندي، ايم ايم اي ڊيوائس مان حاصل ڪيل ٽائمر ويلز کي قبول ڪري سگھي ٿو، يا اٽيچ قبول يا ٽريڪنگ ايريا اپڊيٽ ۾ نيون ويلز پاس ڪندي پيغامن کي قبول ڪري سگھي ٿو. هاڻي ڊوائيس 413 ڏينهن تائين ريڊيو ماڊل تي نه ٿي سگهي ٿي ۽ اڃا تائين نيٽ ورڪ ۾ رجسٽرڊ رهي ٿي. نتيجي طور، اسان نيٽ ورڪ وسيلن ۽ ڊوائيسز جي توانائي جي ڪارڪردگي ۾ زبردست بچت حاصل ڪندا آهيون!
بهرحال، هن موڊ ۾، ڊوائيس صرف ايندڙ رابطي لاء دستياب ناهي. جيڪڏهن اهو ضروري آهي ته ايپليڪيشن سرور ڏانهن ڪجهه موڪلڻ لاء، ڊوائيس ڪنهن به وقت PSM کان ٻاهر نڪري سگهي ٿو ۽ ڊيٽا موڪلي سگهي ٿو، باقي رهي ٿو T3324 ٽائمر دوران AS (جيڪڏهن ڪو به) کان معلوماتي پيغام حاصل ڪرڻ لاء.
eDRX (وڌايو ويو غير معمولي استقبال):
eDRX، وڌايو ويو غير معمولي استقبال. ڊيٽا کي هڪ ڊوائيس ڏانهن منتقل ڪرڻ لاء جيڪو "Idle mode" ۾ آهي، نيٽ ورڪ هڪ نوٽيفڪيشن پروسيس انجام ڏئي ٿو - "Paging". هڪ صفحو حاصل ڪرڻ تي، ڊوائيس نيٽ ورڪ سان وڌيڪ رابطي لاءِ هڪ SRB جو قيام شروع ڪري ٿو. پر پيجنگ پيغام کي نه وڃائڻ لاءِ جنهن کي خطاب ڪيو ويو آهي، ڊوائيس کي مسلسل ريڊيو هوا جي نگراني ڪرڻ گهرجي، جيڪو پڻ ڪافي توانائي استعمال ڪندڙ آهي.
eDRX هڪ موڊ آهي جنهن ۾ ڊوائيس نيٽ ورڪ کان پيغام وصول ڪري ٿي مسلسل نه، پر وقتي طور تي. منسلڪ يا TAU جي طريقيڪار دوران، ڊوائيس نيٽ ورڪ سان وقت جي وقفن سان همراه ڪري ٿو، جنهن دوران اهو "ٻڌ" هوا کي ڏيندو. ان جي مطابق، پيجنگ جي طريقيڪار ساڳئي وقتن تي ڪيو ويندو. eDRX موڊ ۾، ڊوائيس جو آپريشن چڪر ۾ ورهايو ويو آهي (eDRX چڪر). هر چڪر جي شروعات ۾، هڪ نام نهاد "پيجنگ ونڊو" آهي (پيجنگ ٽائيم ونڊو، بعد ۾ PTW طور حوالو ڏنو ويو آهي) - هي اهو وقت آهي جڏهن ڊوائيس ريڊيو چينل ٻڌي ٿو. PTW جي آخر ۾، ڊوائيس سائيڪل جي آخر تائين ريڊيو ماڊل کي بند ڪري ٿو.
HLCOM (اعلي ويڪرائي مواصلات):
جيڪڏهن ضروري هجي ته ڊيٽا کي Uplink ڏانهن منتقل ڪيو وڃي، ڊوائيس PSM يا eDRX چڪر جي اختتام جي انتظار جي بغير انهن ٻن پاور بچت طريقن مان ٻاهر نڪري سگهي ٿو. پر اهو ممڪن آهي ته ڊوائيس تي ڊيٽا کي منتقلي صرف جڏهن اهو فعال هجي.
HLCOM ڪارڪردگي يا اعلي دير واري ڪميونيڪيشن SGW تي ڊائون لنڪ پيڪٽس جي بفرنگ آهي جڏهن ته ڊوائيس پاور بچت موڊ ۾ آهي ۽ رابطي لاءِ دستياب ناهي. بفر ٿيل پيڪيٽ ڊيليور ڪيا ويندا جيئن ئي ڊوائيس PSM مان نڪرندي TAU ٺاهي يا Uplink ٽريفڪ موڪلڻ، يا جڏهن PTW ٿئي ٿي.
اهو، يقينا، IoT پروڊڪٽس جي ڊولپرز جي طرفان شعور جي ضرورت آهي، ڇو ته ڊوائيس سان رابطي کي حقيقي وقت ۾ حاصل نه ڪيو ويو آهي ۽ ايپليڪيشنن جي ڪاروباري منطق کي ڊزائين ڪرڻ لاء هڪ خاص طريقي جي ضرورت آهي.
آخر ۾، اچو ته چئو ته نئين جو تعارف هميشه دلچسپ آهي، ۽ هاڻي اسان هڪ معيار سان ڪم ڪري رهيا آهيون جيڪا مڪمل طور تي آزمائشي نه ڪئي وئي آهي جيتوڻيڪ دنيا جي "بيسن" جهڙوڪ ووڊافون ۽ ٽيليفونيڪا - تنهنڪري اهو ٻه ڀيرا دلچسپ آهي. اسان جي مواد جي پيشڪش مطلق هجڻ جي دعويٰ نٿو ڪري، پر اسان کي اميد آهي ته اها ٽيڪنالاجي جي ڪافي سمجهه فراهم ڪري ٿي. اسان راءِ ڏيڻ لاءِ شڪرگذار ٿينداسين.
ليکڪ: ڪنورجنٽ حل ۽ ملٽي ميڊيا سروسز ڊپارٽمينٽ جو ماهر Alexey Lapshin
جو ذريعو: www.habr.com