窄带物联网非连续接收机制功耗模型与优化

针对窄带物联网（NB-IoT）的 3 种典型业务场景（周期自动报告、异常自动报告和软件升级/重配置业务），为NB-IoT扩展型非连续接收（eDRX）机制建立了以终端工作状态为状态变量的马尔可夫模型，并给出相应的功耗与时延模型。其中，连接态被分为随机接入态和数据收发态，以细化因海量用户并发入网产生碰撞而带来的额外能耗。鉴于周期自动报告（MAR-P）业务的发生频次最高，重点分析了MAR-P业务激励时NB-IoT eDRX机制的电池使用寿命及其优化设计方案。数值表明，传输周期、最大随机接入次数、最大数据重传次数和系统负载直接决定电池使用寿命，上述参数合理配置可有效延长电池使用寿命。这为 NB-IoT 终端行为级建模与优化设计提供了参考。