1. NBIOT 长连接限制的原因

1.1 NBIOT网络制式限制

NBIoT引入了低功耗模式(PSM状态)终端进入PSM状态后,意味着终端与网络之间的连接
已经断开;此时,终端处于断网的状态,任何上层应用服务器下发的数据终端都不可能收到。

1.2 NAT映射机制限制

对于公网来说,UE到P-GW之间的交互不可知,为了解决IP资源不够的限制,P-GW通过资源池的方式,每次分配一个IP+Port给本次终端业务使用,如果在超过一定的时间限制后,该IP+Port没有新的数据流进行保活,P-GW就会将该IP资源回收,分配给其他业务使用。这种资源使用逻辑也被称为IPV4 NAT映射老化时间

2. 解决方式: 关闭PSM模式,周期性发送心跳

周期性发送心跳数据到服务器,刷新NAT映射老化计时器时间,从而维持IPV4 NAT映射不被回收,此时上层应用服务器下发的数据便能随时通过该NAT映射发送到P-GW,P-GW通过寻呼即可将数据发送到终端。

3. 周期性心跳保持长连接,带来的两个问题:

1) 功耗问题
2) 信道容量问题

NBIOT带宽为200k, 网络子载波为15kHz,减去保护带20kHz:
(200kHz – 20kHz)/15kHz = 12, NB-IoT的并发网络容量仅仅只有12个,心跳方案凸显出了的巨大缺陷,当一个区域很多终端都在同时发送心跳的时候,极有可能产生因为网络并发容量不够而引起的终端数据发送失败!

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