NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2

Lekhetlong la ho qetela re buile ka likarolo tsa maemo a macha a NB-IoT ho latela pono ea meaho ea marang-rang ea phihlello ea seea-le-moea. Kajeno re tla tšohla se fetohileng ho Core Network tlasa NB-IoT. Kahoo, ha re yeng.

NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2

Ho bile le liphetoho tse kholo mokokotlong oa marang-rang. Ha re qale ka taba ea hore ntho e ncha e hlahile, hammoho le mekhoa e mengata, e hlalosoang ke "CIoT EPS Optimization" kapa ho ntlafatsa marang-rang a mantlha bakeng sa Marang-rang a lintho.

Joalokaha u tseba, ho marang-rang a marang-rang ho na le litsela tse peli tse ka sehloohong tsa puisano, tse bitsoang Control Plane (CP) le User Plane (UP). Control Plane e reretsoe ho fapanyetsana melaetsa ea litšebeletso pakeng tsa likarolo tse sa tšoaneng tsa marang-rang 'me e sebelisetsoa ho etsa bonnete ba ho tsamaea (Mobility management) ea lisebelisoa (UE) le ho theha / ho boloka nako ea ho fetisetsa data (Session Management). User Plane, ha e le hantle, ke mocha oa ho fetisa sephethephethe sa basebelisi. Ho LTE ea khale, kabo ea CP le UP ho pholletsa le li-interfaces e tjena:

NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2

Mekhoa ea ntlafatso ea CP le UP bakeng sa NB-IoT e kengoa tšebetsong ho li-node tsa MME, SGW le PGW, tseo ka tloaelo li kopantsoeng ho ba ntho e le 'ngoe e bitsoang C-SGN (Cellular IoT Serving Gateway Node). Tekanyetso e boetse e nka ho hlaha ha karolo e ncha ea marang-rang - SCEF (Service Capability Exposure Function). Khokahano lipakeng tsa MME le SCEF e bitsoa T6a mme e kengoa tšebetsong ho ipapisitsoe le protocol ea DIAMETER. Ho sa tsotellehe taba ea hore DIAMETER ke protocol ea pontšo, ho NB-IoT e ikamahanya le maemo bakeng sa phetiso ea lintlha tse nyenyane tse seng tsa IP.

NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2

Joalokaha lebitso la eona le bontša, SCEF ke Node ea Pontšo ea Bokhoni ba Ts'ebeletso. Ka mantsoe a mang, SCEF e pata ho rarahana ha marang-rang a opareitara, hape e imolla bahlahisi ba ts'ebeliso ea tlhoko ea ho tseba le ho netefatsa lisebelisoa tsa mehala (UE), e lumellang li-server tsa kopo (Seva ea Kopo, ka morao ho AS) ho amohela data le ho laola lisebelisoa ka sesebelisoa se le seng. Sehokelo sa API.

Sesupo sa UE ha se nomoro ea mohala (MSISDN) kapa aterese ea IP, joalo ka ha ho ne ho le joalo ho netweke ea khale ea 2G/3G/LTE, empa e bitsoang "ID ea kantle", e hlalosoang ke maemo a sebopeho se tloaelehileng. ho baetsi ba lisebelisoa "@". Ena ke sehlooho se arohaneng se seholo se lokeloang ke lisebelisoa tse arohaneng, kahoo re ke ke ra bua ka eona ka botlalo hona joale.

Joale a re shebeng lintlafatso tsa bohlokoahali. "CIoT EPS Optimization" ke ntlafatso ea mekhoa ea phetisetso ea sephethephethe le taolo ea nako ea ba ngolisitseng. Tse kholo ke tsena:

  • DoNAS
  • NIDD
  • PSM le eDRX mekhoa ea ho boloka matla
  • HLCOM

DoNAS (Boitsebiso bo fetang NAS):

Ena ke mokhoa o etselitsoeng ho ntlafatsa phetiso ea lintlha tse nyane.

Ka LTE ea khale, ha o ingolisa marang-rang, sesebelisoa sa ngoliso se theha khokahano ea PDN (eo hamorao e tla bitsoa PDN) ka eNodeB ho MME-SGW-PGW. Khokahano ea UE-eNodeB-MME ke se bitsoang "Signling Radio Bearer" (SRB). Haeba ho hlokahala ho fetisetsa/ho amohela data, UE e theha khokahano e 'ngoe le eNodeB - "Data Radio Bearer" (DRB), ho fetisetsa sephethephethe sa basebelisi ho SGW le ho ea pele ho PGW (li-interfaces S1-U le S5, ka ho latellana) . Qetellong ea phapanyetsano le haeba ho se na sephethephethe ka nako e itseng (hangata metsotsoana e 5-20), likhokahano tsena lia felisoa 'me sesebelisoa se kena boemong ba standby kapa "Idle Mode". Haeba ho hlokahala ho fapanyetsana karolo e ncha ea data, SRB le DRB li setiloe bocha.

Ho NB-IoT, phetiso ea sephethephethe sa basebelisi e ka etsoa ka mocha oa lipontšo (SRB), melaetsa ea protocol ea NAS (http://www.3gpp.org/more/96-nas). Ho theha DRB ha ho sa hlokahala. Sena se fokotsa haholo mojaro oa matšoao, se boloka mehloli ea seea-le-moea sa marang-rang mme, ho bohlokoa ka ho fetisisa, e lelefatsa bophelo ba betri ea sesebelisoa.

Karolong ea eNodeB - MME, data ea mosebelisi e qala ho fetisoa holim'a sebopeho sa S1-MME, se neng se se joalo ho theknoloji ea khale ea LTE, mme ho sebelisoa protocol ea NAS bakeng sa sena, moo "setshelo sa data sa mosebelisi" se hlahang.

NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2

Ho phethahatsa phetisetso ea "User Plane" ho tloha MME ho ea ho SGW, ho hlaha sebopeho se secha sa S11-U, se etselitsoeng ho fetisa lintlha tse nyane tsa basebelisi. Protocol ea S11-U e thehiloe ho GTP-U v1, e sebelisetsoang phetiso ea Sefofane sa Basebelisi ho li-interfaces tse ling tsa marang-rang tsa meralo ea 3GPP.
NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2
NIDD (phano ea data eo e seng ea IP):

E le karolo ea ntlafatso e tsoelang pele ea mekhoa ea ho fetisa lintlha tse nyenyane, ho phaella ho mefuta e seng e ntse e le teng ea PDN, e kang IPv4, IPv6 le IPv4v6, ho hlahile mofuta o mong - e seng IP. Tabeng ena, UE ha e fuoe aterese ea IP mme data e fetisoa ntle le ho sebelisa protocol ea IP. Ho na le mabaka a 'maloa a sena:

  1. Lisebelisoa tsa IoT tse kang li-sensor li ka fetisa lintlha tse nyane haholo, li-byte tse 20 kapa ka tlase. Ka lebaka la hore boholo bo tlase ba hlooho ea IP ke li-byte tse 20, ka linako tse ling IP encapsulation e ka ba theko e boima haholo;
  2. Ha ho na tlhokahalo ea ho kenya ts'ebetsong setsi sa IP ho chip, e leng se lebisang ho fokotsa litšenyehelo tsa bona (potso bakeng sa puisano ho litlhaloso).

Ka kakaretso, aterese ea IP ea hlokahala bakeng sa lisebelisoa tsa IoT ho fetisetsa data ho Internet. Moelelong oa NB-IoT, SCEF e sebetsa e le sebaka se le seng sa khokahanyo ea AS, 'me phapanyetsano ea data pakeng tsa lisebelisoa le lisebelisoa tsa kopo e etsahala ka API. Ha ho se na SCEF, lintlha tse seng tsa IP li ka fetisetsoa ho AS ka kotopo ea Point-to-Point (PtP) ho tloha PGW le IP encapsulation e tla etsoa ho eona.

Sena sohle se lumellana le paradigm ea NB-IoT - ho nolofatsa ho hoholo le ho fokotsa litšenyehelo tsa lisebelisoa.

PSM le mekhoa ea ho boloka matla ea eDRX:

O mong oa melemo ea mantlha ea marang-rang a LPWAN ke ho sebetsa hantle ha matla. Ho boleloa hore sesebelisoa sena se nka lilemo tse 10 tsa bophelo ba betri ka betere e le 'ngoe. A re boneng hore na litekanyetso tse joalo li finyelloa joang.

Sesebelisoa se sebelisa matla a manyane neng? E nepahetse ha e tingoa. 'Me haeba ho ke ke ha khoneha ho theola sesebelisoa ka ho feletseng, a re fokotseng mojule oa seea-le-moea ka nako e telele kamoo ho sa hlokahaleng. U hloka feela ho hokahanya sena le marang-rang pele.

PSM (Mokhoa oa ho boloka matla):

Mokhoa oa ho boloka matla oa PSM o lumella sesebelisoa hore se tima mojule oa seea-le-moea nako e telele, ha se ntse se ngolisitsoe marang-rang, 'me se se ke sa khutlisetsa PDN nako le nako ha se hloka ho fetisetsa data.

Ho tsebisa marang-rang hore sesebelisoa se ntse se le teng, nako le nako e qala ts'ebetso ea ntlafatso - Tracking Area Update (TAU). Khafetsa ea ts'ebetso ena e behiloe ke marang-rang a sebelisang timer T3412, eo boleng ba eona bo fetisetsoang ho sesebelisoa nakong ea Ts'ebetso ea Attach kapa TAU e latelang. Ho LTE ea khale, boleng ba kamehla ba sebali sena ke metsotso e 54, 'me boholo ke metsotso e 186. Leha ho le joalo, ho netefatsa ts'ebetso e phahameng ea matla, tlhoko ea ho ea moeeng metsotso e meng le e meng e 186 e theko e boima haholo. Mochine oa PSM o ile oa ntlafatsoa ho rarolla bothata bona.

Sesebelisoa se kenya tšebetsong mokhoa oa PSM ka ho fetisa boleng ba li-timers tse peli T3324 le T3412-E atolositsoeng ho melaetsa ea "Attach Request" kapa "Tracking Area Request". Ea pele e etsa qeto ea nako eo sesebelisoa se tla ba teng ka mor'a ho fetohela ho "Idle Mode". Ea bobeli ke nako eo ka eona TAU e tlamehang ho etsoa, ​​feela joale boleng ba eona bo ka fihla ho 35712000 seconds kapa 413 days. Ho ipapisitsoe le litlhophiso, MME e ka amohela litekanyetso tsa nako tse fumanoeng sesebelisoa kapa ea li fetola ka ho romella boleng bo bocha ho melaetsa ea "Attach Accept" kapa "Tracking Area Update Amohela". Hona joale sesebelisoa ha se khone ho bulela mojule oa seea-le-moea matsatsi a 413 'me u lule u ngolisitsoe marang-rang. Ka lebaka leo, re fumana chelete e ngata haholo mehloling ea marang-rang le ho sebetsa hantle ha lisebelisoa!

NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2

Leha ho le joalo, ka mokhoa ona sesebelisoa ha se fumanehe bakeng sa likhokahano tse kenang feela. Haeba ho hlokahala ho fetisetsa ntho e itseng ho seva sa kopo, sesebelisoa se ka tsoa PSM ka nako leha e le efe 'me sa romela data, ka mor'a moo se lula se sebetsa nakong ea nako ea T3324 ho fumana melaetsa ea tlhahisoleseding e tsoang ho AS (haeba e le teng).

eDRX (kamohelo e atolositsoeng e sa khaotseng):

eDRX, Kamohelo ea Nako le Nako e Ntlafetseng. Ho fetisetsa data ho sesebelisoa se "Idle mode", marang-rang a etsa ts'ebetso ea tsebiso - "Paging". Ha o fumana paging, sesebelisoa se qala ho theha SRB bakeng sa puisano e eketsehileng le marang-rang. Empa e le hore o se ke oa fetoa ke molaetsa oa Paging o lebisitsoeng ho oona, sesebelisoa se tlameha ho lula se lekola moea oa seea-le-moea, oo le oona o jang matla haholo.

eDRX ke mokhoa oo sesebelisoa se sa fumaneng melaetsa ho tsoa marang-rang khafetsa, empa nako le nako. Nakong ea mekhoa ea Attach kapa TAU, sesebelisoa se lumellana le marang-rang ka nako eo se tla "mamela" khaso. Ka hona, ts'ebetso ea Paging e tla etsoa ka nako e ts'oanang. Ka mokhoa oa eDRX, ts'ebetso ea sesebelisoa e arotsoe ka li-cycle (eDRX cycle). Qalong ea potoloho e 'ngoe le e' ngoe ho na le seo ho thoeng ke "fensetere ea paging" (Paging Time Window, ka mor'a mona PTW) - ena ke nako eo sesebelisoa se mamelang mocha oa seea-le-moea. Qetellong ea PTW, sesebelisoa se tima mojule oa seea-le-moea ho fihlela qetellong ea potoloho.
NB-IoT: e sebetsa joang? Karolo ea 2
HLCOM (puisano e phahameng ea latency):

Haeba e hloka ho fetisetsa data ho Uplink, sesebelisoa se ka tsoa ho e 'ngoe ea mekhoa ena e' meli ea ho boloka matla ntle le ho emela hore potoloho ea PSM kapa eDRX e phethe. Empa hoa khoneha ho fetisetsa data ho sesebelisoa feela ha e sebetsa.

Ts'ebetso ea HLCOM kapa puisano e phahameng ea latency ke buffer ea lipakete tsa Downlink ho SGW ha sesebelisoa se le mokhoeng oa ho boloka matla 'me ha se fumanehe bakeng sa puisano. Lipakete tse buffered li tla fanoa hang ha sesebelisoa se tsoa PSM ka ho etsa TAU kapa ho fetisa sephethephethe sa Uplink, kapa ha PTW e etsahala.

Sena, ehlile, se hloka tlhokomeliso ho bahlahisi ba lihlahisoa tsa IoT, kaha puisano le sesebelisoa ha e finyelloe ka nako ea nnete mme e hloka mokhoa o itseng oa ho rala mohopolo oa khoebo oa likopo.

Qetellong, a re re: kenyelletso ea ntho e ncha e lula e thabisa, empa hona joale re sebetsana le maemo a sa lekoeng ka ho feletseng esita le ke "bisons" tsa lefats'e, joalo ka Vodafone le Telefonica - kahoo e thabisa habeli. Tlhahiso ea rona ea boitsebiso ha e etse eka e phethehile ka ho feletseng, empa re tšepa hore e fana ka kutloisiso e lekaneng ea theknoloji. Re ka thabela maikutlo a hau.

Mongoli: Setsebi sa Lefapha la Litharollo tsa Convergent le Litšebeletso tsa Multimedia Alexey Lapshin
 hlabang

Source: www.habr.com

Eketsa ka tlhaloso