NB-IOT UE尋呼和應(yīng)用DRX參數(shù)應(yīng)用

1、NB-IOT低功耗特征學(xué)習(xí)關(guān)鍵點一：掌握PSM原理和應(yīng)用場景；關(guān)鍵點二：掌握eDRX原理和應(yīng)用場景；關(guān)鍵點三：掌握空閑態(tài)/連接態(tài)DRX原理和應(yīng)用場景；關(guān)鍵點四：掌握系統(tǒng)消息更新機(jī)制；關(guān)鍵點五：能夠大約了解LTE和NB-IOT省電參數(shù)區(qū)分1/31背景物聯(lián)網(wǎng)終端一個主要特征就是低功耗，標(biāo)稱能夠到達(dá)目標(biāo)普通是待機(jī)。單純提升電池續(xù)航能力不一定能到達(dá)目標(biāo)，還需要結(jié)合一些特定功效特征才能實現(xiàn)。2/31NB-IOT處理低功耗主要功效特征PSM（Power saving mode）系統(tǒng)消息更新接收DRX包含空閑態(tài)DRX和連接態(tài)DRX空閑態(tài)eDRX3/31PSM（Power saving mode）特點：PSM

2、模式很像是關(guān)機(jī)狀態(tài)，不過UE保留網(wǎng)絡(luò)注冊狀態(tài)，而且不需要重新附著或者重新建立PDN連接。處于PSM狀態(tài)下UE無法進(jìn)行被叫業(yè)務(wù)，這時UE處于一個睡眠狀態(tài)，等到UE“睡醒”后進(jìn)入連接模式或者連接模式后Active Time，UE就能夠進(jìn)行被叫業(yè)務(wù)了。(參考23.682，4.5.4)相關(guān)參數(shù)：T3412,T3324功效開啟要求：需終端和關(guān)鍵網(wǎng)同時支持；假如終端支持PSM模式，那么終端會在ATTACH REQUEST和周期TAU REQUEST里面攜帶終端側(cè)T3324和T3412 2個參數(shù)值供網(wǎng)絡(luò)參考，且終端能夠依據(jù)自己需求在每次周期TAU里面更改T3324值；假如關(guān)鍵網(wǎng)也支持PSM，那么關(guān)鍵網(wǎng)會權(quán)衡

3、考慮UE上報2個定時器和關(guān)鍵網(wǎng)2個定時器配置，HSS下發(fā)最大響應(yīng)值，然后經(jīng)過ATTACH ACCEPT/TAU ACCEPT攜帶最終T3324和T3412值給終端。終端不支持PSM時，沒發(fā)T3324和T3412給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)則不會分配T3324定時器給終端；另外網(wǎng)絡(luò)側(cè)禁止終端進(jìn)入PSM狀態(tài)，會把T3324置為“deactivated”（參考23.401和24.301）4/31PSM（Power saving mode）為了支持PSM，規(guī)范對T3412時長進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了T3412extended字段，最大時長可達(dá)31*320小時。5/31PSM（Power saving mode）T332

4、4，規(guī)范取值范圍0-1860s，最小提議取值為2DRX周期+10s(TS 23.682)6/31PSM（Power saving mode）應(yīng)用場景PSM技術(shù)適合對下行業(yè)務(wù)時延無要求智能系統(tǒng)，常見應(yīng)用場景有智能計量（智能水表、電表等），智能傳感器（智能停車位、事件檢測器等）等實時性要求較低，且普通主動上報數(shù)據(jù)終端應(yīng)用。7/31eDRX(Extended idle mode DRX)eDRX是NB-IOT網(wǎng)絡(luò)另一個節(jié)電“利器”，顧名思義，相比LTE中常規(guī)idle態(tài)DRX，eDRX“睡眠”時間能夠更長。如同PSM機(jī)制一樣，eDRX也是經(jīng)過UE與網(wǎng)絡(luò)NAS信令互動協(xié)商確（Attach/TAU/RAU

5、）。依據(jù)運(yùn)行商配置策略，在UE與網(wǎng)絡(luò)側(cè)協(xié)商過程中網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)過accept信令也能夠提供UE不一樣eDRX值。而假如因為網(wǎng)絡(luò)側(cè)拒絕或者網(wǎng)絡(luò)側(cè)不支持eDRX原因使得accept信令不包含eDRX值，那么UE依然會采取常規(guī)DRX設(shè)置。使用這一機(jī)制也需要UE對于被叫業(yè)務(wù)有一點時延上容忍度。8/31eDRX(Extended idle mode DRX)對于eDRX尋呼，主要尋呼參數(shù)有兩個，一個是經(jīng)過eDRX周期長度（TeDRX）來計算Paging Hyperframes(PH),尋呼起始以一個超幀（Hyperframe=10.24s）作為基本單位。另一個參數(shù)是Paging Time Window（PTW

6、）。MME將這兩個尋呼參數(shù)經(jīng)過S1paging消息下發(fā)eNodeB輔助進(jìn)行尋呼。同時也會經(jīng)過Attach/TAU accept消息里將這兩個參數(shù)通知UE。這兩個參數(shù)都是ue-specific。If the UE included extended idle mode DRX parameters information element, the MME includes extended idle mode DRX parameters information element if it decides to enable extended idle mode DRX.（23.401,）9/3

7、1eDRX(Extended idle mode DRX)10/31eDRX(Extended idle mode DRX)11/31eDRX(Extended idle mode DRX)eDRX應(yīng)用場景eDRX技術(shù)適合允許有一定時延智能網(wǎng)系統(tǒng)，并可依據(jù)時延要求設(shè)置對應(yīng)eDRX周期，常見應(yīng)用場景有：智能電網(wǎng)、資產(chǎn)跟蹤、物流跟蹤等智能系統(tǒng)。12/31空閑態(tài)DRX（UE尋呼）相關(guān)公式和參數(shù)i_s = floor(UE_ID/N) mod Ns；SFN mod T= (T div N)*(UE_ID mod N)N: min(T,nB)Ns: max(1,nB/T)UE_ID=IMSI mod 4

8、096（跟LTE不一樣，LTE是mod1024）（36.304）13/31空閑態(tài)DRX（UE尋呼）相關(guān)參數(shù)取值范圍T:rf128，rf256，rf512,rf1024nB: 4T, 2T, T, T/2, T/4, T/8, T/16, T/32, T/64, T/128, and T/256, and for NB-IoT also T/512, and T/102414/3115/31空閑態(tài)DRX（UE尋呼）相關(guān)參數(shù)取值提議DRX周期/尋呼周期T：用無線幀數(shù)量表示，在一個尋呼周期完成全部4096個UE組尋呼。DRX周期決定了用戶被尋呼周期，DRX過小，將造成手機(jī)耗電量增加，DRX過大，將造

9、成用戶被尋呼時間變長，增加尋呼超時風(fēng)險,即T配置時長不能長于主叫關(guān)鍵側(cè)尋呼等候時長，在NB-IOT當(dāng)中，T配置時間還需大于pagingRepeatTime時間。nB：每個無線幀PO數(shù)量，即4T表示每個無線幀4個PO，2T表示每個無線幀2個PO， T表示每個無線幀1個PO，T/2表示每個無線幀1/2個PO（每兩個無線幀一個PO），T/4表示每個無線幀1/4個PO（每四個無線幀一個PO），T/8表示每個無線幀1/8個PO（每八個無線幀一個PO），T/16表示每個無線幀1/16個PO（每十六個無線幀一個PO），T/32表示每個無線幀1/32個PO（每三十二個無線幀一個PO）等，nB決定了尋呼容量，n

10、B過小，將造成無線側(cè)尋呼擁塞，nB過大，可能造成控制信道浪費。nB決定了一個周期PO數(shù)量，因為一個周期內(nèi)需要完成4096個UE_ID尋呼，且一次尋呼只能尋呼16個用戶，所以，假如PO過少，將造成1個PO內(nèi)需要包含過多UE_ID。舉個最極端例子，假如nB=T/1024，DRX cycle=rf128，意味著一個周期內(nèi)只有1個PO，全部4096個UE_ID均在該P(yáng)O尋呼，那尋呼擁塞幾乎不能防止。那么，我們在進(jìn)行尋呼優(yōu)化時假如調(diào)整了DRX周期，那么應(yīng)該依據(jù)尋呼情況適當(dāng)同時調(diào)整nB，確保PO數(shù)量。16/31尋呼容量計算公式：100*n*16（100為1s有100個幀，n為倍數(shù)，比如4T,或T/64，n

11、=4或1/64，16為1次尋呼攜帶16個用戶）例子：17/31空閑態(tài)DRX（UE尋呼）pagingRepeatTime尋呼重復(fù)因子：小區(qū)覆蓋邊緣區(qū)域較大時配置大點，小區(qū)覆蓋邊緣區(qū)域較小時配置小點，節(jié)約空口資源。18/31空閑態(tài)DRXDRX：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，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。19/31系統(tǒng)消息更新接收時機(jī)20/31系統(tǒng)消息更新接收時機(jī)（情況一）If the UE is in RRC_CONNECTED or is not configured to use a DRX cycle longer than the modif

12、ication period in RRC_IDLE, and receives a Paging message including the systemInfoModification, it knows that the system information will change at the next modification period boundary. （情況二）A UE in RRC_IDLE that is configured to use a DRX cycle longer than the modification period, and receives in

13、an eDRX acquisition period at least one Paging message including the systemInfoModification-eDRX, shall acquire the updated system information at the next eDRX acquisition period boundary. （36.331 ）21/31情況一、連接態(tài)或空閑DRX時間小于BCCH modification 周期情況22/31情況二、空閑態(tài)配置eDRX情況，此時eDRX周期大于BCCH modification 周期23/31系統(tǒng)

14、消息更新周期modificationPeriodCoeff參數(shù)是尋呼周期N倍數(shù)，周期設(shè)置過長，接收更新系統(tǒng)消息較慢；設(shè)置太小，信號環(huán)境不好情況下，可能沒方法獲取系統(tǒng)消息重發(fā)接收增益。提議小區(qū)邊緣覆蓋區(qū)域較大時配置大點，小區(qū)邊緣覆蓋區(qū)域小時，配置小點，及時接收更新系統(tǒng)消息。24/31連接態(tài)DRX相關(guān)公式和參數(shù)DRX Cycle: Specifies the periodic repetition of the On Duration followed by a possible period of inactivity (see figure 3.1-1 below). onDurationTi

15、mer: Specifies the number of consecutive PDCCH-subframe(s) at the beginning of a DRX Cycle.drxStartOffset: Specifies the subframe where the DRX Cycle starts. (SFN * 10) + subframe number modulo (longDRX-Cycle) = drxStartOffset25/31連接態(tài)DRX相關(guān)公式和參數(shù)drx-InactivityTimer: Except for NB-IoT, it specifies the

16、 number of consecutive PDCCH-subframe(s) after the subframe in which a PDCCH indicates an initial UL, DL or SL user data transmission for this MAC entity. For NB-IoT, it specifies the number of consecutive PDCCH-subframe(s) after the subframe in which the HARQ RTT timer or UL HARQ RTT timer expires.

17、 drx-RetransmissionTimer: Specifies the maximum number of consecutive PDCCH-subframe(s) until a DL retransmission is received.drx-ULRetransmissionTimer: Specifies the maximum number of consecutive PDCCH-subframe(s) until a grant for UL retransmission is received.26/31連接態(tài)DRXdrx-InactivityTimer原來觸發(fā)機(jī)制2

18、7/31連接態(tài)DRXdrx-InactivityTimer NB-IOT系統(tǒng)觸發(fā)機(jī)制28/31連接態(tài)DRX相關(guān)參數(shù)取值范圍29/31連接態(tài)DRX相關(guān)參數(shù)取值提議longDrxCyc：DRX周期時間越長，UE功率消耗就越低，但對應(yīng)，業(yè)務(wù)傳輸時延也會跟著增加。NB-IOT系統(tǒng)因為對數(shù)據(jù)傳輸時延要求不高，設(shè)置值能夠偏大，且要結(jié)合PDCCH重復(fù)周期進(jìn)行設(shè)置，提議大于N整數(shù)倍PDCCH重復(fù)周期。onDuratTimer：該參數(shù)值能夠依據(jù)DRX周期配置大小和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量大小配置，DRX周期配置越大，該值可配置越大，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量越大，該值能夠配置越大。drxInactTimer：該參數(shù)值能夠參考o(jì)nDuratTimer配置，能夠配置比onDuratTimer稍微大點；drxRetranTimer：配置可同drxInactTimer一樣；DrxULRetransmitTimer：配置可同drxInactTimer一樣；DrxStartOffset：普通采取自適應(yīng)，不一樣終端盡可能配置不一樣偏移，防止資源