定义
eDRX(Extended Discontinuous Reception,扩展非连续接收)是 NB-IoT、LTE 的省电模式,终端在大部分时间休眠,仅在设定周期内短暂唤醒监听寻呼,可显著降低功耗,延长电池续航。
工作原理
传统 DRX 的寻呼周期较短(如 2.56s),终端需频繁唤醒;eDRX 将寻呼周期扩展至数十秒甚至数分钟(NB-IoT 典型 2.56s~10485.76s),终端在 eDRX 周期内大部分时间休眠,仅在 PTW(Paging Time Window)窗口内短暂唤醒监听寻呼。若被寻呼则建立连接接收数据;否则继续休眠。eDRX 周期越长,功耗越低,但下行寻呼延迟越大。需根据业务对延迟的容忍度与续航需求权衡。
与 PSM 配合
PSM(Power Saving Mode)是更深度的休眠模式,终端在空闲一段时间后进入 PSM,完全关闭射频,仅 RTC 运行,无法被寻呼。eDRX 适合需要下行寻呼的被动唤醒场景;PSM 适合纯上行上报、无需下行唤醒的场景。两者可组合使用:终端上报后进入 PSM,定时唤醒后进入 eDRX 监听寻呼,再进入 PSM 或上报数据。NB-IoT 典型配置下,电池可支撑数年。
应用建议
智能表计、环境传感器等低频上报设备可启用 eDRX 与 PSM;需实时下发的场景(如远程控制)应缩短 eDRX 周期或禁用 eDRX。平台侧需支持 eDRX 寻呼延迟,在终端唤醒窗口内下发;或采用短信、非寻呼等替代方式。eDRX 参数通过 NAS 信令配置,需与运营商网络支持情况匹配。
寻呼窗口与下行可达
扩展非连续接收改变的是空闲态多久听一次寻呼,不是业务报文本身的速率。终端在周期的大部分时间关闭接收,只在寻呼时间窗里打开射频。窗口内没有寻呼,就继续睡;窗口内被叫到,才建立连接收数据。因此下行命令的等待时间至少是一个周期,再加建立连接的时间,不能按始终在线的模块来写超时。周期由终端请求、网络接受,最终以网络同意的值为准。终端本地写了一个很长的周期,网络若不支持,会配成更短的值,耗电和时延都与设计表不符。
使用条件是业务能容忍这段不可达时间,并且网络侧已经开通该特性。纯上行、没有下行的终端可以再进入更深的省电,此时根本听不到寻呼,扩展接收解决不了“随时叫得醒”。需要较快下行时,应缩短周期或在上报后的一小段时间保持连接,把命令夹在这次连接里,而不是等下一次寻呼。定时器要用网络与终端相同的单位换算,把秒和超帧混用会差出数量级。
周期参数和业务时延
常见错误是平台在任意时刻下发,下发接口立即返回成功,成功只表示平台收下了消息,不表示终端已经收到。消息若没有排队到下一次可达窗口,就会过期。另一错误是把寻呼周期当成上报周期。上报由终端时钟发起,寻呼由网络发起,两者对齐不好时,终端刚睡下就被寻呼叫起,省电收益消失,还可能和上行冲突。
跟踪区更新、附着和安全模式会暂时退出这种节律,调试时若一直 ping,看到的是在线电流,不是部署后的平均电流。SIM 或网络不允许该特性时,终端反复请求又被拒绝,日志里像是参数写不进去。更换运营商后要重新读回网络实际接受的周期,不要沿用旧卡的配置。告警类业务若把周期放得很长,告警到达时现场状态可能已经恢复,平台仍按告警处理。应在报文里带事件发生时间和当前状态,避免用到达时间代替发生时间。
事件时间与排队时限
平台收下下行消息的时刻不是终端执行的时刻。消息必须活到下一次寻呼窗口,过期就应返回未送达,而不是返回成功。告警报文里写事件发生时间和当前状态,到达时间只做传输记录。周期很长时,告警送到平台,现场可能已经恢复,若只看到达时刻会派一次无效检修。
上报周期和寻呼周期不是同一个定时器。两者凑巧叠在一起,终端刚睡就被叫起,平均电流会接近一直在线,和设计表对不上。更换运营商或卡之后读回网络实际接受的周期,本地请求值只是愿望。调试时连续查在线状态,测到的是附着电流,不能用来估算电池寿命。不需要下行的终端不必为了“可唤醒”把窗口留得很密,那会把省电模式的意义抵消掉。
终端请求的周期、网络接受的周期和平台排队使用的周期,三者一致才谈得上时延预算。只在终端侧写参数,平台仍按始终在线去超时,命令会在窗口到来之前被取消。窗口内如果同时有上行上报,下行是否还能插入取决于终端是否留了接收时间,不能假定窗口一定空着。业务报文要短于窗口能完成的传输,长报文应改成终端醒来后主动拉取。更换基站或跟踪区之后,第一轮附着可能暂时不用该特性,这段时间的电流不能外推成全天平均。记录里同时留下请求值和接受值,现场投诉耗电时才有对照,而不是只剩一个配置文件里的数字。