4. eDRX（增强型非连续接收）与PSM（省电模式）
这一章咱们聊聊IoT场景下两个最关键的省电技术——eDRX和PSM。说实话，这两个东西在NB-IoT和Cat-M模组里几乎是必配的。我最早接触它们是在一个智能水表项目上，客户要求电池撑5年，当时我就想，光靠传统DRX肯定没戏。
先理清一个概念：eDRX和PSM不是二选一，而是可以配合使用的。你想想看，eDRX是让设备在可配置的超长周期里“眯一会儿”，而PSM是让设备直接“睡死过去”。两者省电的深度完全不同。
核心结论：eDRX适合需要保持一定在线响应能力的场景（比如智能路灯），PSM适合可以忍受长时间离线、但必须极低功耗的场景（比如水表、气表）。
4.1 eDRX在IoT场景的应用
eDRX的全称是enhanced Discontinuous Reception。说白了，就是把传统DRX的休眠周期从几十毫秒拉长到几分钟甚至几十分钟。3GPP在R13引入了这个特性，专门为IoT设计。
eDRX的周期由两个参数决定：
- Paging Time Window (PTW)：设备醒来监听寻呼的时间窗口，单位是秒或超帧。
- eDRX Cycle：两个PTW之间的间隔，也就是设备“大睡”的周期。
我记得在调试一个智能停车位检测器时，客户要求设备每10分钟上报一次状态，但网络侧可能随时下发配置更新。这种情况下，我把eDRX Cycle设成10.24秒，PTW设成2.56秒。效果不错，功耗比传统DRX降了约40%。
实际配置时，eDRX Cycle的取值范围取决于网络支持：
| 网络制式 | eDRX Cycle范围 | 典型应用 |
|---|---|---|
| NB-IoT | 20.48秒 ~ 10485.76秒（约2.9小时） | 水表、气表、环境传感器 |
| Cat-M (eMTC) | 5.12秒 ~ 2621.44秒（约43分钟） | 可穿戴设备、资产追踪 |
| LTE Cat-1 | 1.28秒 ~ 10.24秒 | 工业传感器、POS机 |
我的经验：eDRX Cycle设得越长，省电效果越明显，但下行可达性会变差。如果网络侧需要频繁下发数据，建议PTW不要设太短，否则容易丢寻呼。我曾经在一个项目中把PTW设成1.28秒，结果设备经常收不到下行配置，排查了两天才发现是PTW太短导致寻呼窗口重叠。
4.2 PSM的T3324与T3412定时器
PSM（Power Saving Mode）是另一种思路。设备进入PSM后，几乎完全关闭射频和基带处理，只保留一个极低功耗的定时器。这时候网络侧无法主动联系设备，只能等设备自己醒来。
PSM的核心是两个定时器：
- T3324（Active Timer）：设备从连接态释放后，保持空闲态监听寻呼的时间。说白了，就是设备“假装还在线”的时间窗口。
- T3412（Periodic TAU Timer）：设备周期性发起TAU（Tracking Area Update）的间隔。TAU是设备唯一主动唤醒的机会。
我画了一张图，帮你理解这两个定时器在时间轴上的关系：
这两个定时器的配置直接影响功耗和网络可达性。我整理了一个对比表：
| 参数 | 取值范围 | 省电效果 | 下行可达性 |
|---|---|---|---|
| T3324（Active Timer） | 0秒 ~ 186分钟（3GPP定义） | 设得越短越省电 | 设得越长越容易收到下行数据 |
| T3412（TAU Timer） | 0秒 ~ 413天（通常设1~24小时） | 设得越长越省电 | 设得越短网络侧等待时间越短 |
注意：T3324设成0秒意味着设备释放连接后立即进入PSM。这在某些场景下可以，但网络侧可能还没完成上下文清理。我曾经遇到一个案例，T3324=0导致网络侧残留的承载上下文一直没释放，最后设备TAU时频繁失败。建议至少保留2~5秒的Active Timer。
4.3 省电效果实测对比
光说理论不够，咱们看实测数据。我在实验室用NB-IoT模组做了三组对比测试，模组型号是BC95-G，供电3.6V，每天上报一次数据（200字节）。
| 模式 | 平均电流（μA） | 电池寿命估算（2000mAh） | 下行响应延迟 |
|---|---|---|---|
| 传统DRX（1.28s周期） | ~120 μA | 约1.9年 | <2秒 |
| eDRX（10.24s周期，PTW=2.56s） | ~45 μA | 约5.1年 | <15秒 |
| PSM（T3324=10s，T3412=24h） | ~8 μA | 约28.5年 | 最长24小时 |
看到没？PSM的功耗几乎是eDRX的1/5，但代价是下行响应延迟从秒级变成了小时级。你想想看，如果是一个智能水表，每天只上报一次读数，根本不需要实时下行，PSM就是最佳选择。但如果是智能路灯，需要随时响应调光指令，那eDRX更合适。
我的建议：实际项目中，我通常这样选型——
- 需要秒级响应：传统DRX或短周期eDRX
- 需要分钟级响应：eDRX（周期10~60秒）
- 可以接受小时级响应：PSM（T3412设1~6小时）
- 极致省电、几乎不需要下行：PSM（T3412设24小时以上）
还有一个细节容易被忽略：PSM模式下，设备醒来执行TAU时，如果网络侧有缓存的下行数据，会在这时候下发。所以T3412设得越短，下行数据的平均延迟就越短，但功耗也会上升。这是一个典型的trade-off。
我记得有一次帮客户优化一个智能燃气表项目，他们原来用传统DRX，电池只能撑8个月。我建议改成PSM，T3324设5秒，T3412设24小时。改完后电池寿命直接飙到6年以上。客户当时还半信半疑，直到实测数据出来才服气。
嗯，这一章的内容就这些。eDRX和PSM的核心区别在于“睡多深”和“睡多久”。选哪个，取决于你的业务场景对下行延迟的容忍度。没有绝对的好坏，只有合不合适的配置。