在多波束情況下，用于發(fā)送尋呼消息的廣播傳輸必須通過波束掃描進行。由于gNB側(cè)有大量波束，廣播變得非常低效。估計了多波束系統(tǒng)中與尋呼相關的下行容量開銷，并將其與LTE進行了比較。

多波束情況下的尋呼開銷，例如使用HF頻段，取決于gNB必須掃描的波束方向數(shù)與gNB天線陣列數(shù)的比率。SS?burst set中SSB的數(shù)量可以被視為該比率的等效項，因為gNB根據(jù)其必須掃描的方向數(shù)和天線陣列數(shù)來決定SSB的數(shù)量。因此，使用SSB的數(shù)量，而不是波束方向的數(shù)量和天線陣列的數(shù)量來分析下行尋呼開銷。

表1顯示了在分析中使用的參數(shù)。

在LTE中，每個SS?burst set只包含一個SSB。然而，在毫米波段（MMW），每個SS?burst set可以有多達64個SSB。

另一方面，LTE具有20 MHz帶寬，而MMW的組件載波可以具有100 MHz帶寬。此外，LTE的小區(qū)邊緣頻譜效率為0.1bps/Hz。模擬結(jié)果表明，可能能夠在NR的小區(qū)邊緣實現(xiàn)0.225 bps/Hz?；谶@些數(shù)字，LTE和MMW的下行尋呼開銷如圖1所示

圖1比較了LTE和MMW尋呼的容量需求。LTE以每秒6400個UE的最大尋呼速率消耗約13%的下行容量。在毫米波網(wǎng)絡中，對于相同的尋呼速率，下行容量需求要高得多，對于64個SSB，它可以達到下行容量的73%。這是LTE網(wǎng)絡中尋呼的相應下行容量需求的5-6倍。

尋呼大小

可以通過壓縮尋呼記錄來減小尋呼廣播的大小。這種壓縮可以基于應用于UE ID的散列，例如，包含在尋呼記錄中的S-TMSI或IMSI。它還可以基于UE ID的截斷。它可以基于Group ID替換UE ID，假設UE之前已經(jīng)與這樣的組相關聯(lián)。其他壓縮方法也是可能的。UE ID的壓縮形式被稱為尋呼索引。尋呼廣播只包含尋呼索引。

壓縮后，gNB廣播X位的尋呼索引，而不是（比如）40位長度的UE-ID，這將下行尋呼開銷減少40/X倍。例如，如果X=14位，廣播開銷將減少近三倍。

為了在廣播尋呼中獲得足夠大的資源增益，需要應用有損壓縮。這種有損壓縮可能導致錯誤的尋呼警報，因為尋呼索引可能映射到多個UE id，其中只有一個或一個子集應該被尋呼。在這里，由于尋呼索引的多對一映射，會出現(xiàn)錯誤警報。換句話說，通過錯誤警報，需要將重點放在UE從gNB正確接收尋呼索引位的場景上；假設該索引是為自己設計的，因為映射函數(shù)將其UE ID映射到由gNB傳輸?shù)南嗤?/span>尋呼索引；但是尋呼索引是為另一個UE設計的。

通過適當選擇索引大小，可以減少基于索引的尋呼機制導致的錯誤尋呼警報。例如，LTE在每個尋呼場合最多發(fā)送16條尋呼消息，每10毫秒尋呼四次。對于X位的索引大小，接收錯誤警報的概率約為16*2-X。假設X=14位，錯誤警報的概率小于10-3，如果DRX周期為320毫秒，則在1000 X 320毫秒=5?分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化為一個錯誤警報。這是最壞的情況。在更現(xiàn)實的情況下，錯誤警報率會低得多。

尋呼和同步信號復用

如前所述，尋呼信息需要波束掃描到小區(qū)的各個方向。同步信號也需要進行波束掃描。因此，同步信號和尋呼的頻分復用將減少波束掃描的總數(shù)。然而，尋呼和同步信號的頻分復用存在一些潛在的缺點。

1.根據(jù)最新協(xié)議，PBCH在sub-6GHz的帶寬為4.32MHz。一些運營商的載波帶寬為5 MHz。如果尋呼是帶有同步信號的FDMed，這些運營商的UE可能無法同時接收尋呼和同步信號。

2.在毫米波段，由于gNB處的模擬波束賦形約束，數(shù)據(jù)和同步信號的頻分復用可能不可行。通過避免FDM，可以為PSS信號提供PAPR優(yōu)勢，這在路徑損耗高的毫米波頻段可能非常有益。

天線端口的QCL尋呼傳輸和同步信號

在多波束場景中，如果UE當時不知道其合適的波束，則必須掃描其RX波束以接收來自gNB的信號。如果gNB必須向64個方向發(fā)送尋呼信號，如果UE必須掃描4個RX波束，則gNB應總共發(fā)送256次尋呼信號，向64個方向中的每個方向發(fā)送四次。因此，用于發(fā)送尋呼和同步信號的天線端口在空間上準同一位置是有益的。在這個過程中，UE應該在接收尋呼信號之前稍微醒來。UE應該從同步信號的接收中找到其適當?shù)腞X波束，并使用適當?shù)腞X波束來接收尋呼信號。規(guī)范中應定義用于傳輸尋呼和同步信號的天線端口之間的QCL關系。

圖2顯示了UE在接收到尋呼信號之前被喚醒。它嘗試不同的接收波束來接收同步信號，并找到合適的接收波束來接收SSB。gNB確保用于發(fā)送尋呼和同步信號的天線端口相對于RX波束形成在空間上準同一位置。UE使用與接收SSB相同的RX波束來接收尋呼信號。