一、NBIOT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
1)UE(終端)與eNB/EPC(基站)之間:基于NB-IoT技術(shù)進(jìn)行通信,分為AS和NAS,這部分基本完全由芯片實現(xiàn)。
2)UE與IoT云平臺之間:一般使用CoAP/MQTT等物聯(lián)網(wǎng)專用的應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信,主要是考慮了NB-IoT UE的硬件資源配置一般很低,不適合使用HTTP/HTTPs等復(fù)雜的協(xié)議。
3)IoT云平臺與第三方應(yīng)用服務(wù)器之間:由于兩者的性能都很強大,且要考慮帶寬、安全等諸多方面,因此一般會HTTPs/HTTP等應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信。
二、NBIOT模塊工作模式
NBIOT模塊默認(rèn)有三種工作狀態(tài)如下:
1. Connected(連接態(tài))
模塊注冊入網(wǎng)后處于該狀態(tài),可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù),無數(shù)據(jù)交互超過一段時間后會進(jìn)入Idle模式,時間可配置。
2. Idle(空閑態(tài))
可收發(fā)數(shù)據(jù),且接收下行數(shù)據(jù)會進(jìn)入Connected狀態(tài),無數(shù)據(jù)交互超過一段時會進(jìn)入PSM模式,時間可配置??臻e狀態(tài)可配置執(zhí)行DRX或eDRX模式。
DRX:discontinuous reception,不連續(xù)接收模式。對下行業(yè)務(wù)時延要求高,如路燈。
eDRX:Extended idle mode DRX,擴展不連續(xù)接收模式。對下行業(yè)務(wù)時延有較高要求,可根據(jù)設(shè)備是否處于休眠狀態(tài)緩存消息或者立即下發(fā)消息,如智能穿戴設(shè)備。
3. PSM(節(jié)能模式)
此模式下終端關(guān)閉收發(fā)信號機,不監(jiān)聽無線側(cè)的尋呼,因此雖然依舊注冊在網(wǎng)絡(luò),但信令不可達(dá),無法收到下行數(shù)據(jù),功率很小。
持續(xù)時間由核心網(wǎng)配置(T3412),有上行數(shù)據(jù)需要傳輸或TAU周期結(jié)束時會進(jìn)入Connected態(tài)。
NB-IoT三種工作狀態(tài)一般情況的轉(zhuǎn)換過程可以總結(jié)如下:
1) 終端發(fā)送數(shù)據(jù)完畢處于Connected態(tài),啟動“不活動計時器”,默認(rèn)20秒,可配置范圍為1s~3600s;
2) “不活動計時器”超時,終端進(jìn)入Idle態(tài),啟動活動定時器(Active-Timer【T3324】),超時時間配置范圍為2秒~186分鐘;
3) Active-Timer超時,終端進(jìn)入PSM狀態(tài),在此狀態(tài)中,終端不進(jìn)行尋呼,不接受下行數(shù)據(jù),處于休眠狀態(tài),當(dāng)終端處于PSM態(tài)時,也可以通過主動發(fā)送上行數(shù)據(jù)令終端回到激活態(tài);
4)TAU Timer從終端進(jìn)入空閑態(tài)時便開始計時,TAU周期結(jié)束時進(jìn)入Connected態(tài),TAU周期【T3412】配置范圍為54分鐘~310小時。