开发者学堂课程【嵌入式之 RFID 开发与应用2020版:NB-IoT 中 PTW 和 eDRX 周期配置】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。
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NB-IoT 中 PTW 和 eDRX 周期配置
分析 tau 定时器和 psm 定时器,决定它们什么时候进行休眠,休眠后将不能接收数据,可以随时发送,但不能接收,tau 定时器给予一个位置的区域更新的一个时间周期,时间周期很长,默认为 10 个小时,十个小时才发送一次数据,如果不发数据,就不能接收数据,因为只有发数据之后的十秒钟之内可以接收数据,如果不发,就无法接收数据,所以只能等 tau 的时间出现,十个小时之后发一包数据,如果此时有数据下行,正好就可以接收一个,就是十小时收一次。eDRX 是一个 ptw的一个周期,在每个 eDRX 周期内,都有一个 PTW,它出现后,在这里根据 drx 的周期来完成一段时间的数据下行,数据接收,目前需要知道 eDRX 周期是多少,如果周期长,就意味着出现 PTW 周期就会变长,即接收数据的时间会变得更少。很长时间才出现一次时间窗口,就是很长时间才会开窗,就会接收不了数据。还有开窗的时间也可以设置,打开多久,允许接收多少次数据,即每隔多长时间接收一次数据。
1.PTW 周期和 eDRX 周期的数据
DRX 一般是默认的,不需要进行配置,对 eDRX 进行配置需要通过如下指令:
AT+NPTWEDRXS=[(mode),[,(AcT-
type)[,(Requested_Paging_time_window)[(Requested eDRX_value)]]]]
mode,表示禁止或使能 eDRX
AcT-type,表示接入技术
Requested_Paging_time_window
,寻呼时间窗口
>Requested_eDRX_value,eDRX
周期值详情查看《M5310A AT Command B300 v1.4.pdf》2.17 章节
查看各参数设置范围: AT+NPTWEDRXS=?
查看当前配置参数: AT+NPTWEDRXS?
设置 eDRX 参数:
AT+NPTWEDRXS=1,5,0001,0010
既可以完成对 eDRX 出现周期进行配置,同时也可以配置 PTW,即窗口期,窗口长短,指令可以设置以上多个模式,第一为是否禁止 eDRX 指令,或是设定默认值。第二个参数表示接入技术,例如 GPRS,NB。第三为窗口时间,寻呼时间窗口。最后为 eDRX 周期。
2.参数如何使用
设置方法如上,通过: AT+NPTWEDRXS? 加参数就是设置,不加参数加?就是查看,先查看当前参数配置情况,当前结果是 5,0001,0010,(mode),[,(AcT-
type)[,(Requested_Paging_time_window)[(Requested eDRX_value)]]] 属于设置的参数,但没有读取,一般是设置命令后添加?,读取时 mode 不显示,当前是否使能和禁止,它显示接入技术,接入技术中的5代表的是什么接入技术呢?查手册,还有 PTW 的寻呼时间窗口,这个寻呼时间窗口是 0001,还有就是 eDRX 的时间,是 0010,打开模块手册,也包含标准指令,设置 eDRX setting,进入之后可以发现指令,是 CEDRXS,和上面介绍的指令不一样,但两个指令都可用,参数差不多,但少设置了一部分,只设置了 DRX,不设置 PTW,PPT 中 eDRX 和 PTW 是同时设置,二者作用一样。第一个参数是一样的,都是模式,如果不知道模式如何选择,手册中会有指示:
0 表示 Disable the use ofeDRX
1 表示 Enable the use ofeDRX
2 表示 Enable the use of eDRX and enable the unsolicited result code
+CEDRXP:<AcT-type>[,<Requested eDRx value>[,
provided edrx value>[,<Paging time window>]]
3 表示 Disable the use ofeDRX and discard all parameters for eDRX or, if
reset to the manufacturer specific default values.
2 和 3 使用的较少,是跟厂商有关的一些配置
3.接入技术,这里有五种技术: 0 Access technology is not using eDRX. This parameter value is on result code.
1 EC-GSM-IoT(A/Gb mode)
2 GSM(A/Gb mode)
3 UTRAN (Iu mode)
4 E-UTRAN(WB-S1 mode)
5 E-UTRAN(NB-S1 mode)
以上使用的是第五种方法,默认值为 5,即 NB-S1 mode
eDRX 周期,由 4 位决定,对应周期时间根据它的子条款对照手册,eDRX4 个比特位即半个字节格式如下
寻呼窗口时间也为半字节格式:
首先读到的值为 0001,结合指令反映的是寻呼窗口的时间,巡护窗口的PTW时间是 5.12 秒,回到颜色示意表,就表示在 5.12 秒钟,按照 DRX 周期的一种情况,最后一个参数 0010,是 eDRX,查表发现属于频率较高,周期为 20.48 秒,即时间窗口必须每隔二十多秒出现一次窗口,每次时间两秒多,即每隔 20.48 秒,大概出现两秒多时间。即在二十多秒时间中17秒的时间是属于 IDLE,只有两秒多时间属于接收数据。可以根据表格对指令进行设置或修改。PTW 的取值范围时间是有规律的,值从小到大。填充时也会以默认的规律填充。eDRX 取值范围同样也有规律,值没有规律,序号有一定关联,时间关联是 10.24 的序号次方,因此它是可以修改的。接下来尝试使用指令,一般设置指令加个?变成查询,CDERXS? 结果为OK,只设 eDRX,所以结果只有最后一个值,没有寻呼窗口时间,要么没有提供指令,那么需要通过另外的指令来设置,可以更改设置来使用。
AT+NPTWEDRXS=? 很重要,如果要设置修改使用,需要查看最多支持。=?表示最多能改的值是多少,第一个参数可以从(0.1.2.3)去修改,(5)表示接入技术,根据数据手册只能传(5)表示只能使用这一种技术进行通信,最后(0000–1111)(0000–1111)为 PTW,取值范围为 eDRX。做适当的修改,例如将?改为1,表示使能,5 是接入的技术,将时间扩长一倍为 0001,再扩大一倍为 0011,功耗会变得更低,运行返回 OK。
再次通过?看是否修改,此时发现 PTW 更改错误,0000为2.56,默认值为 5.12 因此设置为 7.68 秒,因此改为 0010
运行,发现结果更改,运行成功。以上为修改能产生怎样的影响,在网上寻找到一张测试结果图,图上为 PTW 时间窗口和寻呼时间测试,情况如下:
此图有一些小问题,应该为 PTW 寻呼窗口时间,当 eDRX 周期值不变时,将 PTW的值进行修改,从 2.56 变化到 20.48,寻呼窗口时间改变,但周期不变,功耗状态从 0.22 变化到 1.84,处于不断上升的状态。对参数的修改能够对整个模块产生功耗的影响。因此这节课是为引起重视,在需要时,四个参数该如何设置。而且是根据具体运用场景来设置,一些用户需要去设置低功耗,希望 NB-IOT 来进行数据接收,需要进行省电,将 tau 和 psm 定时器关掉,DRX 周期越短越好,使得实时性更好,因为本身数据量不大,这里需要分成三步。
NB-IOT 实时性设置是不支持实时下行的,上行没有问题,下行实时性需要模块组设置,即 psm 定时器和 DRX 周期是否关掉,周期是否更短。另一个是 sim 卡的设置,需分情况进行设置,如果第一步设置完成,将以上都关掉,不休眠,如接收不到数据就需要考虑 sim 卡是否有问题,此需要寻找运营商或代理商,要么更换,要么在服务器进行修改 sim 卡的模式,在此两种都不行的情况下,唯一的可能就是云平台设置,但此种情况较少,如果在此种情况下,需要进行设置。因此需要从三个方面进行考虑。如果不追求实时性设置,只需要做低功耗的设备,以上五种节能配置就足够。
此节课内容对产品落地非常重要。