nb-iot技術(shù)原理

　　NB-IoT的三種工作狀態(tài)

　　NB-IoT在默認(rèn)狀態(tài)下，存在三種工作狀態(tài)，三種狀態(tài)會(huì)根據(jù)不同的配置參數(shù)進(jìn)行切換，筆者認(rèn)為這三種狀態(tài)較深刻地影響了NB-IoT的特性，如其對(duì)比傳統(tǒng)GPRS的低功耗特性，均可以從中獲得解釋，同時(shí)在后續(xù)對(duì)NB-IoT的使用和相關(guān)程序的設(shè)計(jì)時(shí)，也需要根據(jù)開發(fā)的需求與產(chǎn)品特性對(duì)這三種工作狀態(tài)進(jìn)行合適的定制。

　　三種工作狀態(tài)如下：

　　Connected（連接態(tài)）：

　　模塊注冊(cè)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(shí)間后會(huì)進(jìn)入Idle模式，時(shí)間可配置。

　　Idle（空閑態(tài)）：

　　可收發(fā)數(shù)據(jù)，且接收下行數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)入Connected狀態(tài)，無數(shù)據(jù)交互超過一段時(shí)會(huì)進(jìn)入PSM模式，時(shí)間可配置。

　　PSM（節(jié)能模式）：

　　此模式下終端關(guān)閉收發(fā)信號(hào)機(jī)，不監(jiān)聽無線側(cè)的尋呼，因此雖然依舊注冊(cè)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(shí)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(shí)會(huì)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：

　?、?終端發(fā)送數(shù)據(jù)完畢處于Connected態(tài)，啟動(dòng)“不活動(dòng)計(jì)時(shí)器”，默認(rèn)20秒，可配置范圍為1s~3600s;

　?、?“不活動(dòng)計(jì)時(shí)器”超時(shí)，終端進(jìn)入Idle態(tài)，啟動(dòng)及或定時(shí)器（Active-Timer【T3324】），超時(shí)時(shí)間配置范圍為2秒~186分鐘;

　?、?Active-Timer超時(shí)，終端進(jìn)入PSM狀態(tài)，TAU周期結(jié)束時(shí)進(jìn)入Connected態(tài)，TAU周期【T3412】配置范圍為54分鐘~310小時(shí)。

　　【PS：TAU周期指的是從Idle開始到PSM模式結(jié)束】

　　NB-IoT終端在不同工作狀態(tài)下的情況剖析：

　　1、NB-IoT發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)處于激活態(tài)，在超過“不活動(dòng)計(jì)數(shù)器”配置的超時(shí)時(shí)間后，會(huì)進(jìn)入Idle空閑態(tài);

　　2、空閑態(tài)引入了eDRX機(jī)制，在一個(gè)完整的Idle過程中，包含了若干個(gè)eDRX周期，eDRX周期可以通過定時(shí)器配置，范圍為20.48秒~2.92小時(shí)，而每個(gè)eDRX周期中又包含了若干個(gè)DRX尋呼周期;

　　3、若干個(gè)DRX尋呼周期組成一個(gè)尋呼時(shí)間窗口（PTW），尋呼時(shí)間窗口可由定時(shí)器設(shè)置，范圍為2.56s~40.96s，取值大小決定了窗口的大小和尋呼的次數(shù);

　　4、在Active Timer超時(shí)后，NB-IoT終端由空閑態(tài)進(jìn)入PSM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);

　　5、TAU Timer從終端進(jìn)入空閑態(tài)時(shí)便開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)器超時(shí)后終端會(huì)從PSM狀態(tài)退出，發(fā)起TAU操作，回到激活態(tài)（對(duì)應(yīng)圖中①）;

　　6、當(dāng)終端處于PSM態(tài)時(shí)，也可以通過主動(dòng)發(fā)送上行數(shù)據(jù)令終端回到激活態(tài)（對(duì)應(yīng)圖中②）。
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