5G系統(tǒng)消息發(fā)射和接收
5G系統(tǒng)消息(system information)有以下要求:
1.最小SI應(yīng)提供小區(qū)中可用的其他SI的信息,包括SIB類型和有效性信息。
2.UE檢查最小SI中的其他SI的調(diào)度信息,以檢測是否正在廣播特定SIB。
3.LTE中的SI傳輸窗口是NR的基線。
4.其他SI的調(diào)度信息應(yīng)包括SIB類型、有效性信息、周期性、SI窗口信息。
5.對于處于連接狀態(tài)的UE,專用RRC信令可用于請求和傳遞其他SI 。
當(dāng)使用SI傳輸窗口廣播其他SI時(shí),是否需要其他附加條件?比如波束賦形和非波束賦形系統(tǒng)。
SI消息(NR)
最小SI應(yīng)提供小區(qū)中可用的其他SI的信息,包括SIB類型和有效性信息。這意味著類似于LTE,其他SI(即不包括在最小SI中的SI)被劃分為多個(gè)SIB。
在LTE中,SIB(除了SIB 1)在SI消息中攜帶。SIB 1指示SIB到SI消息的映射。每個(gè)SIB僅包含在單個(gè)SI消息中。只有具有相同周期性的SIB才能映射到相同的SI消息。與獨(dú)立地發(fā)送每個(gè)SIB相比,將SIB映射到SI消息的這種方法是有效的(更少的PDCCH/協(xié)議報(bào)頭/CRC開銷)。
SI消息在周期性出現(xiàn)的時(shí)域SI窗口內(nèi)傳輸(參見下圖1)。每個(gè)SI消息與SI窗口相關(guān)聯(lián),并且不同SI消息的SI窗口不重疊。同一SI消息可以在SI窗口內(nèi)多次發(fā)送。SIB1為SI消息配置SI窗口長度和傳輸周期。所有SI消息的SI窗口長度相同。

5G考慮高達(dá)100GHz的頻率范圍。在較高頻率下,波束賦形對于補(bǔ)償路徑損耗至關(guān)重要。一個(gè)傳輸波束不能提供全小區(qū)覆蓋。需要多個(gè)傳輸波束。下圖2顯示了波束賦形系統(tǒng)中SI傳輸窗口中的SI消息傳輸。與LTE中一樣,每個(gè)SI消息與SI窗口相關(guān)聯(lián),并且不同SI消息的SI窗口不重疊。

如果gNB沒有足夠的硬件(即天線陣列)來同時(shí)發(fā)送所有波束,則由于TX波束賦形,需要更大的SI窗口大小。在波束賦形系統(tǒng)中廣播SI的問題之一是,在每個(gè)傳輸時(shí)間間隔(例如子幀)中SI消息傳輸所消耗的資源之后剩余的傳輸資源可以僅用于用戶在用于SI消息的傳輸波束的方向上的數(shù)據(jù)調(diào)度。因此,用戶數(shù)據(jù)調(diào)度在發(fā)送SI消息的發(fā)送時(shí)間間隔中變得受限且不靈活。
SI消息的非重疊SI窗口需要在每個(gè)SI窗口中進(jìn)行TX波束掃描。這導(dǎo)致在幾個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行限制性和不靈活的調(diào)度。由于UE必須監(jiān)視更大尺寸的SI窗口并因此監(jiān)視更多數(shù)量的發(fā)射時(shí)間間隔,所以在獲取SI時(shí)的UE功耗也增加。如果背靠背有幾個(gè)SI窗口并且UE必須獲取所有SI,這也會(huì)導(dǎo)致時(shí)延增加。
上述問題可以通過將多個(gè)SI消息映射到同一個(gè)SI窗口來解決,如圖3所示。根據(jù)可用的載波帶寬和SI消息的大小,可能或可能不可能將所有SI消息映射到一個(gè)SI窗口。網(wǎng)絡(luò)可以以最小SI指示哪些SI消息被映射到同一SI窗口。如果在同一SI窗口中發(fā)送了多個(gè)SI消息,則SI消息可以作為獨(dú)立的成功/失敗的單獨(dú)傳輸(即TB)來發(fā)送?;蛘?,SI消息可以在MAC PDU中復(fù)用并在單個(gè)TB中傳輸。

所以,可以將多個(gè)SI消息映射到同一SI窗口。最小SI中的調(diào)度信息指示哪些SI消息被映射到同一SI窗口。映射到同一SI窗口的SI消息可以作為獨(dú)立成功/失敗的單獨(dú)傳輸(即TB)來傳輸,或者可以在MAC PDU中復(fù)用并在單個(gè)TB中傳輸。
在波束賦形系統(tǒng)的情況下,在對應(yīng)SI窗口的每個(gè)發(fā)送時(shí)間間隔中使用一個(gè)或多個(gè)波束來發(fā)送SI消息。如果UE不知道用于在發(fā)送時(shí)間間隔中發(fā)送SI消息的DL TX波束,則UE必須監(jiān)視SI窗口的所有發(fā)送時(shí)間間隔。鑒于波束賦形系統(tǒng)的情況下的SI窗口可能大于非波束賦形系統(tǒng)監(jiān)測的情況下,從UE的功耗的角度來看,SI窗口的所有發(fā)射時(shí)間間隔是不期望的。

如果UE可以使用諸如NR-PSS/SSS/PBCH的廣播信號來確定最佳/合適的DL TX波束,然后監(jiān)視與最佳/合適下行TX波束相對應(yīng)的SI窗口中的發(fā)射時(shí)間間隔。該方法要求UE知道一個(gè)或多個(gè)下行TX波束與SI窗口中的發(fā)射時(shí)間間隔之間的映射。一個(gè)或多個(gè)下行TX波束與SI窗口中的發(fā)射時(shí)間間隔之間的映射可以是隱式的。TX波束用于NR-PSS/SSS/BCH傳輸?shù)捻樞蚺cTX波束用于SI窗口中SI消息傳輸?shù)捻樞蛳嗤?。如圖4所示。例如,如果最佳/合適的下行TX波束是TX5,則UE僅監(jiān)視SF4以在SI窗口中接收SI消息。