实网环境下的Cat.1模组低功耗详细数据解析

一、背景说明

合宙4G Cat.1模组以低功耗为显著特点，提供了三种功耗模式以适应不同需求。

分别是：常规模式，低功耗模式，PSM+模式。

在实际应用中，用户可以根据不同的应用场景和需求，灵活选择合宙4G Cat.1模组的功耗模式，

这三种功耗模式之间支持无缝转换。

相比实验室环境下的功耗测试数据，合宙更注重实网环境下的功耗表现。

通过大量的实网测试与数据分析，合宙为用户提供更加贴近实际应用场景、更加可靠的功耗数据，确保用户在实际部署中能够获得最佳的在线表现。

今天我们就采用实网环境，实测低功耗模式下合宙4G Cat.1模组的功耗。

二、简捷定义

三种功耗模式简捷定义;

(1)常规模式
网络在线状态，随时响应服务器命令，CPU满频运行，外设功能全部可用，比如，所有GPIO电平都可以控制。

(2)低功耗模式
网络在线状态，随时响应服务器命令，CPU降频运行，外设功能部份可用，比如，仅有AGPIO可以保持电平。

(3)PSM+模式
网络离线状态，无法响应服务器命令，CPU降频运行，外设功能部份可用，比如，仅有AGPIO可以保持电平。

三、功耗模式

合宙低功耗模组三种功耗模式

** 测试环境：**

1. Air780EPS，供电电压3.8V，移动网络，频段B3，RSRP值-88附近，DRX 2.56秒，心跳间隔5分钟，心跳数据100Byte，TCP协议，合宙服务器，回环测试;
2. Air780EPS，同等环境下，低功耗模式，DRX 1.28秒时，平均电流0.5mA，DRX0.64秒时，平均电流0.7mA;
3. Air780EPS，同等环境下，常规模式，DRX 1.28秒时，平均电流4.7mA，DRX0.64秒时，平均电流4.9mA;
4. DRX，Discontinuous Reception，非连续接收，可简单理解为模块与基站之间保持心跳的间隔，一般为0.64秒/1.28秒/2.56秒，需要注意的是，DRX由基站根据网络实际情况而定，模组无法自行控制；
5. 除Air724UG外，合宙其它所有型号的4G Cat.1模组全部支持低功耗模式和PSM+模式，Air780EPS/Air201表现最佳。

关于常规GPIO和特殊AGPIO的说明:

合宙Air700系列/Air780系列模组在不同功耗模式下不同GPIO的功能表现不一致，

其中:

一部分在低功耗模式和PSM+模式下可以保持电平的为特殊AGPIO(有些文档中有时也会被写为AON GPIOAlwaysON，一直保持的意思)，

一部分常规GPIO的电平状态在低功耗模式和PSM+模式下不可保持(相对常规模式下常规GPIO电平的运行状态面言)，请务必注意;

关于常规GPIO和特殊AGPIO的相关说明，详见具体型号的硬件设计手册或其它资料，比如，Air780E资料链接

四、功耗测试(低功耗模式

4.1  移动TDD B34网络

测试环境:

1. 供电电压，3.8V;
2. IO电平设置，1.8V;
3. 软件版本，Luatos测试脚本;
4. 回环测试，测试服务器，airtest.openluat.com，"2901"，
5. 心跳内容，"0123456789"循环10次，100B;
6. 网络灯和电源指示灯，关闭;
7. 驻网频段与驻网小区ID，B34，153708346;
8. UART1串口波特率，9600;
9. 信号指标，实网环境/RSRP[-86，-88]之间:
10. 测试硬件，合宙Air780E/Air780EQ/Air780EP/Air780EPS等型号通用全IO开发板2.1版本;

注意:
被测硬件环境已删掉所有可能产生耗电的外设，比如LED状态灯等;

测试结果：

测试总结：

1. DRX越大，功耗越低
2. DRX取决于基站，模组无法自行决定
3. Air780EPS功耗表现最好

4.2   移动FDD B3网络

测试环境：

1. 供电电压，3.8V;
2. IO电平设置，1.8V;
3. 软件版本，Luatos测试脚本;
4. 测试服务器，airtest.openluat.com，"2901"，回环测试;
5. 心跳内容，"0123456789"循环10次，100B;
6. 网络灯和电源指示灯，关闭;
7. 驻网频段与驻网小区ID，B3，153708387:
8. UART1串口波特率，9600:
9. 信号指标，实网环境/RSRP[-86，-88]之间;
10. 测试硬件，合宙Air780E/Air780EQ/Air780EP/Air780EPS等型号通用全IO开发板2.1版本;注意:
11. 被测硬件环境已删掉所有可能产生耗电的外设，比如LED状态灯等;

测试结果：

测试总结：

1. DRX越大，功耗越低
2. DRX取决于基站，模组无法自行决定
3. Air780EPS功耗表现最好

4.3  FDD VS TDD

测试环境：

1. 供电电压，3.8V;
2. IO电平设置，1.8V;
3. 软件版本，LuatOS测试脚本;
4. 测试服务器，airtest.openluat.com,"2901"，回环测试;心跳内容，"0123456789"循环10次，100B;
5. 网络灯和电源指示灯，关闭;
6. FDD驻网频段与驻网小区ID，B3，153708387:
7. TDD驻网频段与驻网小区ID，B34，153708346;
8. UART1串口波特率，9600;
9. 信号指标，实网环境/RSRP[-86，-88]之间;
10. 测试硬件，合宙Air780E/Air780EQ/Air780EP/Air780EPS等型号通用全IO开发板2.1版本;注意:
11. 被测硬件环境已删掉所有可能产生耗电的外设，比如LED状态灯等;

测试结果：

测试总结：

1. 无论心跳间隔是1分钟、2分钟、3分钟还是5分钟，FDD表现均优于TDD
2. 所有状态下的测试结果，Air780EPS功耗表现最佳

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