尋呼和CDRX的喚醒信號(hào)
NB-IoT UE在RACH過程中應(yīng)該遵循一些定時(shí)器,例如RAR窗口和競爭解決定時(shí)器。例如,在RAR窗口期間,UE應(yīng)持續(xù)監(jiān)視Type2-CSS,直到檢測到與RA-RNTI加擾的NPDCCH。因此,從引入節(jié)能信號(hào)的初衷出發(fā),即減少對(duì)UE搜索空間的監(jiān)控,Type2-CSS也應(yīng)該是節(jié)能信號(hào)的目標(biāo)場景。
對(duì)于在SC-MTCH上接收多播分組的UE,還應(yīng)該遵循SC-MCCH中配置的DRX機(jī)制。因此,與USS類似,Type2A-CSS也應(yīng)該是節(jié)電信號(hào)的目標(biāo)場景。
節(jié)電信號(hào)應(yīng)該使用什么樣的資源類型?因?yàn)椴煌馁Y源類型可能導(dǎo)致不同的信號(hào)/信道設(shè)計(jì)。
通常,可以考慮兩種資源來傳輸節(jié)電信號(hào):
Option 1:節(jié)電信號(hào)僅在無效子幀中傳輸,需要為作為無效子幀子集的節(jié)電信號(hào)配置資源模式。
第一個(gè)選項(xiàng)是始終在無效下行子幀中傳輸節(jié)能信號(hào),并且需要為節(jié)能信號(hào)配置資源模式,作為無效子幀的子集。此選項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn)是與其他信號(hào)/信道具有良好的向后兼容性。如果采用此選項(xiàng),并且不需要調(diào)度或規(guī)范來處理與節(jié)電信號(hào)的新沖突,則Rel-13/14 NB-IoT UE的NPDSCH/NPDCCH傳輸將自動(dòng)延遲。然而,考慮到該選項(xiàng)意味著保留系統(tǒng)資源的固定或半靜態(tài)部分用于節(jié)能信號(hào)傳輸,即使當(dāng)所有搜索空間出現(xiàn)需要由NB-IoT ue監(jiān)控時(shí),資源開銷也可能很大。
Option 2:僅在有效子幀中發(fā)送節(jié)能信號(hào),并且可以在節(jié)能信號(hào)和其他傳輸之間動(dòng)態(tài)共享下行鏈路資源。
另一個(gè)選項(xiàng)是僅在有效的下行子幀中發(fā)送節(jié)能信號(hào),并且可以在節(jié)能信號(hào)和其他傳輸之間動(dòng)態(tài)地共享下行資源。在這種情況下,節(jié)電信號(hào)僅在需要時(shí)出現(xiàn),而不是一直存在。該選項(xiàng)有助于減少節(jié)電信號(hào)的開銷,因?yàn)闆]有基于調(diào)度為節(jié)電信號(hào)保留固定/半靜態(tài)配置的專用資源。然而,這需要調(diào)度器找到足夠長的有效子幀集,以便NPDCCH/NPDSCH重復(fù),這些子幀不受任何節(jié)能信號(hào)子幀的影響,并且可能會(huì)導(dǎo)致資源碎片,無法用于在某些位置調(diào)度NPDCCH/NPDSCH。因此,對(duì)于該選項(xiàng),必須考慮調(diào)度的靈活性和復(fù)雜性
由于不同的場景具有不同的業(yè)務(wù)模型,并且可能適用于不同的選項(xiàng)。
尋呼下的節(jié)能信號(hào)
在選項(xiàng)1中,無效下行子幀的子集僅保留用于節(jié)能信號(hào)的傳輸。眾所周知,尋呼消息通常不會(huì)在所有尋呼場合到達(dá),并且通常在大多數(shù)尋呼場合,實(shí)際上不需要UE解碼用于尋呼的NPDCCH。因此,從這個(gè)角度來看,選項(xiàng)1將導(dǎo)致子幀被標(biāo)記為無效,但未被節(jié)電信號(hào)使用,從而造成大量資源浪費(fèi)。當(dāng)為尋呼節(jié)能信號(hào)采用選項(xiàng)1時(shí),另一個(gè)影響是考慮eDRX是專門配置的UE。如圖1所示,由于eDRX是特定于UE且由核心網(wǎng)配置的,因此eNB無法提前知道尋呼時(shí)間。UE只是在一個(gè)eDRX周期內(nèi)喚醒部分DRX周期,即尋呼時(shí)間窗口,并在其他DRX周期中保持休眠。然后,在UE未喚醒的DRX周期中,它成為省電信號(hào)的不必要的無效子幀。

如圖2所示,如果采用選項(xiàng)2(為節(jié)電信號(hào)使用一些有效的子幀)進(jìn)行尋呼,則不會(huì)為新的節(jié)電信號(hào)預(yù)留專用資源,以減少尋呼接收。對(duì)于這種情況,僅當(dāng)PO上的NPDCCH/NPDSCH需要由NB-IoT UE解碼時(shí),才需要讀取省電信號(hào),即僅當(dāng)需要時(shí)才存在喚醒信號(hào)??紤]到在大多數(shù)尋呼場合不需要UE解碼用于尋呼的NPDCCH的事實(shí),資源開銷較低。
當(dāng)采用方案2時(shí),可能會(huì)引入一些資源碎片。這是因?yàn)槠渌麄鬏敳粫?huì)在節(jié)電信號(hào)的資源上自動(dòng)延遲,這需要由調(diào)度器處理。然而,考慮到每個(gè)尋呼時(shí)刻的尋呼到達(dá)概率較低,資源碎片也以較低的概率發(fā)生。此外,即使在一個(gè)PO上有尋呼,然后在一個(gè)PO上的NPDCCH之前有一個(gè)喚醒信號(hào),喚醒信號(hào)可以被指定為與PO相鄰發(fā)送,那么也沒有資源丟失,因?yàn)閱拘研盘?hào)和一個(gè)PO上的NPDCCH在時(shí)域上占用一個(gè)連續(xù)的資源,如圖2所示。

如上所述,在使用選項(xiàng)2時(shí),節(jié)電信號(hào)應(yīng)通過其不存在/存在攜帶信息。否則,碎片可能會(huì)非常嚴(yán)重。
C-DRX下的節(jié)電信號(hào)
USS由專用RRC信號(hào)配置。一個(gè)小區(qū)中通常有許多連接模式UE,它們具有不同的USS配置,包括搜索空間周期和Rmax。因此,如果對(duì)連接模式采用有效的下行子幀,則調(diào)度器避免省電信號(hào)傳輸與其他NPDSCH/NPDCCH傳輸之間的沖突可能會(huì)非常復(fù)雜。在沒有節(jié)能信號(hào)子幀的情況下調(diào)度足夠的重復(fù)子幀的能力可能會(huì)嚴(yán)重喪失,并降低調(diào)度器的資源利用能力。
因此,從這個(gè)角度來看,優(yōu)選在無效子幀中為USS配置節(jié)電信號(hào)的資源。
Type2/Type2A-CSS下的節(jié)電信號(hào)
由于Type2-CSS是一種常見的搜索空間,其配置在系統(tǒng)信息中顯示,因此Type2-CSS的節(jié)電信號(hào)也應(yīng)該使用特定于單元的資源。如上所述,優(yōu)選將資源配置為無效子幀以減少資源的碎片。
Type2A-CSS是一個(gè)特定于多播的搜索空間,其配置如SC-MCCH所示。與USS類似,將Type2A-CSS的節(jié)電信號(hào)資源配置為特定于小區(qū)且無效的子幀是合理的。
信號(hào)設(shè)計(jì)
一般而言,優(yōu)選將省電信號(hào)設(shè)計(jì)為序列,因?yàn)橥ǔE可以檢測到比解碼分組復(fù)雜度更低的序列,并且由于后者中的CRC開銷相對(duì)較大,因此通過序列攜帶少量比特(例如1比特)比分組更有效。
從功能角度來看,信號(hào)設(shè)計(jì)有兩個(gè)選項(xiàng),一個(gè)是“wake-up signal,另一個(gè)是“go-to-sleep signal”。喚醒選項(xiàng)意味著節(jié)電信號(hào)僅在有尋呼時(shí)出現(xiàn),“go-to-sleep signal”意味著節(jié)電信號(hào)僅在沒有尋呼時(shí)出現(xiàn)。
由于建議在有效子幀中配置資源,因此應(yīng)該考慮資源碎片問題。如果使用“go-to-sleep signal”,那么這意味著在PO附近(PO處或PO之前)始終會(huì)傳輸一個(gè)信號(hào),即在不進(jìn)行尋呼的情況下傳輸GTS,而在其他情況下傳輸NPDCCH,那么NPDCCH/NPDSCH子幀的碎片可能非常嚴(yán)重。相反,如果信號(hào)是喚醒信號(hào),則只有在有尋呼時(shí),PO附近才有信號(hào)。因此,考慮到NB-IoT中的低尋呼概率,以及用于尋呼的WUS和NPDCCH的連續(xù)資源映射,碎片得到了很大程度的緩解。
為了進(jìn)一步減少對(duì)UE的type1-CSS的監(jiān)視,喚醒信號(hào)還可以指示PO處的NPDCCH是否傳送直接指示。