高集成度、低功耗、高性价比的NB-IoT模组

描述

EC系列模组是安信可开发的NB-IoT模组。其中NB部分采用的主芯片方案为EC616S。该芯片具备超高集成度的NB-IoT SoC、支持超低功耗、完全支持3GPP Rel14 NB-IoT标准,是一款超高性价比的NB-IoT芯片。

它具有以下特点:

集成射频收发机,PA,射频滤波器,天线开关以及电源管理。

各种无线环境下优异的通信性能和稳定性。

各种模式下(PSM, DRX, eDRX, 连接态)优异的功耗表现

特有的MCU模式,提供更低的工作电流以及更短的唤醒时间。

NB模组工作流程

NB模组的基本工作流程为:上电后进行初始化,而后进入Connected(工作态、连接态),此模式下数据可以进行交互,功耗最高,持续大概10~20S后进入IDLE(空闲态、轻休眠态),分为两种方式,DRX和eDRX,此时功耗会有所降低,最后进入PSM(节能态、深睡态),此模式不接受数据下发,功耗最低。

模组

NB-IoT支持三种省电模式:

DRX(Discontinuous Reception,不连续接收模式)

eDRX(Extended DRX,扩展不连续接收模式)

PSM (Power Saving Mode,省电模式)

01、PSM模式

PSM技术在3GPP R12中引入的一种独立的状态,支持PSM的UE终端在IDLE(空闲态、轻休眠态)持续一段时间后,会进入到PSM(节能态、深睡态)。此时UE终端的PA(射频部分)停止工作,终端AS(接入层)停止部分相关功能,以减少射频、信令处理等部分功耗消耗,从而达到低功耗的目的。

由于UE终端射频部分停止工作,接收不到任何寻呼及调度,对于网络侧来说,UE终端此时处于不可达的状态,数据、短信均无法到达终端。但此时,终端在网络中还是标记为注册状(Registered),因此,从PSM唤醒后,无需重新建立PDN连接,可以直接发送数据。

PSM模式下工作流程

在Connected之后会进入IDLE(空闲态、轻休眠态),先不管IDLE的方式,直接了解两个概念,T3324和T3412,这是由TAU定时器决定的时间,可以更改和配置,简单的理解为,IDLE(空闲态、轻休眠态)的持续时间为T3324,进入IDLE(空闲态、轻休眠态)和PSM(节能态、深睡态)的总时长为T3412时间。

模组

总结:

T3323=IDLE(空闲态、轻休眠态)的持续时长

T3412=IDLE(空闲态、轻休眠态)+PSM(节能态、深睡态)总时长

进入PSM模式的AT指令

模组

02、IDLE下的DRX模式

DRX(Discontinuous Reception)即非连续接收,是指终端仅在必要的时间段打开接收机进入激活态,用以接收下行数据,而在剩余时间段关闭接收机进入休眠态,停止接收下行数据的一种节省终端电力消耗的工作模式。

DRX 是一种节省终端功耗的工作模式,其基本原理是让模块周期性地进入休眠模式;休眠期间,模块将不监听 PDCCH、关闭收发单元,以降低其功耗。

DRX模式的工作流程

DRX 作用于IDLE中,通过在 IDLE态中周期性监听寻呼的方式来降低模块功耗。DRX 参数由网络决定,模块无法修改也无法建议网络修改。

模组

进入DRX模式的AT指令(不设置eDRX的IDLE)

模组

03、IDLE下的eDRX模式

扩展不连续接收(eDRX:Extended idle mode DRX)即扩展非连续接收,基本的原理是将 IDLE 态分成寻呼期和休眠期:在寻呼期,模块的工作模式和 LTE 的 DRX 一致;在休眠期,模块不监听下行寻呼。相比 DRX,eDRX 可支持更长的寻呼周期,以达到进一步降低功耗的目的。eDRX目的与 DRX 相同,均是通过让模块周期性进入休眠状态以达到降低功耗的目的。

eDRX的工作流程

eDRX 模式下,模块只在 PTW 内按 DRX 周期监听下行寻呼、接收下行业务(打开接收机);如果在休眠期有数据发给模块,模块并不能及时接收,只能等到当前 eDRX 周期完毕后再次进入 PTW 监听寻呼。因此,eDRX 模式下,模块功耗的降低以实时性为“代价”,实际应用时需要根据业务模型,确定合适的 eDRX 周期和 PTW 值,以达到功耗与实时性的平衡。

模组

进入eDRX模式的AT指令

模组

04、安信可NB模组资料

AT手册:NB-IOT系列模组AT指令集

安信可NB模组页面:NB-IOT模组系列

功耗测试表

模组

EC-01G整机功耗测试:

模组

以上就是本期分享的内容,目的在于让大家快速适应产品方案的开发,更多资料可从我们官网上获取哦~

 审核编辑:汤梓红

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