5G尋呼信道
尋呼分為DCI和尋呼消息傳輸,不同的尋呼結構和方案,各有優(yōu)缺點。
尋呼模式
對于Alt1,如果在尋呼DCI和SSB之間使用FDM,由于尋呼消息的不確定開銷、SSB的結構和系統(tǒng)帶寬,可能沒有足夠的RE映射到尋呼消息。換句話說,很難確認尋呼消息的頻率復用是否可行。在這里,尋呼DCI可以首先被多路復用。需要進一步考慮尋呼消息。根據尋呼消息的不同傳輸方法,給出了四種備選方案,如圖1所示。

Alt1-1:在具有相同波束方向的正常時隙中,將尋呼消息與數據傳輸進行多路復用
Alt1-2:用于尋呼消息傳輸的單獨尋呼消息集
Alt1-3a:一個或多個符號被添加到SSB中,以適應尋呼消息
Alt1-4a:尋呼消息在一個特殊的資源上傳輸,使用準全向和重復傳輸
對于Alt1-1,接收緊急尋呼消息的時延可能會更高。如果可以在SS?burst set之后立即安排尋呼消息,則可以解決此問題。同時,Alt1-1的一個缺點可能是,在模擬/混合波束賦形的情況下,整個數據時隙的波束賦形配置可能會提前受到DCI傳輸時間的約束。這可能會影響數據時隙中的數據傳輸靈活性。這意味著迷你時隙可以用于掃描傳輸。對于Alt1-2,由于額外掃描,正常數據傳輸的靈活性也存在潛在限制。但是,如果不需要傳輸尋呼消息,則可以跳過尋呼消息集。對于Alt1-3a,沒有引入新一輪單波束掃描,但需要考慮SSB的擴展結構。如果不發(fā)送尋呼,則在所有SS?burst set的每個塊中添加的額外符號幾乎被浪費,因為該符號不容易用于其他目的。對于Alt1-4a,如果將類似SFN的傳輸用于尋呼消息傳輸,則鏈路預算和小區(qū)間干擾可能會得到改善,但TRP或GNB之間需要同步定時。
對于Alt1,如果在尋呼(包括尋呼DCI和尋呼消息)和SSB之間使用TDM,則向SSB添加一個或多個符號以映射尋呼DCI和尋呼消息。這種結構仍然只對SSB進行波束掃描,而不是使用尋呼消息集添加另一輪波束掃描。請注意,在這種結構下使用了用于尋呼DCI和尋呼消息的FDM,也就是說,尋呼消息也是通過波束模式傳輸的,在這里,可以將其表示為Alt1-3b。同樣,可以得到Alt1-4b。注意,Alt1-3a和Alt1-3b之間以及Alt1-4a和Alt1-4b之間的區(qū)別在于,第一(a)在SSB中使用尋呼的頻率復用,而第二(b)在SSB中使用時間復用。類似地,Alt1-3a、Alt1-3b和Alt1-4b都具有相同的缺點,即如果不發(fā)送尋呼,則在所有SS?burst set的每個塊中添加的額外符號幾乎被浪費。

Alt1-3b:向SSB添加一個或多個符號,以映射尋呼DCI和尋呼消息,尋呼消息通過波束掃描傳輸,并在FDM中與尋呼DCI復用
Alt1-4b:向SSB添加一個或多個符號以映射尋呼DCI,尋呼消息隨后通過準全向和重復傳輸進行傳輸
對于Alt2,除了另一輪波束掃描之外,TDM中的Alt1和Alt2之間沒有本質區(qū)別。因此,用于尋呼DCI和尋呼消息的FDM仍然可以像Alt1-3b一樣使用,類似SFN的仍然可以像Alt1-4b一樣使用,可以分別將其表示為Alt2-1和Alt2-2,如圖3所示。

Alt2-1:另一輪波束掃描被添加到映射尋呼DCI和尋呼消息中。尋呼信息通過波束掃描傳輸,并與尋呼DCI進行頻率復用。
Alt2-2:另一輪波束掃描被添加到映射尋呼DCI中。尋呼消息隨后通過準全向和重復傳輸進行傳輸
此時,至少應考慮上述八種備選方案。最終,進一步縮小范圍是必要的。然而,尋呼消息的FDM是否提供足夠的RE來承載尋呼消息有效負載,仍然不確定。根據尋呼負載的不同,Alt2可以根據尋呼是否可以映射到SSB來縮小。
然而,當使用包括SS?burst set或另一輪的掃描結構時,可能存在其他問題。當一個或多個連續(xù)時隙用于掃描結構傳輸時,數據傳輸的靈活性可能在一定程度上受到限制,尤其是當使用長掃描結構時。以不連續(xù)的方式配置長掃描結構可能有助于避免對數據傳輸的靈活性產生負面影響。
觸發(fā)模式
掃描模式的一個挑戰(zhàn)性問題是過度的波束掃描結構限制了同步數據傳輸。由于這個原因,已經提出了觸發(fā)模式,以便可以在最佳下行Tx波束中直接傳輸尋呼。對于“尋呼指示觸發(fā)UE波束報告”中的“尋呼指示”,它用于觸發(fā)UE報告。目的是,已經接收到尋呼指示的UE向gNB報告最佳下行Tx波束,以便gNB能夠準確地使用相應的波束向UE發(fā)送信息。UE對最佳下行Tx波束的報告可以使用針對隨機接入討論的方法,例如下行Tx波束與RACH資源子集或RACH前導碼索引子集之間的關聯。該模式可視為非掃描模式,即觸發(fā)模式。當指示尋呼時,這意味著PO有尋呼消息,但它不指示哪個UE的尋呼消息。然而,觸發(fā)模式可能需要過多的隨機接入資源來進行UE波束報告。這里,列出了掃描模式和觸發(fā)模式各自的優(yōu)缺點:
掃描模式
1.優(yōu)點:由于避免了通過PRACH進行beam報告的額外步驟,因此可以預期更好的尋呼性能(更高的可靠性、更低的延遲)。此外,不需要保留PRACH資源。
2.缺點:掃描結構越多,由于掃描結構,NR PDSCH的阻塞越大
觸發(fā)模式
1.優(yōu)點:當下行數據負載較大時,如果使用掃描模式,觸發(fā)模式可以避免掃描模式給NR PDSCH帶來的阻塞
2.缺點:額外的UE波束報告步驟可能會失敗,從而影響尋呼性能。需要專門的PRACH資源。
基于以上兩種模式的比較,兩者都可以使用,而不是選擇一種。
兩種尋呼模式共存
基于上述分析,可以看出兩種模式共存的要求。假設這個需求,提供了幾個用例。
一般來說,當尋呼消息僅包括SI更新或類似類型(ETWS/CMAS/EAB/SI更新eDRX)時,不需要UE傳輸,例如PRACH,即尋呼之后的傳輸。對于此類消息,使用觸發(fā)模式尋呼啟動隨機接入過程可能不合適,因為報告的最佳下行Tx波束不會用于完成4步隨機接入過程。此外,應該在每個PO中發(fā)送SI更新,以便所有方向上的所有ue都可以接收SI更新信息。在這種情況下,觸發(fā)模式尋呼可能導致許多ue進行不必要的PRACH傳輸。因此,掃描模式更適合僅用于SI更新。相反,當尋呼消息包含即將到來的呼叫時,UE將建立連接,這意味著無論如何都需要隨機接入過程。因此,觸發(fā)模式更適合于即將到來的呼叫情況下的尋呼消息傳遞。因此,gNB可以定義兩種PO,分別對應于僅SI更新和帶/不帶SI的未來調用。
當上行隨機接入負載較大時,掃描模式可能更合適。另一方面,當下行數據負載較大時,觸發(fā)模式可能更合適。因此,gNB可以定義特定于小區(qū)的尋呼模式。
對于處于連接模式的ue,通常很容易獲得用于gNB的最佳下行Tx波束。因此,觸發(fā)模式更合適。因此,可以根據UE的狀態(tài)選擇尋呼消息遞送的模式。
尋呼控制信息
為了支持不同的尋呼模式共存,尋呼控制中主要包含三類信息:尋呼消息調度信息、尋呼指示和尋呼原因分類指令。
對于尋呼原因分類指令,當尋呼原因包含SI修改指示時,該信息可以包含在尋呼控制中。一個主要的好處是可以省略尋呼消息,尤其是對于SI修改。在缺少SI接收時機的情況下,UE可以提前獲得尋呼消息調度和尋呼消息之間的間隔的修改SI。在當前關于廣播信號/頻道的討論中,有兩組不同的SI被定義為最小SI和其他SI。上述兩組SI的不同傳輸機制將要求終端采取不同的行動。因此,在尋呼原因分類指令中可能需要進一步指示以區(qū)分SI集合。
對于尋呼指示,可以涉及一個或多個位。尋呼指示的主要功能是觸發(fā)下行波束報告和進一步分組屬于同一PO的UE。尋呼指示的每一位對應于一組UE。
隨著尋呼指示的引入,可以考慮使用圖4所示的兩種不同選項來進行尋呼消息調度信息傳輸。
Option 1:如圖4(a)所示,尋呼指示和尋呼消息調度以相同的PDCCH(掃頻)方式傳輸,尋呼消息以PDSCH(按需)方式傳輸。
Option 2:如圖4(b)所示,尋呼指示在非調度信道(如PBCH)或PDCCH中以掃描方式傳輸,尋呼消息調度和尋呼消息在PDCCH和PDSCH中以按需方式傳輸。

與Option 2相比,Option 1存在以下缺點:
由于掃描傳輸,尋呼消息調度開銷更大
在某些情況下,在所有下行Tx波束上不必要地傳輸尋呼消息調度信息
調度靈活性約束:需要提前很長時間調度尋呼消息,而不知道將報告哪個波束
因此,Option 2似乎是尋呼指示和尋呼消息調度信息傳輸的合理選項。此外,對于尋呼指示傳輸,應考慮使用非調度信道(例如PBCH),以降低UE接收的復雜性。
尋呼時機和尋呼周期
通常,SS Burst set合包含一個或多個SS burst。當使用Alt1時,gNB在SS Burst set期間通過SSB結構將相同的尋呼發(fā)送到不同的方向,即每個SS Burst set只完成一次尋呼。因此,尋呼幀(PF)和尋呼時機(PO)之間沒有區(qū)別,因此有必要重新考慮尋呼定時。UE只需確認其尋呼可以在特定的SS Burst set中傳輸,并接收潛在的尋呼。優(yōu)選地,UE可能已經在UE接收尋呼之前獲得了最佳下行鏈路Tx和Rx波束,以便UE可以通過最佳波束在SSB中接收尋呼。另一方面,具有更大的SS Burst set周期性,許多ue可能對應于相同的尋呼場合。為了緩解這種情況,還應考慮SS Burst set以外的其他尋呼時機,例如,在SS Burst set之間增加另一輪尋呼時機的等間隔。實際上,這種方式與Alt2類似。因此,這種方式和ALT2都需要考慮尋呼時機或尋呼定義或配置的周期性。