Page 21 - 网络电信2018年12月刊上
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（3）上下行业务功耗：上下行发送数据，数据量小，持续 终端关闭射频模组、AP，只保留一个心跳电路（定时器），相
时间短； 当于终端处于关机状态，但核心网侧保留用户上下文，用户进
（4）休眠：NB-IoT产品并非持续工作，无业务时会进入休 入空闲/ 连接态时，无须再附着/PDN。进入PSM模式后，设备仍
眠状态，休眠方式多样，但总体要求平均电流越小越好。 然注册在网，但不接收寻呼消息，所以下行业务不可达，需等
针对模块的工作特性，NB-IoT从物理层进行了优化，并提 TAU定时器（Extended T3412）超时后才可行。下行数据需要缓
出了多种节电技术。主要采用以下技术方案： 存并延迟触发寻呼。上行业务可正常唤醒终端（个别厂商不支
（1）DRX 持），发送数据，然后进入休眠状态。PSM原理如图3所示。
通信系统中设计的 DRX（Discontinuous Reception，
图3 PSM原理图
DRX）可以保证终端在非工作状态时功耗较低，但同时又与网络
保持一定的联系和同步，DRX包含IDLE DRX和Connected DRX。
处于IDLE模式下的终端使用DRX方式监听寻呼消息，寻呼消息
（paging）的周期与DRX周期完全耦合。处于IDLE时，终端收发
信机关闭。DRX波形如图1所示。
图1 DRX波形
（3）eDRX（Extended DRX）
在DRX中，最大寻呼周期为20.48 s，平均电流1.2 mA，对
终端的电量消耗较大。所以在Rel-13 中新增eDRX，支持更长周
期寻呼监听，达到节电目的。在eDRX状态中，设置PTW窗口，在
此窗口监听寻呼消息，此窗口外，终端跳过寻呼监听，达到省
DRX周期在网络侧设计有多种，分别为1.28s，2.56s，
电目的。eDRX原理如图4所示。
5.12s，10.24s，20.48s等。随着DRX 周期的延长，相应的平均
电流大幅下降，周期为20.48s的IDLE DRX平均电流相比周期为 图4 eDRX原理图
1.28 s 的下降69.8%。不同DRX周期的平均电流如图2所示。
图2 不同DRX周期平均电流图
eDRX周期分为16种，有10种适用于NB-IoT终端，最长周期
可达2.91h。长周期相比短周期省电约50%。不同eDRX 周期平均
电流如下页图5所示。eDRX相对PSM节电效果稍差，但eDRX可大
幅度提升下行数据的可到达性（在PTW窗口内）。
引用某芯片数据说明NB-IoT各状态省电效果（信号强度-90
dB），见下页表1所列。
三、NB-IoT低功耗节电技术应用
包含eDRX，PSM等节电技术的NB-IoT亦有缺点，但通过对
（2）PSM DRX，eDRX，PSM进行应用或组合应用，可适配各种不同的场
为了更加节电，结合物联网业务特点，NB增加了一个更低 景。具体应用的配置需要综合分析应用场景的话务模型、覆盖
功耗状态——PSM（Power Saving Mode，PSM）。在该状态下， 及可靠性等，找到一种合理的配置，使节电效果达到最优。不
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