【導(dǎo)讀】下一代 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的毋容置疑是低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）的天下，NB-IoT與eMTC同屬低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)，兩者在技術(shù)上互有優(yōu)劣。NB-IoT的主要優(yōu)勢(shì)是成本更低、覆蓋更廣、小區(qū)容量預(yù)計(jì)也更大，eMTC的主要優(yōu)勢(shì)則是速率更高、可移動(dòng)性更好、可支持語(yǔ)音。
兩者的共同點(diǎn)和核心可以從LPWAN這個(gè)單詞即可得出，那就是低功耗，因?yàn)橐韵碌腖PWAN各類應(yīng)用場(chǎng)景的功耗要求都非常苛刻。
NB-IOT應(yīng)用場(chǎng)景
當(dāng)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(diǎn)之一，那么他們是怎么做到低功耗的呢？
PSM、eDRX可以說(shuō)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(jìn)入空閑態(tài)一段時(shí)間后，關(guān)閉信號(hào)的收發(fā)和AS（接入層）相關(guān)功能，相當(dāng)于部分關(guān)機(jī)，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(duì)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)說(shuō)，UE此時(shí)是不可達(dá)的，數(shù)據(jù)、短信、電話均進(jìn)不來(lái)。只有當(dāng)TAU周期請(qǐng)求定時(shí)器（T3412）超時(shí)，或者UE有MO業(yè)務(wù)要處理而主動(dòng)退出時(shí)，UE才會(huì)退出PSM模式、進(jìn)入空閑態(tài)，進(jìn)而進(jìn)入連接態(tài)處理上下行業(yè)務(wù)。
TAU周期請(qǐng)求定時(shí)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(rèn)為54min，最大可達(dá)310H。那么UE處理完數(shù)據(jù)之后，什么時(shí)候進(jìn)入PSM模式呢？這是由另一個(gè)定時(shí)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(huì)被釋放、進(jìn)入空閑態(tài)，與此同時(shí)啟動(dòng)Active Timer，此Timer超時(shí)后，UE即進(jìn)入上述PSM模式。轉(zhuǎn)換狀態(tài)如下（借圖）：
模式切換狀態(tài)機(jī)
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(duì)原DRX技術(shù)的增強(qiáng)：支持的尋呼周期可以更長(zhǎng)，從而達(dá)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(dá)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間的“罷工”來(lái)?yè)Q取的，付出了實(shí)時(shí)性的代價(jià)。對(duì)于有遠(yuǎn)程不定期監(jiān)控（如遠(yuǎn)程定位，電話呼入，配置管理等）需求且實(shí)時(shí)性要求很高的場(chǎng)景，不適合開(kāi)啟PSM功能；如果允許一定的時(shí)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(shí)延要求，最短為20s，…）。UE可在ATTACH和TAU中請(qǐng)求開(kāi)啟PSM或（和）eDRX，但最終開(kāi)啟哪一種或兩種均開(kāi)啟、以及周期是多少均由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定。
附上NB-IOT幾個(gè)關(guān)鍵特征
1、海量連接
指能實(shí)現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益，放大了倍數(shù)，信號(hào)參透力強(qiáng)。
2、設(shè)備不需要持續(xù)連接，功耗低
從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，NB-IOT確實(shí)是為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì)的，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)：
①小包數(shù)據(jù)，或低頻或高頻；
②對(duì)時(shí)延不敏感；
③網(wǎng)絡(luò)可靠性要求高；
④非長(zhǎng)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(lái)說(shuō)，也是比較差的。
所以說(shuō)， NB-IOT來(lái)了，才叫物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來(lái)臨了。
