在NB-IoT系統(tǒng)中，PSM模式的原理是在UE空閑一定時(shí)間后關(guān)閉信號(hào)的發(fā)送和接收，允許與AS(接入層)相關(guān)的功能，這相當(dāng)于部分關(guān)閉，降低了天線(xiàn)、射頻、信令處理等功耗。
PSM模式的優(yōu)點(diǎn)是可以長(zhǎng)時(shí)間睡眠，但缺點(diǎn)是無(wú)法及時(shí)應(yīng)對(duì)終端接收(移動(dòng)終端、MT)服務(wù)。主要應(yīng)用在遠(yuǎn)程抄表和一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)景中。
在PSM中，UE不接收任何網(wǎng)絡(luò)尋呼。在網(wǎng)絡(luò)端，此時(shí)UE無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)，數(shù)據(jù)、文本消息和調(diào)用無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)。
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(cè)，因此發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)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)：?jiǎn)?dòng)T3324，釋放RRC，空閑狀態(tài)，監(jiān)視尋呼
PSM：T3324超時(shí)，啟動(dòng)T3412，不監(jiān)聽(tīng)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(jì)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(shí)等待來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的呼叫，但是手機(jī)必須等待來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的呼叫請(qǐng)求。
如果基于2G、3G、4G設(shè)計(jì)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(dòng)電話(huà)相同，浪費(fèi)大量的電力消耗來(lái)監(jiān)視物理網(wǎng)絡(luò)。請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)啟動(dòng)，隨之而來(lái)的問(wèn)題就是，無(wú)法實(shí)現(xiàn)低功耗。
那么UE在處理數(shù)據(jù)后什么時(shí)候進(jìn)入PSM模式？這是由另一個(gè)計(jì)時(shí)器活動(dòng)計(jì)時(shí)器(t3324，0到255秒)決定的。UE完成數(shù)據(jù)處理后，釋放RRC連接使其空閑，同時(shí)啟動(dòng)活動(dòng)計(jì)時(shí)器。在計(jì)時(shí)器超時(shí)之后，UE進(jìn)入上述的PSM模式。
數(shù)據(jù)連接結(jié)束或定期TAU結(jié)束后，PSM啟動(dòng)。數(shù)據(jù)連接結(jié)束后，終端首先進(jìn)入空閑模式，進(jìn)入不連續(xù)接收(DRX)狀態(tài)。此時(shí)，終端監(jiān)視尋呼。
總結(jié)：
DRX計(jì)時(shí)器T3324到期后，終端進(jìn)入PSM模式。數(shù)據(jù)狀態(tài)(RRC釋放)->空閑狀態(tài)(DRX，T3324超時(shí))->PSM模式
(1)TAU循環(huán)請(qǐng)求計(jì)時(shí)器(T3412)到期時(shí)，或(2)UE具有要處理的MO服務(wù)，只有在主動(dòng)退出時(shí)，UE才處于PSM模式->空閑狀態(tài)->連接處理上下服務(wù)的狀態(tài)。
網(wǎng)絡(luò)方面在ATTACH和TAU消息中指定了TAU周期請(qǐng)求計(jì)時(shí)器(T3412)。3GPP協(xié)議的規(guī)定默認(rèn)為54分鐘，最多可達(dá)到310H。
PSM模式(TAUT3412超時(shí)/MO服務(wù))->空閑模式->數(shù)據(jù)模式
遷移狀態(tài)如下：
根據(jù)NB-IoT技術(shù)，IoT終端在發(fā)送數(shù)據(jù)包后立即進(jìn)入休眠狀態(tài)，不再執(zhí)行通信活動(dòng)，一直啟動(dòng)到數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)告為止，發(fā)送數(shù)據(jù)后再次進(jìn)入睡眠狀態(tài)。根據(jù)IoT終端的行動(dòng)習(xí)慣，約99%的時(shí)間處于休眠狀態(tài)，UE的功耗非常低。
網(wǎng)絡(luò)支持和接受UE的省電模式請(qǐng)求后，網(wǎng)絡(luò)端將遵循UE提供的活動(dòng)計(jì)時(shí)器的持續(xù)時(shí)間。為了確認(rèn)省電模式，提供了家庭用戶(hù)可能提供的可到達(dá)性計(jì)時(shí)器。服務(wù)器(HSS)時(shí)間長(zhǎng)度和MME可以根據(jù)本地配置的時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)確定被分配給UE的活動(dòng)時(shí)間。
在PSM模式下，如果發(fā)送新的數(shù)據(jù)或信令消息(例如周期性TAU)，UE將處于連接狀態(tài)。所以。PSM模式只適用于不頻繁的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，對(duì)于呼入服務(wù)可以受到相應(yīng)的延遲。如果UE更改活動(dòng)計(jì)時(shí)器的持續(xù)時(shí)間，可以通過(guò)TAU實(shí)現(xiàn)。
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