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深入蜂窝物联网 第三章 LTE-M(Cat-M1)详解:省电机制与移动特性


1. 前言与应用场景

在蜂窝物联网阵营中,LTE-M(Cat-M1) 兼具低功耗和中速率,且支持移动场景下的无缝切换,因而成为物流追踪、可穿戴设备、智能路灯、共享单车等场景的首选。
本章将系统剖析:

  1. 核心特性:PSM、eDRX 与移动性保障;

  2. 协议流程:简化的 RRC/NAS 步骤;

  3. 时序图与流量图:PlantUML 直观展示;

  4. 参数配置与部署要点

  5. 串口 AT 指令示例(C 与 Python);

  6. 实战案例:物流追踪优化;

  7. 最佳实践:功耗、切换、覆盖三剑客。


2. 核心省电机制:PSM 与 eDRX

2.1 PSM(Power Saving Mode)

  • 原理:设备完成数据传输后,通过 RRC 层告知基站进入 PSM,关闭所有下行监听,只保留定时唤醒机制。

  • 关键参数

    • T3412(RAU/TAU 周期):终端重新附着周期,单位秒。

    • Active Time(PTW,Paging Time Window):PSM 期间设备短暂开启下行监听的窗口。

 

图 3-1:LTE-M PSM 流程时序

2.1.1 PSM 优缺点
  • 优点:最节能,可达数年待机;

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