5G NR 尋呼
在討論NR尋呼之前,先回顧下LTE的尋呼是如何設計的。
在LTE中,UE在每個DRX周期的特定尋呼幀(PF:paging frame)中監(jiān)視一個尋呼時機(PO:paging Occasion)。一個PF是可能包含一個或多個PO的一個無線幀。PF中最多可以有四個PO。UE使用系統(tǒng)信息中提供的DRX參數來確定其尋呼的PF和PO。
PF由以下等式確定:SFN mod T=(T/N)x(UE_ID mod N)
1.?T=UE的DRX?cycle長度(以無線幀為單位)
2.?nB:DRX?cycle中的PO總數
3.?N:DRX?cycle中PF的數量=min(T,nB)
4.?UE ID:IMSI?mod 1024
PO由以下等式確定:i_s=floor(UE_ID/N)mod Ns
1.?Ns=max(1,nB/T),即PF中的PO數
2.?對于每個Ns值,PF中的i_s和子幀編號(即PO)的映射是預定義的
3.?例如,FDD的PO映射表如下所示:

例如,如果T=256個無線幀,則nB=4T;并且UE ID=1024,則該UE監(jiān)視的PF和PO如圖1所示。

根據上述PF和PO測定公式,可以得出結論:UE在DRX?cycle中基于UE ID分布在多個PO上,多個UE可以映射到同一個PO。
在PO中,使用PDSCH傳輸尋呼消息。如果PDSCH中存在尋呼消息,則PDCCH被尋址到P-RNTI。P-RNTI對于所有UE都是通用的。因此,在尋呼消息中包括UE標識(即IMSI或S-TMSI),以指示針對特定UE的尋呼。尋呼消息可以包括多個UE標識以尋呼多個UE。所以,可以通過數據信道(即PDSCH)廣播尋呼消息(即用P-RNTI隱蔽PDCCH)。
而NR中的尋呼呢?
5G NR考慮載波頻率范圍高達100GHz,例如,從24 GHz - 40 GHz和66 GHz - 86 GHz的頻帶的范圍正在考慮中。在低頻率下,例如在sub 6GHz以下,可以在LTE中重新使用尋呼設計。
在較高的載波頻率,波束賦形是必不可少的補償路徑損耗。一個傳輸波束不能提供全小區(qū)覆蓋。尋呼需要使用多個傳輸波束進行傳輸,即波束掃描。如果使用與LTE相同的設計來傳輸尋呼,即使用PDCCH和PDSCH,則需要多個子幀/波束來傳輸尋呼。假設在PO的子幀中有一個波束,則通過在每個子幀中切換TX波束,使用不同的發(fā)射波束來發(fā)射用于尋呼的PDCCH/PDSCH,如圖2所示。

在單波束系統(tǒng)(例如,6GHz以下)中,尋呼傳輸可以考慮單次傳輸。在多波束系統(tǒng)(如6GHz以上)中,尋呼傳輸需要波束掃描。
為了接收波束賦形尋呼,UE必須監(jiān)視用于尋呼子幀的增加數目,因為PO由用于TX波束掃描的若干子幀組成,這導致功率消耗增加。如果UE可以使用諸如PSS/SSS/BCH之類的廣播信號來確定最佳下行?TX波束,然后監(jiān)視與最佳下行TX波束相對應的PO中的子幀,則這可以減小。這種方法要求UE知道下行TX波束和PO中的子幀之間的映射。
在波束賦形系統(tǒng)中,UE還可以執(zhí)行RX波束賦形。如果UE具有N個RX波束并且僅使用TX波束發(fā)送一次尋呼,則UE必須在PO之前提前喚醒以監(jiān)視諸如PSS/SSS/BCH之類的廣播信號,執(zhí)行RX波束掃描并確定最佳RX波束。然后,UE使用該RX波束在PO中接收尋呼。這如圖3所示。UE必須在PO之前喚醒N×P ms,其中P是使用全TX波束掃描發(fā)送廣播信號(例如PSS/SSS/BCH/波束形成RS)的周期性。如果可以在PO之前頻繁地廣播廣播信號,則可以縮短該喚醒持續(xù)時間。

所以,UE可以基于廣播信號使用TX/RX波束選擇來減少接收到的PO子幀的數目。也就是說,在波束賦形系統(tǒng)中,支持基于波束掃描的尋呼傳輸。UE不連續(xù)進行尋呼接收的波束跟蹤。以下采用波束掃描的尋呼發(fā)送/接收,以降低功耗的方法待確認
1.?尋呼接收的TX波束選擇:UE可以使用PSS/SSS/BCH等廣播信號來確定最佳/合適的DL-TX波束,然后監(jiān)視PO中與最佳/合適的DL-TX波束相對應的子幀。
2.?尋呼接收的RX波束選擇:UE在尋呼前喚醒,監(jiān)視PSS/SSS/BCH等廣播信號,進行RX波束掃描,確定最佳/合適的RX波束。然后,UE使用該RX波束在PO中接收尋呼。