NR波束恢復(fù)
5G在NR鏈路故障或堵塞的情況下需要支撐機(jī)制,該機(jī)構(gòu)需要保障上下行信號(hào)傳輸,例如,PRACH前導(dǎo)序列、上下行參考信號(hào)、控制信道等。
UE發(fā)起的用于波束恢復(fù)的非周期波束報(bào)告
由于UE移動(dòng)/旋轉(zhuǎn)或波束阻塞可使當(dāng)前選擇的TRP Tx波束或UE Rx波束不可用,NR應(yīng)支持TRP和UE盡快找到可用波束的機(jī)制。如果當(dāng)前波束不可用,則接收到的信號(hào)功率可以迅速降低。在這種情況下,UE可以識(shí)別在TRP之前不可用的當(dāng)前波束,但是向gNB報(bào)告這種情況可能是不可行的。為了避免該問題,可以傳輸上行信號(hào)以啟動(dòng)下行波束管理程序,例如P-1、P-2和P-3。在接收到上行信號(hào)時(shí),gNB可以向UE發(fā)送波束RS,并為通過(guò)DCI向UE報(bào)告的非周期波束分配上行資源。如果存在周期性波束RS,則周期性發(fā)射波束RS可作為用于上述目的的良好參考信號(hào)。
關(guān)于上行信號(hào)用于波束恢復(fù)的思考
當(dāng)當(dāng)前TRP/UE波束無(wú)效時(shí),可能需要在不同的TRP/UE波束對(duì)上傳輸上行信號(hào)。備選波束對(duì)可基于不同的硬件實(shí)現(xiàn)條件,例如,來(lái)自不同TRP的Tx波束、來(lái)自相同TRP但不同面板的Tx波束,或來(lái)自不同UE面板的Rx波束,其中這些面板未完全校準(zhǔn)。因此,對(duì)于用于波束恢復(fù)的上行信號(hào)傳輸,可能不能保證保持上行定時(shí)同步。需要考慮的另一個(gè)方面是,支持上行信號(hào)傳輸可能需要UE專用或保留資源(例如SRS、PRACH)。因此,為了設(shè)計(jì)用于波束恢復(fù)的上行信號(hào),應(yīng)該考慮定時(shí)同步誤差和RS開銷。
用于波束恢復(fù)的上行信號(hào)候選
SRS在上行數(shù)據(jù)子幀內(nèi)傳輸,因此其估計(jì)性能對(duì)定時(shí)同步誤差敏感。此外,由于SRS需要UE專用資源,并且鏈路故障可能很難預(yù)測(cè),因此應(yīng)該始終為每個(gè)UE保留資源。此外,UE優(yōu)選的gNB Rx波束可以在任何方向上,因此,UE必須在任何方向上發(fā)射SRS。為此,應(yīng)為每個(gè)UE分配對(duì)應(yīng)于多個(gè)方向的多個(gè)上行資源。特別是,對(duì)于gNB處的非Tx/Rx互易性,可以通過(guò)gNB Rx波束掃描來(lái)接收SRS,因此UE應(yīng)該在波束掃描期間重復(fù)發(fā)送SRS。因此,基于SRS的波束恢復(fù)可能需要較高的RS開銷,因此它不適用于用于波束恢復(fù)的UL信號(hào)。
由于PRACH前導(dǎo)碼是為上行初始接入而設(shè)計(jì)的,因此它對(duì)定時(shí)同步錯(cuò)誤非常魯棒。此外,基于競(jìng)爭(zhēng)的PRACH前導(dǎo)使用UE共享資源,因此不應(yīng)為每個(gè)UE保留資源。此外,由于PRACH前導(dǎo)碼的接收支持gNB RX波束掃描,UE可以在任何方向上發(fā)送PRACH前導(dǎo)碼。就此而言,在gNB處非Tx/RX互易的情況下,PRACH前導(dǎo)碼可以在沒有RS開銷負(fù)擔(dān)的情況下應(yīng)用。因此,PRACH前導(dǎo)碼將適用于用于波束恢復(fù)的UL信號(hào)。
同時(shí),如在LTE中一樣,NR的PRACH前導(dǎo)可以分為競(jìng)爭(zhēng)前導(dǎo)和非競(jìng)爭(zhēng)前導(dǎo)。使用基于競(jìng)爭(zhēng)的PRACH前導(dǎo)碼可能會(huì)引起沖突,從而導(dǎo)致波束恢復(fù)的高時(shí)延。為了避免沖突問題,gNB可以為每個(gè)UE分配用于波束恢復(fù)的非競(jìng)爭(zhēng)性PRACH前導(dǎo)資源。在這種情況下,gNB可以在接收到PRACH前導(dǎo)時(shí)識(shí)別UE的波束恢復(fù)請(qǐng)求,并通過(guò)DCI將PUSCH資源分配給UE。另一方面,對(duì)于使用基于競(jìng)爭(zhēng)的PRACH前導(dǎo)碼的波束恢復(fù),PUSCH資源分配可以通過(guò)RACH響應(yīng)來(lái)完成。因此,基于非競(jìng)爭(zhēng)的PRACH前導(dǎo)提供了更快的波束恢復(fù),但需要專門用于波束恢復(fù)目的的PRACH前導(dǎo)資源。