NB-IOT 省電機制分析

一、DRX

DRX（Discontinuous Reception，不連續接收）在以往的網絡系統中就有使用，在NB-IOT網絡系統中又有所改進。DRX分為“空閑态”和“連接配接态”兩種應用場景，本文隻介紹與NB-IOT待機省電相關的“空閑态”DRX。

DRX提供了一種方式，使終端可以周期性的交替處于睡眠狀态和工作狀态。

睡眠狀态：終端關閉接收機，不能收到網絡的任何通知。

工作狀态：終端從睡眠狀态被喚醒去監聽尋呼消息。

工作狀态的時間一般是遠小于睡眠狀态的，更多的時間讓終端在睡眠中儲存體力，也就達到了省電的目的。這樣做雖然會産生一定的下行資料延時，但DRX的周期相對還是很短的，并不會對使用者體驗帶來明顯影響。

DRX的兩個關鍵參數

兩個參數都在Sib2消息帶給終端。

1. defaultPagingCycle， 表示預設尋呼周期，即為T值，取值為{ 128, 256, 512, 1024}，機關： 無線幀（radio frame）。在終端附着或跟蹤區更新消息中也可能會攜帶一個DRX尋呼周期參數，終端最終使用的DRX尋呼周期為兩者比較的較小值。

2. nB，表示尋呼密度，取值為{4T，2T，T，T/2，T/4，T/8，T/16，T/32，T/64，T/128，T/256，T/512，T/1024}，其中T表示每個無線幀有一個子幀用于尋呼，T/32表示每32個無線幀 有一個子幀用于尋呼，2T表示每個無線幀有兩個子幀用于尋呼。

   nB的取值也可以表征尋呼組的數量，如T值取128，nB值取T，則相當于将所有使用者分成128個尋呼組。如T值取64，nB值取T/4，則分為16個尋呼組，尋呼組越多每組中的使用者數就越少。

二、eDRX

eDRX(extended DRX，擴充不連續接收)是3gpp在R13中新增的功能。eDRX是在DRX模式的基礎上進行擴充和增強，通過核心網和終端之間的協商配合，使終端可以有更長的時間處于睡眠狀态，跳過大部分的尋呼監聽，已達到省電的目的。

1. eDRX周期，取值為{hf2，hf4，hf6，hf8，hf10，hf12，hf14，hf16，hf32，hf64，hf128，hf256，hf512，hf1024}，機關hf為超幀，1超幀=1024個SFN（系統幀）的時間，即10.24s。是以eDRX周期可取的時間範圍為{20.48s~2.92h}。

2. PTW（Paging Time Window）尋呼時間窗，取值為{s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7，s8，s9，s10，s11，s12，s13，s14，s15，s16}，機關s=2.56s。是以PTW可取值的範圍為{2.56s~40.96s}。

   eDRX周期長度和PTW視窗長度由終端和網絡之間協商決定，終端可以通過Attach request/TAU request消息将一組eDRX參數發送給網絡以告知網絡本終端可以支援eDRX和期望的eDRX參數配置，最終使用的eDRX參數由網絡配置決定，網絡可以參考終端上報的eDRX請求參數、APN 和IMSI為不同的終端配置不同的值，在Attach accept/TAU accept消息中攜帶給終端。這種方式更友善的讓不同應用場景下的NB-IOT終端可以使用不同的eDRX參數配置。

eDRX工作機制：

在每個eDRX周期内，有一個PTW（Paging Time Window，尋呼時間視窗），終端隻能在PTW内按DRX周期監聽尋呼信道，以便接收下行業務，PTW外的時間處于睡眠态，不監聽尋呼信道，也就不能接收下行業務。此時如果有需要下發給終端的下行資料包，網絡會進行緩存（對每個終端隻能緩存一條），當再次進入PTW時間窗時，網絡會尋呼終端，觸發終端建立空口連接配接，然後再轉發資料包給終端。