Mara ya mwisho tulizungumza juu ya sifa za kiwango kipya cha NB-IoT kutoka kwa mtazamo wa usanifu wa mtandao wa ufikiaji wa redio. Leo tutajadili kile ambacho kimebadilika katika Mtandao wa Msingi chini ya NB-IoT. Kwa hiyo, twende.
Kumekuwa na mabadiliko makubwa kwenye msingi wa mtandao. Wacha tuanze na ukweli kwamba kipengee kipya kimeonekana, na vile vile mifumo kadhaa, ambayo inafafanuliwa na kiwango kama "Uboreshaji wa CIoT EPS" au utoshelezaji wa mtandao wa msingi wa Mtandao wa vitu vya rununu.
Kama unavyojua, katika mitandao ya rununu kuna njia kuu mbili za mawasiliano, zinazoitwa Ndege ya Kudhibiti (CP) na Ndege ya Mtumiaji (UP). Udhibiti wa Ndege unakusudiwa kubadilishana ujumbe wa huduma kati ya vipengele mbalimbali vya mtandao na hutumiwa kuhakikisha uhamaji (Udhibiti wa Uhamaji) wa vifaa (UE) na kuanzisha/kudumisha kipindi cha utumaji data (Usimamizi wa Kipindi). Kwa kweli, Ndege ya Mtumiaji ni chaneli ya kusambaza trafiki ya watumiaji. Katika LTE ya kawaida, usambazaji wa CP na UP kwenye miingiliano ni kama ifuatavyo:
Mbinu za uboreshaji za CP na UP za NB-IoT zinatekelezwa kwenye nodi za MME, SGW na PGW, ambazo kwa kawaida huunganishwa kuwa kipengele kimoja kiitwacho C-SGN (Njia ya Lango la Kuhudumia IoT ya Cellular). Kiwango pia kinachukua kuibuka kwa kipengele kipya cha mtandao - SCEF (Kazi ya Mfiduo wa Uwezo wa Huduma). Kiolesura kati ya MME na SCEF kinaitwa T6a na kinatekelezwa kwa kuzingatia itifaki ya DIAMETER. Licha ya ukweli kwamba DIAMETER ni itifaki ya kuashiria, katika NB-IoT inachukuliwa kwa ajili ya uhamisho wa kiasi kidogo cha data zisizo za IP.
Kama jina lake linavyopendekeza, SCEF ni Njia ya Maonyesho ya Uwezo wa Huduma. Kwa maneno mengine, SCEF huficha utata wa mtandao wa waendeshaji, na pia huwaondolea wasanidi programu hitaji la kutambua na kuthibitisha vifaa vya rununu (UE), kuruhusu seva za programu (Seva ya Maombi, hapa AS) kupokea data na kudhibiti vifaa kupitia kifaa kimoja. Kiolesura cha API.
Kitambulisho cha UE huwa si nambari ya simu (MSISDN) au anwani ya IP, kama ilivyokuwa katika mtandao wa kawaida wa 2G/3G/LTE, lakini kile kinachojulikana kama "Kitambulisho cha nje", ambacho kinafafanuliwa kwa kiwango katika umbizo linalojulikana. kwa watengenezaji wa programu " @ " Hii ni mada kubwa tofauti ambayo inastahili nyenzo tofauti, kwa hivyo hatutazungumza juu yake kwa undani sasa.
Sasa hebu tuangalie uvumbuzi muhimu zaidi. "Uboreshaji wa CIoT EPS" ni uboreshaji wa njia za upitishaji wa trafiki na usimamizi wa kipindi cha mteja. Hapa ndio kuu:
- DoNAS
- NIDD
- Njia za PSM na eDRX za kuokoa nishati
- HLCOM
DoNAS (Takwimu juu ya NAS):
Huu ni utaratibu ulioundwa ili kuboresha uhamishaji wa kiasi kidogo cha data.
Katika LTE ya kawaida, wakati wa kusajili katika mtandao, kifaa cha mteja huanzisha muunganisho wa PDN (hapa inajulikana kama PDN) kupitia eNodeB hadi MME-SGW-PGW. Muunganisho wa UE-eNodeB-MME ni kinachojulikana kama "Mbeba Redio Anayeashiria" (SRB). Iwapo ni muhimu kusambaza/kupokea data, UE huanzisha muunganisho mwingine na eNodeB - "Data Radio Bearer" (DRB), kusambaza trafiki ya watumiaji kwa SGW na zaidi kwa PGW (interfaces S1-U na S5, mtawalia) . Mwishoni mwa ubadilishanaji na ikiwa hakuna trafiki kwa muda fulani (kawaida sekunde 5-20), viunganisho hivi vinakatishwa na kifaa huenda kwenye hali ya kusubiri au "Njia ya Kutofanya kazi". Iwapo ni muhimu kubadilishana sehemu mpya ya data, SRB na DRB huwekwa upya.
Katika NB-IoT, upitishaji wa trafiki ya watumiaji unaweza kufanywa kupitia njia ya kuashiria (SRB), katika ujumbe wa itifaki wa NAS () Kusanidi DRB hakuhitajiki tena. Hii inapunguza kwa kiasi kikubwa mzigo wa ishara, huokoa rasilimali za redio za mtandao na, muhimu zaidi, huongeza maisha ya betri ya kifaa.
Katika sehemu ya eNodeB - MME, data ya mtumiaji huanza kupitishwa juu ya interface ya S1-MME, ambayo haikuwa hivyo katika teknolojia ya classical LTE, na itifaki ya NAS hutumiwa kwa hili, ambayo "chombo cha data cha Mtumiaji" kinaonekana.
Ili kutekeleza uhamisho wa "Ndege ya Mtumiaji" kutoka kwa MME hadi SGW, interface mpya ya S11-U inaonekana, ambayo imeundwa kwa uhamisho wa kiasi kidogo cha data ya mtumiaji. Itifaki ya S11-U inategemea GTP-U v1, ambayo hutumika kwa upitishaji wa Ndege ya Mtumiaji kwenye violesura vingine vya mtandao vya usanifu wa 3GPP.
NIDD (uwasilishaji wa data usio wa IP):
Kama sehemu ya uboreshaji zaidi wa mifumo ya kusambaza kiasi kidogo cha data, pamoja na aina zilizopo za PDN, kama vile IPv4, IPv6 na IPv4v6, aina nyingine imeonekana - isiyo ya IP. Katika kesi hii, UE haijapewa anwani ya IP na data hupitishwa bila kutumia itifaki ya IP. Kuna sababu kadhaa za hii:
- Vifaa vya IoT kama vile vitambuzi vinaweza kusambaza kiasi kidogo sana cha data, ka 20 au chini. Kwa kuzingatia kwamba ukubwa wa chini wa kichwa cha IP ni baiti 20, usimbaji wa IP wakati mwingine unaweza kuwa ghali kabisa;
- Hakuna haja ya kutekeleza stack ya IP kwenye chip, ambayo inasababisha kupunguzwa kwao kwa gharama (swali la majadiliano katika maoni).
Kwa ujumla, anwani ya IP ni muhimu kwa vifaa vya IoT kusambaza data kwenye mtandao. Katika dhana ya NB-IoT, SCEF hufanya kama sehemu moja ya unganisho ya AS, na ubadilishanaji wa data kati ya vifaa na seva za programu hufanyika kupitia API. Kwa kukosekana kwa SCEF, data isiyo ya IP inaweza kupitishwa kwa AS kupitia njia ya Point-to-Point (PtP) kutoka kwa PGW na usimbaji wa IP utafanywa juu yake.
Yote hii inafaa katika dhana ya NB-IoT - kurahisisha upeo na kupunguza gharama ya vifaa.
Mbinu za kuokoa nguvu za PSM na eDRX:
Moja ya faida muhimu za mitandao ya LPWAN ni ufanisi wa nishati. Kifaa kinadaiwa kudumu hadi miaka 10 ya maisha ya betri kwenye betri moja. Wacha tuone jinsi maadili kama haya yanapatikana.
Je, ni wakati gani kifaa hutumia nishati kidogo zaidi? Sahihi wakati imezimwa. Na ikiwa haiwezekani kuzima kabisa kifaa, hebu tuondoe moduli ya redio kwa muda mrefu kama haihitajiki. Unahitaji tu kuratibu hii na mtandao kwanza.
PSM (Njia ya kuokoa nishati):
Hali ya kuokoa nishati ya PSM huruhusu kifaa kuzima moduli ya redio kwa muda mrefu, huku kikibaki kusajiliwa kwenye mtandao, na kutosakinisha tena PDN kila wakati inapohitaji kusambaza data.
Ili kuujulisha mtandao kuwa kifaa bado kinapatikana, mara kwa mara huanzisha utaratibu wa kusasisha - Usasishaji wa Eneo la Ufuatiliaji (TAU). Mzunguko wa utaratibu huu umewekwa na mtandao kwa kutumia timer T3412, thamani ambayo hupitishwa kwa kifaa wakati wa utaratibu wa Ambatanisha au TAU inayofuata. Katika LTE ya kawaida, thamani chaguo-msingi ya kipima muda hiki ni dakika 54, na kiwango cha juu ni dakika 186. Hata hivyo, ili kuhakikisha ufanisi mkubwa wa nishati, haja ya kwenda hewani kila dakika 186 ni ghali sana. Utaratibu wa PSM ulitengenezwa ili kutatua tatizo hili.
Kifaa huwasha modi ya PSM kwa kusambaza maadili ya saa mbili T3324 na T3412-Iliyopanuliwa katika ujumbe wa "Ambatisha Ombi" au "Ombi la Eneo la Kufuatilia". Ya kwanza huamua muda ambao kifaa kitapatikana baada ya kubadili "Hali ya Kutofanya Kazi". Ya pili ni muda ambao baada ya hapo TAU lazima itengenezwe, sasa tu thamani yake inaweza kufikia sekunde 35712000 au siku 413. Kulingana na mipangilio, MME inaweza kukubali thamani za kipima muda zilizopokelewa kutoka kwa kifaa au kuzibadilisha kwa kutuma thamani mpya katika ujumbe wa "Ambatisha Kubali" au "Kubali Usasishaji wa Eneo la Kufuatilia". Sasa kifaa hakiwezi kuwasha moduli ya redio kwa siku 413 na kubaki kusajiliwa kwenye mtandao. Matokeo yake, tunapata akiba kubwa katika rasilimali za mtandao na ufanisi wa nishati ya vifaa!
Hata hivyo, katika hali hii kifaa hakipatikani kwa mawasiliano yanayoingia pekee. Iwapo ni muhimu kusambaza kitu kuelekea seva ya programu, kifaa kinaweza kuondoka kwa PSM wakati wowote na kutuma data, baada ya hapo hudumu wakati wa kipima muda cha T3324 ili kupokea ujumbe wa taarifa kutoka kwa AS (ikiwa ipo).
eDRX (mapokezi yaliyopanuliwa bila kuendelea):
eDRX, Mapokezi ya Muda Imeimarishwa. Ili kuhamisha data kwa kifaa kilicho katika "Hali ya kutofanya kazi", mtandao hufanya utaratibu wa arifa - "Paging". Baada ya kupokea paging, kifaa huanzisha uanzishwaji wa SRB kwa mawasiliano zaidi na mtandao. Lakini ili usikose ujumbe wa Paging ulioelekezwa kwake, kifaa lazima kifuatilie hewa ya redio kila wakati, ambayo pia hutumia nishati.
eDRX ni hali ambayo kifaa hakipokei ujumbe kutoka kwa mtandao kila mara, lakini mara kwa mara. Wakati wa taratibu za Ambatanisha au TAU, kifaa kinakubaliana na mtandao kwa muda ambao "kitasikiliza" utangazaji. Ipasavyo, utaratibu wa Paging utafanywa kwa vipindi sawa. Katika hali ya eDRX, uendeshaji wa kifaa umegawanywa katika mizunguko (eDRX mzunguko). Mwanzoni mwa kila mzunguko kuna kinachojulikana kama "dirisha la paging" (Dirisha la Wakati wa Paging, hapa PTW) - huu ndio wakati kifaa kinasikiliza kituo cha redio. Mwishoni mwa PTW, kifaa huzima moduli ya redio hadi mwisho wa mzunguko.
HLCOM (mawasiliano ya hali ya juu ya kusubiri):
Iwapo inahitaji kuhamisha data hadi kwa Uplink, kifaa kinaweza kuondoka katika mojawapo ya njia hizi mbili za kuokoa nishati bila kusubiri mzunguko wa PSM au eDRX ukamilike. Lakini inawezekana kuhamisha data kwa kifaa tu wakati ni amilifu.
Utendaji wa HLCOM au mawasiliano ya muda wa juu wa kusubiri ni uakibishaji wa pakiti za Downlink kwenye SGW wakati kifaa kiko katika hali ya kuokoa nishati na hakipatikani kwa mawasiliano. Pakiti zilizoakibishwa zitaletwa pindi kifaa kinapoondoka kwenye PSM kwa kufanya TAU au kupitisha trafiki ya Uplink, au PTW inapotokea.
Hii, bila shaka, inahitaji ufahamu kwa watengenezaji wa bidhaa za IoT, kwani mawasiliano na kifaa haipatikani kwa wakati halisi na inahitaji mbinu fulani ya kubuni mantiki ya biashara ya maombi.
Kwa kumalizia, wacha tuseme: kuanzishwa kwa kitu kipya kunafurahisha kila wakati, lakini sasa tunashughulika na kiwango ambacho hakijajaribiwa kikamilifu hata na "biti" za ulimwengu, kama Vodafone na Telefonica - kwa hivyo inasisimua mara mbili. Uwasilishaji wetu wa nyenzo haujifanya kuwa kamili kabisa, lakini tunatumai unatoa ufahamu wa kutosha wa teknolojia. Tutashukuru kwa maoni yako.
Mwandishi: Mtaalam wa Idara ya Suluhu za Kubadilishana na Huduma za Multimedia Alexey Lapshinβ¨
Chanzo: mapenzi.com