Explicación de LTE eDRX y PSM para LTE-M1

LTE-M1 es la respuesta tan esperada del 3GPP al creciente interés en la comunidad de Internet de las cosas a las redes de largo alcance y bajo consumo (LPWAN). LTE-M1 permite que conjuntos de chips de radio más simples y menos costosos se conecten a redes LTE existentes, después de una actualización de software.

Hay dos innovaciones principales que hacen de LTE-M1 una opción muy atractiva para los diseñadores que buscan un rendimiento extremadamente eficiente en el consumo de energía, junto con la ubicuidad de las redes LTE ya implementadas.

LTE eDRX (Recepción discontinua extendida) y LTE PSM (Modo de ahorro de energía)

Este artículo describirá brevemente cómo funcionan eDRX y PSM, y por qué mejora en gran medida la duración de la batería de los dispositivos conectados a LTE-M1. Para aplicaciones como medidores de agua, monitores agrícolas y monitores de la cadena de frío, esta es una tecnología que cambia las reglas del juego.

LTE eDRX

Muestra el perfil de energía de un UE LTE-M1 en modo eDRX

Un ciclo de paginación LTE normal es de 1,28 s, durante el cual la red puede ponerse en contacto con el dispositivo si el tráfico está en cola para ese UE (Equipo de usuario:jerga LTE para la "cosa" conectada a la red).

La mejora LTE DRX aún no implementada a LTE permitió que los dispositivos UE durmieran durante 10.24 segundos entre ciclos de paginación, lo que mejoró un poco la corriente de suspensión, pero aún no lo suficiente para la duración de la batería de varios años. LTE-M1 también extiende la inactividad normal a 5.12s desde 1.28s.

La innovación eDRX permite que el UE le diga a la red cuántos "hipermarcos" (HF) de 10.24 s le gustaría dormir antes de volver a registrarse. El operador de red móvil puede configurar el número máximo de HF que un UE puede dormir, pero debe ser de al menos 40 minutos.

Para un dispositivo LTE-M1 que transmite datos una vez al día y se despierta cada 60 hiperfotogramas para verificar los comandos (esto sería aproximadamente cada 10 minutos), se puede lograr una vida útil de 4.7 años con 2 baterías AA.

LTE PSM

El modo de ahorro de energía es un modo en el que el UE le dice a la red que permanecerá inactivo indefinidamente. Cuando el dispositivo anfitrión del UE decide, basándose en alguna lógica o temporizador, que es hora de transmitir, se activa y transmite a la red, y permanece en modo RX durante 4 tramas inactivas para que pueda ser accesible si es necesario.

Perfil de energía para el modo de ahorro de energía LTE-M1.

Dado que el dispositivo está inactivo durante toda la ventana LTE PSM, su consumo de energía es extremadamente bajo. De hecho, puede ser incluso más bajo que un módulo Sigfox o LoRaWAN, ya que la tasa de transmisión para LTE-M1 es mucho más alta (debido a la falta de interferencia en el espectro con licencia).

Un dispositivo LTE-M1 que transmite una vez al día en modo PSM completo podría durar más de 10 años con 2 baterías AA.

Verizon y Sequans están acelerando el desarrollo de LTE-M1 para el mercado estadounidense.

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