5G網(wǎng)絡(luò)一面給用戶帶來(lái)比4G更好的用戶體驗(yàn)，但是，5G網(wǎng)絡(luò)下UE高耗電一直是一個(gè)不能回避的話題，導(dǎo)致較多用戶關(guān)閉5G開(kāi)關(guān)，直接用4G網(wǎng)絡(luò)。為了減少UE側(cè)的功耗，UE可以利用手機(jī)內(nèi)可用的信息，例如文件大小、流量到達(dá)率、應(yīng)用層流量的吞吐量/延遲要求、射頻和BB在不同頻率、帶寬、載波數(shù)、調(diào)度時(shí)間線等的實(shí)現(xiàn)特定功耗特性。其中一些信息可以直接用于UE端以降低功率，但在大多數(shù)情況下，這些信息應(yīng)該傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，以幫助網(wǎng)絡(luò)配置/調(diào)度UE，從而使UE消耗更少的功率。這是因?yàn)閁E的功耗高度依賴于UE配置，并且配置是由網(wǎng)絡(luò)完成的。

下面是蘋果公司提供的UE節(jié)能策略。

在NR中，有新的功能來(lái)支持更高的數(shù)據(jù)速率（eMBB），這需要更高的功耗。為了克服功耗增加的問(wèn)題，引入了BWP和周期PDCCH監(jiān)測(cè)等技術(shù)。

Bandwidth Part

NR支持更高的數(shù)據(jù)速率和更寬的帶寬（單載波高達(dá)400MHz）。這要求射頻側(cè)和基帶側(cè)的數(shù)據(jù)處理速率都要高得多；支持更高的采樣率、更小的時(shí)隙長(zhǎng)度、更高的編碼器/解碼器吞吐量、更快的時(shí)鐘、更高的電壓（具有更高的泄漏）、更大的內(nèi)存和LTE-NR雙連接需要更高的功耗。特別是，毫米波的支持需要額外的功率消耗來(lái)進(jìn)行波束賦形操作和波束管理。

引入了BWP和跨時(shí)隙調(diào)度來(lái)克服增加的功耗。網(wǎng)絡(luò)可以使用BWP使帶寬適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸/接收的需求。網(wǎng)絡(luò)可以將窄的BWP配置為僅監(jiān)視PDCCH，將更寬的BWP配置為接收大規(guī)模數(shù)據(jù)。使用BWP的信道帶寬自適應(yīng)是一種非常有效的節(jié)能技術(shù)。

然而，UE是否能夠期望節(jié)能完全取決于網(wǎng)絡(luò)配置/調(diào)度決策。如果網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有配置不同大小的多個(gè)BWP，或者如果網(wǎng)絡(luò)在考慮流量需求和UE功耗的情況下沒(méi)有更改BWP，則即使配置了多個(gè)不同的BWP，UE側(cè)也不會(huì)節(jié)能（例如，BWP僅用于負(fù)載平衡的情況）。LTE中的類似示例是DRX配置。如果由于網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性僅使用非常簡(jiǎn)單的配置，則很難期望在UE側(cè)獲得預(yù)期的節(jié)能增益。UE對(duì)信道狀態(tài)和流量需求/模式/使用有更好的了解，可以幫助網(wǎng)絡(luò)在連接模式和空閑模式下更好地決定BWP配置和調(diào)度，如圖1所示。

如果UE可以指示其首選BWP配置，則UE可能實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)能。很明顯，UE有更多關(guān)于設(shè)備所有者對(duì)應(yīng)用程序的偏好、要接收/傳輸?shù)牧髁康念愋?數(shù)量/持續(xù)時(shí)間等的信息。這種信息可以與內(nèi)部功耗統(tǒng)計(jì)結(jié)合使用，以確定BWP的正確大小。另一個(gè)原因是，不同的UE可能具有不同的射頻能力和不同的實(shí)現(xiàn)。這意味著對(duì)于不同的UE，特定流量的最佳BWP可能不同。

例如，支持的采樣率集在不同UE之間可能不同。這意味著可能發(fā)生這樣的情況，例如，一個(gè)UE A配置6MHz BWP，采樣率為8MHz，而另一個(gè)UE B配置6MHz BWP，采樣率為10MHz。這意味著使用6MHz BWP的功耗在UE A和UE B之間可能不同，UE B最好配置為大于6MHz（例如10MHz）的BWP，因?yàn)?/span>無(wú)論如何都使用相同的采樣率。UE從應(yīng)用層了解當(dāng)前流量及其到達(dá)特性。在這種情況下，UE可以指示其優(yōu)選的BWP配置，其可能適用于此類業(yè)務(wù)。

此外，網(wǎng)絡(luò)配置更大的BWP（和更多的分量載波（CC：component carriers））有很大的動(dòng)機(jī)。這是因?yàn)?，隨著B(niǎo)WP和CC數(shù)量的增加，網(wǎng)絡(luò)可以保持較高的調(diào)度靈活性，以提高網(wǎng)絡(luò)容量。因此，在許多情況下，分量載波是活動(dòng)的，沒(méi)有太多的數(shù)據(jù)傳輸。在這種情況下，UE應(yīng)該能夠請(qǐng)求使用較小的BWP或關(guān)閉未使用/空閑的分量載波。

監(jiān)視PDCCH

NR中的另一個(gè)重要新特性是在UE進(jìn)入CDRX狀態(tài)之前支持周期PDCCH監(jiān)測(cè)。利用該特性，UE可以較不頻繁地監(jiān)視PDCCH，并且相應(yīng)地，UE接收PDCCH的機(jī)會(huì)增加。因此，它可以減少僅用于PDCCH監(jiān)測(cè)的功率浪費(fèi)量。這種控制UE接通狀態(tài)的所謂占空比的方法可能是UE節(jié)能的有希望的方法。

隨著毫米波的引入，周期性PDCCH監(jiān)測(cè)的重要性變得更高，因?yàn)樵诤撩撞ㄖ羞B續(xù)監(jiān)測(cè)短時(shí)隙是一項(xiàng)耗電操作。當(dāng)前R15 NR支持多達(dá)20個(gè)PDCCH監(jiān)測(cè)周期時(shí)隙，對(duì)應(yīng)于20ms，SCS=15kHz。然而，由于周期是以時(shí)隙為單位定義的，因此它僅對(duì)應(yīng)于2.5ms，SCS為120kHz。由于設(shè)計(jì)，UE可以在絕對(duì)時(shí)間內(nèi)跳過(guò)PDCCH監(jiān)測(cè)的最大時(shí)間取決于SCS，F(xiàn)R2中的NR不希望或不足以實(shí)現(xiàn)與FR1中的NR類似的節(jié)能增益。

在圖2中，以兩個(gè)不同的SCS=15kHz和120kHz為例顯示了10個(gè)時(shí)隙的PDCCH監(jiān)測(cè)周期。對(duì)于15kHz的情況，UE監(jiān)測(cè)一個(gè)周期的第二個(gè)時(shí)隙，并在該周期的其余時(shí)間深度睡眠，而不安排PDSCH。而在120kHz的情況下，UE必須每1.25ms喚醒一次（120kHz中有10個(gè)時(shí)隙）。由于相關(guān)開(kāi)銷（射頻集成電路斜坡上升和射頻集成電路斜坡下降）和睡眠時(shí)間短（這允許UE僅進(jìn)入淺睡眠狀態(tài)），預(yù)期的節(jié)電增益遠(yuǎn)低于15kHz的情況。

由于監(jiān)測(cè)周期對(duì)UE功耗有直接影響，UE可以基于其預(yù)期的業(yè)務(wù)到達(dá)率和功耗偏好來(lái)指示首選的PDCCH監(jiān)測(cè)周期。

UE節(jié)能的調(diào)度技術(shù)

NR具有非常靈活的HARQ調(diào)度定時(shí)。與具有固定HARQ定時(shí)的LTE不同，NR的PDSCH和相應(yīng)ACK的傳輸定時(shí)可以動(dòng)態(tài)確定并由DCI指示。增加的靈活性使網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器更容易服務(wù)于具有不同處理能力、不同流量需求、不同延遲需求等的多個(gè)UE。

自包含時(shí)隙調(diào)度可能有助于UE節(jié)能。例如，在時(shí)隙N中接收PDCCH、在時(shí)隙N+4中發(fā)送PDSCH并在時(shí)隙N+8中發(fā)送ACK的UE可以在時(shí)隙N和N+4之間以及在N+4和N+8之間進(jìn)入微睡眠狀態(tài)。如果網(wǎng)絡(luò)可以使用PDCCH、PDSCH和ACK在同一時(shí)隙N中調(diào)度該UE（自包含時(shí)隙調(diào)度），則UE可以快速完成數(shù)據(jù)接收并進(jìn)入更長(zhǎng)時(shí)間的深度睡眠模式，如圖4所示，這樣可以節(jié)省更多的能量。由于斜坡上升和斜坡下降都需要電力成本，因此最好降低這些功率成本，并延長(zhǎng)調(diào)制解調(diào)器的睡眠時(shí)間。

另一個(gè)需要考慮的重要因素是潛在的PDSCH緩沖。如果可以潛在地調(diào)度K0=0（或在時(shí)域資源分配表中配置為UE），則UE必須緩沖PDSCH符號(hào)，直到PDCCH解碼完成，這通常是時(shí)隙中約6～7個(gè)OFDM符號(hào)（對(duì)于15kHz）。這是因?yàn)閁E無(wú)法確定當(dāng)前時(shí)隙中是否存在正在傳輸?shù)臐撛赑DSCH。圖4顯示了當(dāng)K0=0可能/不可能被潛在信號(hào)通知時(shí)的兩種情況。

為了避免不必要的緩沖，可以在RRC配置表中避免K0=0。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，UE應(yīng)該能夠指示其首選的K0、K1、K2值。這些值的一個(gè)示例集是K0=2，K1=0，K2=0；其中K0=1允許UE避免不必要的PDSCH緩沖，K1=0避免由于PDSCH和ACK之間的緩降和緩升而產(chǎn)生的不必要功耗，K2=0減少DCI和PUSCH之間不必要的緩降和緩升時(shí)間。圖5說(shuō)明了K0=2，K1=0，PDCCH監(jiān)測(cè)周期為3的情況。PDSCH接收和ACK傳輸延遲到PDCCH監(jiān)測(cè)周期的最后一個(gè)時(shí)隙，以避免不必要的上升和下降。

UE負(fù)責(zé)的DRX

DRX機(jī)制是UE節(jié)能的關(guān)鍵機(jī)制之一，但在LTE中使用較少。例如，許多LTE網(wǎng)絡(luò)僅使用有限的DRX參數(shù)集，并且這些參數(shù)幾乎沒(méi)有改變。Long inactivity timer（~ 200ms）就是這樣的例子之一。在許多情況下，相同的DRX配置適用于所有UE，這意味著網(wǎng)絡(luò)通常不會(huì)考慮UE流量的不同特征。在進(jìn)行VoLTE呼叫時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)更改DRX參數(shù)，以更節(jié)能的方式支持它?？紤]到NR?DRX設(shè)計(jì)本質(zhì)上與LTE沒(méi)有什么不同，NR網(wǎng)絡(luò)將具有與LTE網(wǎng)絡(luò)類似的配置。

然而，由于NR用例/場(chǎng)景的范圍比LTE的范圍要寬得多，NR中的流量到達(dá)/需求會(huì)有更多變化。對(duì)于UE的節(jié)能運(yùn)行，快速適應(yīng)此類變化至關(guān)重要。DRX參數(shù)是實(shí)現(xiàn)這種自適應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)之一。但是，如上所述，它是靜態(tài)的，在大多數(shù)情況下沒(méi)有得到充分利用。

在上面的討論中，DRX涵蓋了連接模式DRX（CDRX）和空閑模式DRX。但CDRX在適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的流量方面更具相關(guān)性。

考慮到BWP最常見(jiàn)的用例是節(jié)能，其實(shí)BWP和DRX可以結(jié)合使用?？紤]到這兩種功能都可以配置為快速適應(yīng)業(yè)務(wù)量到達(dá)，同時(shí)盡量減少功耗，可以考慮這兩種功能的聯(lián)合部署。例如，NR可以支持每BWP DRX配置。例如，窄帶部分BWP1和寬帶部分BWP2可以配置為短/長(zhǎng)DRX周期計(jì)時(shí)器、持續(xù)時(shí)間計(jì)時(shí)器、非活動(dòng)計(jì)時(shí)器等的不同值。BWP1的值可以配置為不同于BWP2的值，以在BWP1中沒(méi)有太多流量時(shí)進(jìn)一步降低功耗。BWP和DRX參數(shù)之間的這種關(guān)聯(lián)可以提供更大的靈活性，從而實(shí)現(xiàn)更好的適應(yīng)。