Як обрана lte мережу впливає на енергоспоживання телефону, або недоліки lte мереж в співдружність незалежних держав

(Час розрядки розраховане без урахування дій користувача).

1.User Inactivity Timer. Мобільний пристрій, зареєстроване в LTE мережі, може перебувати в двох станах: RRC_CONNECTED і RRC_IDLE. У стані RRC_IDLE мобільний пристрій зареєстровано в EMM (mobility management), проте воно не має активної сесії. У цьому стані мобільний пристрій може бути викликано для передачі даних або ініціювати передачу UL (upload) трафіку через запит на виділення радіоресурсів. У RRC_CONNECTED стані - встановлений активний радіоканал між мобільним пристроєм і вишкою. Енергоспоживання в стані RRC_CONNECTED в середньому становить 300 mA / h. У RRC_IDLE - 4 mA / h. Відповідальність за перемикання з RRC_CONNECTED в RRC_IDLE лежить на боці мережі. User Inactivity Timer - час між останнім переданим пакетом даних і звільненням радіоканалу (сигнал RRC connection release генерує мережу). Величина User Inactivity Timer не описана в стандарті 3gpp, тому виробники обладнання для мереж встановлюють цей час за результатами власних спостережень. Зазвичай, це час коливається в межах від 10 с до однієї хвилини.

  • Чим більше величина User Inactivity Timer - тим рідше мережі потрібно звільняти / виділяти канал для передачі даних;
  • Чим менше величина User Inactivity Timer - тим менше часу знадобитися мобільного пристрою для підтримки радіоканалу.

Як обрана lte мережу впливає на енергоспоживання телефону, або недоліки lte мереж в співдружність незалежних держав

Коли користувач активно не користується інтернетом, робота мобільного пристрою в мережі полягає в періодичних коротких опитуваннях інтернет-сервісів. Корисний обмін даними відбувається в межах секунди. Тоді корисне енергоспоживання становить <10% от всего.

Кількість запитів на годину для різних сервісів в background режимі:

2.cDRX (Connected Mode Discontinuous Reception). У RRC_CONNECTED режимі є проміжки часу, коли дані не передаються. Протягом цього часу connected mode DRX допомагає зберегти енергоспоживання. cDRX циклічно вмикає і вимикає приймач, щоб зберегти енергію.

Як обрана lte мережу впливає на енергоспоживання телефону, або недоліки lte мереж в співдружність незалежних держав

Параметри cDRX встановлюються і контролюються мобільним пристроєм, але мережу при цьому повинна підтримувати cDRX технологію.

  • 95% енергії зберігається в стані RRC_CONNECTED, коли не ведеться активна передача даних (зображено на малюнку);
  • 20% - 40% зберігається в разі активних інтернет сервісів;
  • 14% - при активному використанні інтернету користувачем.

3. Handover, Redirection, Reselection. Дані технології відповідають за перемикання мобільного пристрою між вишками в межах однієї мережі. У стані RRC_IDLE мобільний пристрій проводить вимірювання потужності сигналу з різних вишок. Якщо результати цих вимірювань задовольняють критерій переходу, мобільний пристрій переключиться на відповідну вишку і залишається в стані RRC_IDLE. Redirection і Handover відбуваються, коли мобільний пристрій спершу перебувало в стані RRC_CONNECTED. У цьому стані мобільний пристрій також проводить вимірювання доступних вишок і звіт відсилає в мережу. Якщо існує можливість більш оптимальної зв'язку, мережа перемикає радіоканал з однієї вишки з мобільним пристроєм на іншу. У разі Handover, вишка, на яку перемикається мобільний пристрій, вже підготовлена, тоді як у разі Redirection - мережа висилає дані про частоту, на якій знаходиться відповідна вишка. Handover можливий тільки, якщо існує фізичний інтерфейс між двома вежами.

Існує три шляхи перемикань пристрою між вишками:

Як обрана lte мережу впливає на енергоспоживання телефону, або недоліки lte мереж в співдружність незалежних держав

4. VoLTE (Voice over LTE). IMS (IP Multimedia Subsystem) в разі для VoIP / LTE потрібно реалізований на AP уровене. Відповідно, AP процесор мобільного пристрою повинен бути під навантаженням. Для VoLTE IMS модуль розташований в модемі, тому навіть при дзвінку, AP процесор може перебувати в сплячому режимі. Це дозволяє значно заощадити заряд батареї.

33% енергії зберігає в порівнянні зі Skype дзвінком;
  • 0% рівносильно дзвінку в WCDMA мережі;

  • На даний момент на території СНД голосові послуги в LTE мережах виконуються через функцію CSFB (Circuit Switched FallBack). Мобільний пристрій отримує сигнал про вхідний дзвінок, перемикається в мережу нижчого рівня (WCDMA / GSM) приймає дзвінок і після виконує приєднання до LTE мережі. Перемикання / пошук вимагають додаткових витрат енергії.

    Особливості економічних тенденцій і правил на пострадянському просторі обумовлюють власників LTE мереж рухатися в бік збільшення абонентів через збільшення покриття. Конкуренція між операторами відбувається через забезпечення кращих тарифів і швидкості інтернету. У розвинених країнах конкуренція між операторами відбувається через поліпшення послуг для існуючих абонентів (зазвичай тарифи на порядок вище). Для мереж на території СНД характерно:

    • Inactivity timer в межах від 10 до 20 секунд;
    • Відсутність cDRX підтримки;
    • Голосові послуги через CSFB функцію;
    • Redirection як засіб переключення (в окремих випадках частково підтримується handover, можливий і варіант з покладанням функції перемикання на мобільний пристрій).