三分鐘帶你解讀LPWAN技術(shù)，窄帶LPWA的低功耗如何實現(xiàn)

兩者的共同點和核心可以從LPWAN這個單詞即可得出，那就是低功耗，因為以下的LPWAN各類應(yīng)用場景的功耗要求都非?？量?。

NB-IOT應(yīng)用場景

當然我們只知道低功耗是NB-IoT、eMTC這兩種窄帶LPWA技術(shù)的核心特點之一，那么他們是怎么做到低功耗的呢？

PSM、eDRX可以說是NB-IoT和eMTC低功耗的左膀右臂。

1. 什么是PSM（Power Saving Mode）

PSM即低功耗模式，是3GPP R12引入的技術(shù)，其原理是允許UE在進入空閑態(tài)一段時間后，關(guān)閉信號的收發(fā)和AS（接入層）相關(guān)功能，相當于部分關(guān)機，從而減少天線、射頻、信令處理等的功耗消耗。借圖：

PSM即低功耗模式

UE在PSM期間，不接收任何網(wǎng)絡(luò)尋呼，對于網(wǎng)絡(luò)側(cè)來說，UE此時是不可達的，數(shù)據(jù)、短信、電話均進不來。只有當TAU周期請求定時器（T3412）超時，或者UE有MO業(yè)務(wù)要處理而主動退出時，UE才會退出PSM模式、進入空閑態(tài)，進而進入連接態(tài)處理上下行業(yè)務(wù)。

TAU周期請求定時器（T3412）由網(wǎng)絡(luò)側(cè)在ATTCH和TAU消息中指定，3GPP協(xié)議規(guī)定默認為54min，最大可達310H。那么UE處理完數(shù)據(jù)之后，什么時候進入PSM模式呢？這是由另一個定時器Activer Timer（T3324，0-255秒）決定的。UE處理完成數(shù)據(jù)之后，RRC連接會被釋放、進入空閑態(tài)，與此同時啟動Active Timer，此Timer超時后，UE即進入上述PSM模式。轉(zhuǎn)換狀態(tài)如下（借圖）：

模式切換狀態(tài)機

2. eDRX（Extended DiscontinuousReception）

eDRX即非連續(xù)接收，是3GPP R13引入的新技術(shù)。R13之前已經(jīng)有DRX技術(shù)，從字面上即可看出，eDRX是對原DRX技術(shù)的增強：支持的尋呼周期可以更長，從而達到節(jié)電目的。繼續(xù)借圖：

eDRX

eDRX的尋呼周期由網(wǎng)絡(luò)側(cè)在ATTACH和TAU消息中指定（UE可以指定建議值），可為20s，40s，80s，…最大可達40min。相比以往1.28s/2.56s等DRX尋呼周期配置，eDRX耗電量顯然低很多。

PSM和eDRX雖然讓終端耗電量大大降低，但都是通過長時間的“罷工”來換取的，付出了實時性的代價。對于有遠程不定期監(jiān)控（如遠程定位，電話呼入，配置管理等）需求且實時性要求很高的場景，不適合開啟PSM功能；如果允許一定的時延，最好采用eDRX技術(shù)、并將eDRX尋呼周期設(shè)的盡量短些（根據(jù)可接受的時延要求，最短為20s，…）。UE可在ATTACH和TAU中請求開啟PSM或（和）eDRX，但最終開啟哪一種或兩種均開啟、以及周期是多少均由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定。

附上NB-IOT幾個關(guān)鍵特征

1、海量連接

指能實現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益，放大了倍數(shù)，信號參透力強。

2、設(shè)備不需要持續(xù)連接，功耗低

從這個角度來說，NB-IOT確實是為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的特點：

①小包數(shù)據(jù)，或低頻或高頻；

②對時延不敏感；

③網(wǎng)絡(luò)可靠性要求高；

④非長連接。

如果采用以往蜂窩網(wǎng)比如GPRS方式，沿用到物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域，從主網(wǎng)或安全性來說，也是比較差的。

所以說， NB-IOT來了，才叫物聯(lián)網(wǎng)時代來臨了。