NB-IoT和eMTC，你更看好誰(shuí)？

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internet of things(IoT)”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。

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?？量?。

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。

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。

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。

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。