在許多的應(yīng)用場景中,都對低功耗有著相當(dāng)大的要求,例如路側(cè)停車場的無線地磁,采用的是電池供電,若是采用低功耗的設(shè)計,則電池的使用時間可延長很多,減少了維護的成本。
NB-IOT采用PSM模式和eDRX模式實現(xiàn)低功耗。在PSM模式,終端處于關(guān)機狀態(tài), 但與傳統(tǒng)手機模塊區(qū)別是核心網(wǎng)側(cè)(基站)和MME還保留用戶上下文,用戶進入空閑態(tài)/連接態(tài)時無需再附著/PDN建立。下行不可達,數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)到達MME后,MME通知SGW緩存用戶下行數(shù)據(jù)并延遲觸發(fā)尋呼;上行有數(shù)據(jù)/信令需要發(fā)送時,觸發(fā)終端進入連接態(tài),處理所有的上下行數(shù)據(jù)請求。進入省電模式后設(shè)備不再接收尋呼消息, 看起來設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)失聯(lián), 但設(shè)備仍然注冊在網(wǎng)絡(luò)中。終端進入PSM模式后,只有在終端需要發(fā)送MO數(shù)據(jù),或者周期TAU/RAU定時器超時后需要執(zhí)行周期 TAU/RAU時,才會退出PSM模式,TAU周期為310小時。PSM的優(yōu)點是可進行長時間睡眠,缺點是不能對被叫業(yè)務(wù)響應(yīng)或響應(yīng)不及時,主要應(yīng)用于對下行數(shù)據(jù)沒有要求或下行實時性要求不高的業(yè)務(wù)。目前NB-IOT推薦應(yīng)用的主要模式是PSM.如果要保證上下行數(shù)據(jù)傳輸,則需要采用 eDRX模式,根據(jù)ITU給出的數(shù)據(jù), eDRX模式下,NB-IOT模塊待機時間大約是LTE手機模塊的16倍,因此依賴電池供電的終端,實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸,電池的續(xù)航能力是一個瓶頸,目前難以突破。
LoRa雖然有三種模式的終端,但LoRa官方建議用戶主要應(yīng)用A模式,即被動喚醒模式。被動喚醒模式只有在終端需要發(fā)送數(shù)據(jù)時,收發(fā)機才被,其它時間深度休眠。因此依賴電池供電的終端,實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸,電池的續(xù)航能力是一個瓶頸,目前難以突破。
DDA支持三種低功耗模式,被動喚醒模式(定時喚醒模式)、異步喚醒模式、同步喚醒模式。異步喚醒模式和同步喚醒模式的喚醒周期, 允許應(yīng)用開發(fā)時根據(jù)應(yīng)用場景需要進行設(shè)置。DDA支持依賴電池供電的終端實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸,電池續(xù)航時間與喚醒周期(決定系統(tǒng)響應(yīng)時延)成正比例關(guān)系。以1000mAh電池為例,10秒內(nèi)喚醒,電池續(xù)航4年,60秒內(nèi)喚醒,電池續(xù)航時間15年。