NB-IoT的PSM模式有何優(yōu)勢？

NB-IoT的PSM（Power Saving Mode，省電模式）是3GPP R12中引入的一種獨(dú)立狀態(tài)。當(dāng)支持PSM功能的UE終端在空閑態(tài)持續(xù)一段時間后，會進(jìn)入PSM狀態(tài)。此時，UE終端的射頻部分（PA）停止工作，終端的接入層（AS）也會停止部分相關(guān)功能，以減少射頻、信令處理等部分的功耗消耗，從而實(shí)現(xiàn)低功耗。

在PSM狀態(tài)下，終端在網(wǎng)絡(luò)中仍然被標(biāo)記為注冊狀態(tài)，因此從PSM喚醒后，無需重新建立PDN連接，可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。然而，由于射頻部分停止工作，終端在PSM狀態(tài)下無法接收任何尋呼及調(diào)度，因此數(shù)據(jù)、短信均無法到達(dá)終端。為了解決這個問題，當(dāng)NB-IoT設(shè)備需要從PSM狀態(tài)接收下行數(shù)據(jù)時，服務(wù)網(wǎng)關(guān)會緩存并延遲這些數(shù)據(jù)，直到設(shè)備從PSM狀態(tài)喚醒并再次進(jìn)入連接狀態(tài)。

NB-IoT的PSM模式有何特點(diǎn)？

PSM模式的主要優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行長時間休眠，從而顯著降低功耗。盡管在PSM模式下，設(shè)備對終端接收（Mobile Terminated，MT）業(yè)務(wù)的響應(yīng)可能不及時，但這對于遠(yuǎn)程抄表等對下行實(shí)時性要求不高的業(yè)務(wù)來說是可接受的。因此，PSM模式被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程抄表等場景。

在NB-IoT系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)終端在發(fā)送數(shù)據(jù)包之后，會立刻進(jìn)入PSM狀態(tài)，不再進(jìn)行任何通信活動。當(dāng)需要上報數(shù)據(jù)時，終端會喚醒自己，發(fā)送數(shù)據(jù)后再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。這種工作機(jī)制使得NB-IoT設(shè)備能夠在保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，最大限度地降低功耗，非常適合于遠(yuǎn)程抄表等需要長時間待機(jī)并偶爾進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

在PSM中，UE不接收任何網(wǎng)絡(luò)尋呼。在網(wǎng)絡(luò)端，此時UE無法訪問，數(shù)據(jù)、文本消息和調(diào)用無法訪問。

在PSM模式下，終端處于睡眠模式，該模式幾乎處于關(guān)閉狀態(tài)，可以節(jié)省電力。

在PSM設(shè)備中，終端不再監(jiān)視尋呼，但終端仍在網(wǎng)絡(luò)上注冊，因此發(fā)送數(shù)據(jù)時不需要重新連接或建立PDN連接。

連接狀態(tài)：進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)

空閑狀態(tài)：啟動T3324，釋放RRC，空閑狀態(tài)，監(jiān)視尋呼

PSM：T3324超時，啟動T3412，不監(jiān)聽尋呼

實(shí)際上，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備和手機(jī)的通信要求不同，所以可以設(shè)計成PSM模式。許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)送上行鏈路分組，而UE確定是否發(fā)送分組。雖然不需要隨時等待來自網(wǎng)絡(luò)的呼叫，但是手機(jī)必須等待來自網(wǎng)絡(luò)的呼叫請求。

如果基于2G、3G、4G設(shè)計物理網(wǎng)絡(luò)的通信方法，則意味著物理網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備行為也與移動電話相同，浪費(fèi)大量的電力消耗來監(jiān)視物理網(wǎng)絡(luò)。請求網(wǎng)絡(luò)可以隨時啟動，隨之而來的問題就是，無法實(shí)現(xiàn)低功耗。

NB-IoT設(shè)備可以通過兩種方式從PSM狀態(tài)喚醒：一是設(shè)備主動發(fā)送上行數(shù)據(jù)；二是TAU定時器超時。TAU定時器用于確定NB-IoT設(shè)備需要多久上報一次狀態(tài)，類似于心跳機(jī)制。

PSM模式的優(yōu)點(diǎn)在于它允許設(shè)備進(jìn)行長時間的睡眠，從而顯著降低功耗。然而，缺點(diǎn)也很明顯，即設(shè)備在PSM狀態(tài)下無法立即接收核心網(wǎng)的下行數(shù)據(jù)，因此實(shí)時性較差。因此，PSM模式主要適用于對下行數(shù)據(jù)實(shí)時性要求不高的應(yīng)用，如遠(yuǎn)程抄表等。

審核編輯：黃飛