豪华版,NB-IoT的技术原理 NB-IoT三种工作状态如何转换     DATE: 2022-09-25 09:48

  NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IOT)市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。其具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。说到这里很多人就会对NB-IOT好奇了,那么到底NB-IOT到底是怎么回事呢?下面我们就一起来看看。

B-IoT的端到端系统架构如下图所示:



​NB-IOT

终端:

UE(User Equipment),通过空口连接到基站(eNodeB(evolved Node B , E-UTRAN 基站))。

无线网络侧:

包括两种组网方式,一种是整体式无线接入网(Singel RAN),其中包括2G/3G/4G以及NB-IoT无线网,另一种是NB-IoT新建。主要承担空口接入处理,小区管理等相关功能,并通过S1-lite接口与IoT核心网进行连接,将非接入层数据转发给高层网元处理。

核心网络:

EPC(Evolved Packet Core),承担与终端非接入层交互的功能,并将IoT业务相关数据转发到IoT平台进行处理。概括说明不全面,详细见下文。

平台:

目前以电信平台为主。

应用程序服务器:

以电信平台为例,应用server通过http/https协议和平台通讯,通过调用平台的开放API来控制设备,平台把设备上报的数据推送给应用服务器。平台支持对设备数据进行协议解析,转换成标准的json格式数据。

b-IOT的工作状态:


NB-IoT默认有三种工作状态,会根据不同的配置参数进行切换。我认为这三种状态对NB-IoT的特性有着深刻的影响,比如它相对于传统GPRS的低功耗,就可以解释。同时,在NB-IoT的后续使用和相关程序的设计中,这三种工作状态都需要根据开发需求和产品特点进行定制。

三种工作状态如下:


已连接(连接状态):


模块在注册到网络后处于这种状态,可以发送和接收数据。一段时间没有数据交互后会进入空闲模式,时间可以配置。

空闲(空空闲状态):


可以发送和接收数据,接收到的下行数据会进入连接状态。超过一段时间没有数据交互,就会进入PSM模式,时间可以配置。

PSM(节能模式):

在这种模式下,终端关闭收发器,并且不监控无线侧的寻呼。所以虽然还在网络注册,但是信令无法到达,下行数据无法接收,所以功率很低。

持续时间由核心网络配置(T3412)。当有上行数据要传输或TAU周期结束时,将进入连接状态。

B-IoT三种工作状态的一般转换过程可以总结如下:

①终端发送数据后处于连接状态,启动不活动定时器,默认为20秒,可配置范围为1s ~ 3600s

②当不活动定时器超时时,终端进入空闲状态,启动与或定时器(active-timer [T3324]),超时的配置范围为2秒到186分钟;


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