NB-IoT模组低功耗设计:DRX、eDRX和PSM
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NB-IoT 作为蜂窝系统中一项全新的无线接入技术，对功耗有更加严苛的要求，例如其终端可能要求一块电池可维持正常工作长达数年之久。为了进一步降低终端功耗、满足终端设备对极低功耗的需求， 市面上NB-IoT 模块均支持低功耗方案。
NB-IoT模组 Modem 的状态分为 Connected、Idle 和 PSM 三种，满足 3GPP 协议标准，下图以BC26模组为例。
NB-IoT模组状态分为工作态（Active）、轻休眠态（Light Sleep）（DRX和eDRX）和深睡眠态（Deep Sleep）（PSM），实现模块在不同场景下达到功耗与实时性需求的平衡。
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DRX模式
DRX：Discontinuous Reception（不连续接收），为模块 Modem 的工作模式。
为了节省功耗，模块于每个 DRX 周期监听一次寻呼信道，以检查是否有下行业务到达。
如下图所示，当模块的 AP 进入Idle模式后，在 T3324 没有 Timeout 的一段时间内，模块处于 DRX寻呼状态。由于 DRX 周期一般比较短，通常认为在这段时间内，如果 IoT 平台有下行数据，模块接收数据的时延一般较小。
DRX 模式下，模块在每个 DRX 周期监听一次寻呼信道，功耗相对 eDRX 和 PSM 来说较高，共享单车锁、 智能锁等应用场景中，实时性要求较高（远程开锁之后，开锁动作应立即响应并完成），此时建议使用 DRX 方案。
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eDRX模式
eDRX：extended DRX（扩展不连续接收），为模块 Modem 的工作模式。
eDRX 是 3GPP Rel.13 引入的技术，eDRX 比 DRX 拥有更长的寻呼周期，使得终端能够更好的节省功耗，但是也会导致更长的下行数据延时。模块只能在 PTW（Paging Time Window，寻呼时间窗口）内按DRX 周期监听寻呼信道，以便接收下行业务；PTW 外的时间处于睡眠态，不监听寻呼信道、不能接收下行业务。
eDRX 就是模块不断地打开、关闭接收机。打开接收机时能够接收数据，关闭接收机时则无法接收数据；eDRX 周期即由关闭接收机和打开接收机这两个完整的时段组成，以BC26模组为例，支持配置的时长为 20.48s ~ 2.92h，eDRX 功耗较 DRX 低。
eDRX 在兼顾低功耗的同时，可以实现网络的快速响应；比如可通过配置使模块实现休眠若干分钟，再唤醒工作，再休眠若干分钟。因此 eDRX 适用于无需频繁发送数据、但需要实现快速响应的应用场景。
对于 物流监控等隔几十分钟才需要进行一次数据业务的应用，即推荐使用 eDRX。
此外，对于监控时间要求可修改的应用，例如 宠物跟踪器应用中，可通过设置不同的 eDRX 参数实现不同场景下的应用需求。正常情况下，服务器可以每 2621s 或者 5242s 采集一次宠物位置信息；当宠物丢失时，通过服务器修改 eDRX 参数，模块接收到控制信息后，重新配置 eDRX 周期为 20.48s 或者 40.96s，服务器即可每 20.48s 或者 40.96s 采集一次宠物位置信息。这样可以最大程度地平衡客户需求及设备省电需求。
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PSM模式
PSM：Power Saving Mode（省电模式），为模块 Modem 的工作模式。
模块 Modem 的 PSM 是 3GPP Rel.12 引入的技术；其原理是允许模块在空闲态一段时间（T3324）后，关闭信号的收发和 AS（接入层）相关功能，从而减少天线、射频、信令处理等的功耗消耗。模块在 PSM期间，不接收任何网络寻呼，包括搜寻小区消息、小区重选等，对于网络侧来说，模块此时是不可达的，不再接收下行数据。
在 PSM 模式下，终端不再监听寻呼，但终端还是注册在网络中；因此，要发送数据时不需要重新连接或建立 PDN 连接。在模块 Modem 进入 PSM 模式后，仍然可以主动发送上行数据到平台。
与 eDRX 相比，PSM 打开、关闭接收机的频率更低，可低至几天打开一次接收机。PSM 周期内，模块仅在接收机打开的时间内能够接收到数据，接收机关闭的时间内将无法接收下行数据。PSM 模式下，功耗只有微安级，终端在此工作模式下才可能实现极低的功耗，如“一节电池用数年”。
对于远程水表/煤气表类的表计行业应用，一般情况下几天或更久才需要给服务器传输一次用水/用气量数据即可满足需求，这类应用推荐使用 PSM。
附：术语解析