NB-IoT終端低功耗可以從軟件與硬件兩方面實現(xiàn)。

　　1、硬件方面

　　硬件實現(xiàn)低功耗可通過提升集成度、器件性能優(yōu)化、架構(gòu)優(yōu)化等幾種方式。

　?。?）提升集成度

　　從芯片集成、射頻前段器件集成和定位模塊集成三方面提升集成度，減少通路插損（如集成式射頻前端通路插損至少減少0.5dB～1dB），降低功耗。

　?。?）器件性能優(yōu)化

　　通過推動高效率功放/高效率天線器件的研發(fā)，降低器件損耗。

　?。?）架構(gòu)優(yōu)化

　　架構(gòu)優(yōu)化主要指待機(jī)電源優(yōu)化，待機(jī)時關(guān)閉芯片中無須工作的供電電源，關(guān)閉芯片內(nèi)部不工作的子模塊時鐘。

　　2、軟件方面

　　軟件方面的優(yōu)化重要包括物理層優(yōu)化、新的節(jié)電特性、高層協(xié)議優(yōu)化及操作系統(tǒng)優(yōu)化。

　?。?）物理層優(yōu)化通過簡化物理層設(shè)計，降低實現(xiàn)復(fù)雜度，同時引入若干優(yōu)化方法進(jìn)行物理層優(yōu)化，從而降低耗電。

　　1）NB-IoT是一種低速率通信技術(shù)，較3G/4G帶寬小、采樣率低，Modem功耗大幅降低；

　　2）上行Singleton部署方式下峰均比較4G低，可以提高PA效率，降低功耗。

　　3）下行采用tail- biting卷積碼，可降低解碼復(fù)雜度，從而降低功耗。

　　4）簡化控制信道設(shè)計，減少終端控制信道盲檢測，降低復(fù)雜度。

　　5）NB-IoT對移動性要求較低，降低耗電，現(xiàn)階段不要求連接態(tài)測量及互操作，不要求異系統(tǒng)測量及互操作，減少了測量對象，從而降低功耗。

　　（2）新的節(jié)電特性

　　新的節(jié)電特性包括節(jié)電模式（Power Saving Mode，PSM）和擴(kuò)展的非連續(xù)接收（Extended Discontinues Reception，e-DRX）兩項技術(shù)。

　　LPWA應(yīng)用的一個特點是低速率，且應(yīng)用傳輸間隔一般都較大，終端99%的時間都處于空閑狀態(tài)，因此可利用此業(yè)務(wù)特性使終端在空閑狀態(tài)進(jìn)入耗電量極低的睡眠狀態(tài)，從而省電。

　　PSM的具體流程為終端在Attach/TAU/RAU過程中向網(wǎng)絡(luò)申請Active Time，若申請有效，則終端在由連接態(tài)進(jìn)入空閑態(tài)后開啟ActiveTime定時器，超時后終端進(jìn)入PSM狀態(tài)，當(dāng)需要上行數(shù)據(jù)傳輸或者周期性TAU時終端離開PSM。終端在PSM狀態(tài)下不監(jiān)聽尋呼，網(wǎng)絡(luò)保留終端注冊信息，在PSM模式下終端可進(jìn)行深度睡眠，從而節(jié)電。

　　目前終端DRX周期最長為2.56s，eDRX通過延長DRX周期（空閑態(tài)最大周期43min，連接態(tài)最大周期10.24s），進(jìn)一步降低終端連接態(tài)和待機(jī)功耗。

　?。?）信令簡化與數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化

　　1）根據(jù)LPWA業(yè)務(wù)低速率、小數(shù)據(jù)量特征，對現(xiàn)有流程進(jìn)行簡化，減少信令/數(shù)據(jù)傳輸，降低功耗。

　　2）通過引入非IP數(shù)據(jù)（Non-IP）類型，該數(shù)據(jù)類型可不需要IP包頭，通過減少IP包頭，降低頭開銷及數(shù)據(jù)傳輸總長度，從而降低終端功耗。

　　3）通過使用控制面?zhèn)鬏敿磾?shù)據(jù)夾帶在信令消息中傳輸，加快傳輸速度，降低終端功耗。

　　4）通過保存UE的上下文，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，快速恢復(fù)傳輸通道，減少信令交互，降低終端功耗。

　　5）短信傳輸不需要進(jìn)行聯(lián)合附著，通過簡化終端附著難度，降低實現(xiàn)復(fù)雜度，降低終端功耗。

　?。?）操作系統(tǒng)簡化

　　1）對操作系統(tǒng)裁剪或者重新設(shè)計輕量級操作系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)終端功能需求少，可基于標(biāo)準(zhǔn) Linux內(nèi)核進(jìn)行裁剪，刪除不需要的功能和驅(qū)動，提高運行效率，減少內(nèi)存占用或針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特點重新設(shè)計輕量級操作系統(tǒng)。

　　2）采用單核處理器。物聯(lián)網(wǎng)終端運算速度要求不高，單核處理器性能可以滿足需求，處理器主頻相對智能終端可以大幅降低。

　　3）采用單進(jìn)程。物聯(lián)網(wǎng)終端沒有用戶界面或者界面較簡單，對多進(jìn)程的需求不高，可以用單進(jìn)程實現(xiàn)，不需要進(jìn)程管理，減少實現(xiàn)復(fù)雜度，降低功耗。