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太极拳由张三丰所创。 太极拳这套拳术的诀窍是“虚灵顶劲、涵胸拔背、松腰垂臀、沉肩坠肘”十六个字，纯以意行，最忌用力。形神合一，是这路拳法的要旨。
下面我们要谈的 NB 的节电技术，正应了太极拳中的虚灵顶劲，最忌用力了。
那么 NB 中对于终端功耗的目标是什么呢？答案是：基于 AA（5000mAh）电池，使用寿命可超过 10 年。各位用发疯手机自带充电宝的的小同学（爱疯 7P 电池容量为 2900mAh），看到这个结论，你的狗眼有木有被亮瞎？
下面吴老师将重点介绍 NB 中主要用到的两种节电技术，分别是 PSM 和 eDRX。正因为前面已经将前戏部分部分做足，咱们今天可以直入主题。
1 PSM(Power Saving Mode)
PSM 的技术原理非常简单，即在 IDLE 态下再新增加一个新的状态 PSM（idle 的子状态），在该状态下，终端射频关闭（吴老司的理解是能关的都关，进入冬眠状态了，而以前的 DRX 状态是浅睡状态），相当于关机状态（但是核心网侧还保留用户上下文，用户进入空闲态 / 连接态时无需再附着 /PDN 建立）。此功能在 3GPP 的 Release 12 被引入，相关协议规范在 24.301-5.3.11 Power saving mode and 23.682-4.5.4 UE Power Saving Mode.
在 PSM 状态时，下行不可达，DDN 到达 MME 后，MME 通知 SGW 缓存用户下行数据并延迟触发寻呼；上行有数据 / 信令需要发送时，触发终端进入连接态。
终端何时进入 PSM 状态，以及在 PSM 状态驻留的时长由核心网和终端协商。如果设备支持 PSM（Power Saving Mode），在附着或 TAU（Tracking Area Update）过程中，向网络申请一个激活定时器值。当设备从连接状态转移到空闲后，该定时器开始运行。当定时器终止，设备进入省电模式。（PS：这里实际上是两个定时器起作用，分别为 T3324 和 T3412，想详听的请到 601 来下，仅限美女）。
进入省电模式后设备不再接收寻呼消息，看起来设备和网络失联，但设备仍然注册在网络中。UE 进入 PSM 模式后，只有在 UE 需要发送 MO 数据，或者周期 TAU/RAU 定时器超时后需要执行周期 TAU/RAU 时，才会退出 PSM 模式，TAU 最大周期为 310 小时。
这里引用华为的一些数据来说明 PSM 模式下的省电效果，从中可见 PSM 模式下耗电量与普通的空闲态下的耗电量的 1/200，省电效果完胜（终于明白什么是睡美人了吧？）。
PSM 的优点是可进行长时间睡眠，缺点是对 MT（被叫）业务响应不及时，主要应用于表类等对下行实时性要求不高的业务。实际上，物联网设备的通信需求和手机是不同的，也正因如此，才可以设计 PSM 模式。物联网通常只会做上行发送数据包，而且是否发送数据包是由它自身来决定，不需要随时 standby 的等待其他终端的呼叫，而手机无时不刻的不在等待网络发起的呼叫请求。如果按照 2G/3G/4G 的方式去设计物联网的通信，那么意味着物联网的设备的行为也如同手机一样，会浪费大量的功耗在监听网络随时可能发起的请求上，无法做到低功耗。
基于 NB-IoT 技术，物联网终端在发送数据包后，立刻进入一种休眠状态，不再进行任何通信活动，等到它有上报数据的请求的时刻，它会唤醒它自己，随后发送数据，然后又进入睡眠状态。按照物联网终端的行为习惯，将会达到 99%的时间在休眠状态，使得功耗会非常低。
2 eDRX(Extended DRX)
在 DRX 部分，吴老师已经谈到，DRX 状态被分为空闲态和连接态两种，依次类推 eDRX 也可以分为空闲态 eDRX 和连接态的 eDRX。不过在 PSM 中已经解释，IOT 终端大部分呆在空闲态，所以咱们这里主要讲解空闲态 eDRX 的实现原理。
eDRX 作为 Rel-13 中新增的功能，主要思想即为支持更长周期的寻呼监听，从而达到节电目的。传统的 2.56s 的寻呼间隔对 IOT 终端的电量消耗较大，而在下行数据发送频率小时，通过核心网和终端的协商配合，终端跳过大部分的寻呼监听，从而达到省电的目的。终端和核心网通过 attach 和 TAU 流程来协商 eDRX 的长度（up to 2.92h）。
引用华为的数据进行说明：
可见 eDRX 耗电是 DRX 的 1/16，省电效果也是非常可观的（这说明早睡晚起对皮肤好总是有科学根据的）。
必须要说明的是：虽然在节电效果与 PSM 相比要差些，但是相对于 PSM，大幅度提升了下行通信链路的可到达性。
3 PSM 和 eDRX 的关系
❶PSM 和 eDRX 都是属于 3GPP 协议中的技术，且对 NB-IOT 和 eMTC 都是适用的，如下所示：
❷我们在做通信解决方案的时候，一个基本原理是“没有免费的午餐”，总体资源一定的前提下，任何性能提升都是有代价的。从上面的分析不管是 PSM 还是 eDRX，都可以看成是把深度睡眠时间的占比提升以降低功耗，实际上牺牲了实时性要求。相比较而言，eDRX 的省电效果差些，但是实时性好些。这也就是为什么在有了 PSM 后还仍需要 eDRX 功能，因为各有所长，又各有缩短，他们正好可以用来适配不同的场景，比如 eDRX 可能更适合于宠物追踪，而 PSM 更适用于智能抄表业务。
❸尤其需要指出的是，NB-IoT 目标是对于典型的低速率、低频次业务模型，等容量电池寿命可达 10 年以上。对于这个十年的使用寿命，它的假设条件如下：根据 TR45.820 的仿真数据，在 PSM 和 eDRX 均部署的情况下，如果终端每天发送一次 200byte 报文，5 瓦时电池寿命可达 12.8 年。这也就是说终端工作在最慵懒的状态下，每天仅仅发送一次 200 byte 的报文，这几乎是不工作的状态，所以这也是极端场景。对于电池寿命的计算是个技术活，以后咱们再单独成篇扯个五毛钱的。
❹CMCC 目前的策略是 PSM 为必选项，目前现网试点中主要开的也是 PSM 技术。
PS：关于节电技术，为了证明自己是个老司机，吴老司再补充一个生活中的例子：大家可以去看下汽车再怠速情况下的自动启停技术，一样一样的。
好了，本篇主要介绍了 PSM 和 eDRX 技术，下篇吴老司给大家聊聊 NB 的低成本。
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