5G尋呼需要考慮哪些因素
為了找到處于IDLE或INACTIVE狀態(tài)的UE,基本上,波束掃描對于尋呼傳輸是必要的,因為網(wǎng)絡(luò)不會意識到處于空閑/非活動狀態(tài)的每個UE的適當(dāng)Tx波束。在這種情況下,在基于多波束的部署中,尋呼過程可能存在以下問題。
1.如果處于空閑或非活動狀態(tài)的UE不知道由適當(dāng)?shù)腡x波束為UE傳輸?shù)膶ず鬌CI資源位置,則在尋呼DCI的波束掃描傳輸期間,UE將需要繼續(xù)喚醒并執(zhí)行DCI盲檢測,并且會消耗電池。
2.由于波束掃描傳輸,尋呼消息傳輸開銷將增加,即某些波束上的尋呼消息傳輸將無法到達目標UE。
基于多波束部署的尋呼設(shè)計
LTE中的尋呼設(shè)計如下:
處于空閑模式的UE在尋呼幀(PF)中的尋呼時機(PO)定期喚醒并監(jiān)控PDCCH,以檢查尋呼消息的存在。
1.PO是一個子幀,可以承載對尋呼消息尋址的PDCCH。
2.PF是可能包含一個或多個PO的無線幀。
PO和PF由UEID和網(wǎng)絡(luò)配置(DRX循環(huán)和參數(shù)nB)得出。
1.空閑模式下的UE每{32,64,128,256}個無線幀喚醒一次。
2.從網(wǎng)絡(luò)角度來看,不同的ue可以分布在不同的PO和PF中。
3.LTE中尋呼的示例配置如圖1所示。
C-SS中P-RNTI加擾的PDCCH用于調(diào)度尋呼消息。
相同的尋呼消息由跟蹤區(qū)域中的所有eNB發(fā)送。

與LTE一樣,NR系統(tǒng)中的尋呼機制對于允許UE在NR小區(qū)上駐留也是必要的。在基于單波束的部署情況下,LTE尋呼機制可以被視為基線。另一方面,在基于多波束的部署情況下,波束掃描對于尋呼傳輸是必要的,因為在空閑/非活動狀態(tài)下,網(wǎng)絡(luò)將不知道每個UE的適當(dāng)Tx波束。
圖2顯示了基于多波束部署的尋呼傳輸設(shè)計示例。在該示例中,特定組中的UE需要在具有相同顏色的四個資源(例如,四個時隙)期間持續(xù)喚醒以監(jiān)視用于尋呼的DCI,即使實際上UE可能能夠僅在一個時隙中接收用于尋呼的DCI以及由適當(dāng)?shù)腡RP Tx波束為UE發(fā)送的相關(guān)尋呼消息。此外,從網(wǎng)絡(luò)角度來看,尋呼傳輸開銷比基于單波束的部署增加了四倍。

在這里,提出了在基于多波束的部署中緩解上述問題的可能解決方案。
為了節(jié)省UE電池,如果UE可以專注于與UE的適當(dāng)TRP Tx波束相對應(yīng)的特定尋呼定時,這將是有益的。由于處于空閑模式的UE將監(jiān)視SSB以進行同步和小區(qū)重選,因此處于空閑模式的UE將有可能基于檢測到的SSB來識別適當(dāng)?shù)腡RP Tx波束。因此,可以使用檢測到的SSB和尋呼DCI資源之間的關(guān)聯(lián),即為調(diào)度尋呼消息的UE組公共NR?PDCCH設(shè)置的控制資源。波束掃描尋呼傳輸?shù)膬煞N方法,一種是與SSB多路復(fù)用的尋呼傳輸,另一種是另一輪波束掃描的尋呼傳輸。在這兩種方法中,這種關(guān)聯(lián)可以幫助UE關(guān)注與檢測到的SSB相對應(yīng)的特定尋呼定時。如果尋呼DCI傳輸與SSB復(fù)用,例如在同一符號上或在與SSB相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義符號上,則UE可以隱式地識別該關(guān)聯(lián)。
為了減少尋呼開銷,可以考慮以下可能的方法。
1.?可以考慮在圖3所示的不連續(xù)資源上進行波束掃描的尋呼傳輸。在這種方法中,如果尋呼消息的所有目標ue響應(yīng)于早期尋呼消息,例如在beam#0上,則可以取消在諸如beam#1-#3上的尋呼傳輸之后的尋呼傳輸,因此在某些情況下可以減少尋呼傳輸開銷。
2.?還可以考慮在空閑模式下報告UE波束。如果網(wǎng)絡(luò)可以在空閑模式(例如,基于SSB索引報告)下識別與UE的粗略波束/TRP關(guān)聯(lián),則可以僅在對應(yīng)于波束/TRP關(guān)聯(lián)的特定資源上執(zhí)行UE的尋呼傳輸,因此可以顯著降低尋呼傳輸開銷。對于這種方法,應(yīng)該考慮在空閑模式下針對UE的有效反饋機制,例如通過使用RACH前導(dǎo)傳輸。

關(guān)于尋呼時機(PO)和尋呼周期的定義,有以下觀點。
與在LTE中一樣,PO應(yīng)該被定義為UE需要監(jiān)控DCI以進行尋呼的資源,并且尋呼周期需要由網(wǎng)絡(luò)提供作為監(jiān)控尋呼的周期。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)基本上不知道空閑UE的適當(dāng)Tx波束,PO將由多個資源組成,用于在基于多波束的操作情況下進行尋呼的波束掃描傳輸。此外,與LTE一樣,應(yīng)支持尋呼周期和尋呼周期內(nèi)尋呼次數(shù)的靈活性。
關(guān)于NR中尋呼的信道設(shè)計,尋呼消息由NR?PDCCH承載的DCI調(diào)度,并在相關(guān)NR?PDSCH中傳輸。
尋呼指示觸發(fā)UE波束報告:
1.Opt-1:尋呼指示在DCI中
2.Opt-2:尋呼指示在非調(diào)度物理信道中
3.如果尋呼支持SI更新,如何指示SI更新
UE波束報告的尋呼指示將有助于減少尋呼傳輸開銷,尤其是在基于多波束的部署中。然而,尋呼指示本身需要廣播,并且它可能導(dǎo)致來自多個ue(例如,同一組或小區(qū)中的所有ue)的大量波束報告。
對于SI更新指示,由于基本上所有小區(qū)中的UE需要讀取更新的SI,并且對于SI改變指示的尋呼消息大小是相當(dāng)小的,因此有利于考慮在NR PDCH沒有NR PDSCH的情況下傳輸SI改變指示的尋呼消息。
尋呼可用于指示空閑模式UE的分組到達和系統(tǒng)信息更新。分組到達的尋呼消息包含UE ID。在LTE系統(tǒng)中,單個UE的消息大小約為40到90bit。同時,只需要幾個bit來指示系統(tǒng)信息更新。在NR系統(tǒng)中,可以預(yù)期類似數(shù)量的消息大小,但應(yīng)考慮波束掃描。
數(shù)據(jù)到達的尋呼設(shè)計
支持尋呼傳輸?shù)牟ㄊ鴴呙?,因此有兩種替代方案支持尋呼傳輸。
1) 方案1:尋呼指示和消息都被掃描
在這種替代方案中,尋呼指示和消息在每個波束中傳輸。然而,使用的波束越多,發(fā)送的重復(fù)尋呼消息就越多。顯然,在這種方法中,資源開銷隨著支撐波束的數(shù)量線性增加。同樣從時延方面來看,優(yōu)選的是尋呼傳輸與每個波束中的SSB復(fù)用。否則,需要為尋呼傳輸進行另一輪波束掃描。然而,在SSB中是否有足夠的容量來添加尋呼消息傳輸是非常值得懷疑的,特別是考慮到消息大小是隨著目標ue的數(shù)量線性增加的。
因此,NR尋呼設(shè)計似乎不首選此替代方案,并且不應(yīng)掃描尋呼消息。
2) 備選2:只掃描尋呼指示
在該備選方案中,對尋呼指示進行掃描,并在給定UE的專用波束中發(fā)送其相關(guān)尋呼消息。發(fā)送尋呼指示還有兩個選項,一個(Opt-1)是在DCI中發(fā)送尋呼指示,另一個(Opt-2)是在非調(diào)度物理信道中發(fā)送尋呼指示。
對于Opt-1,如果尋呼DCI的公共搜索空間類似于LTE的公共搜索空間,則此類USS的傳輸間隔與SSB或SS burst沒有綁定關(guān)系,然而,非調(diào)度物理信道可以在每個波束的時域中與SSB復(fù)用。當(dāng)考慮在PO接收之前為下行鏈路同步實現(xiàn)空閑模式UE時,尋呼指示最好被復(fù)用到每個波束中的SSB,其可以在時域中占據(jù)最短的接收窗口。因此,從UE的角度來看,從長遠來看,它可以帶來節(jié)能增益,如圖4所示。

此外,關(guān)鍵問題是gNB如何獲得UE的最佳波束信息。尋呼指示可用于觸發(fā)UE波束報告。目標UE可以基于接收到的尋呼指示或其他信令報告最佳波束信息。這可以在目標UE的RRC建立過程中實現(xiàn)。
非調(diào)度物理信道中的尋呼指示也可以用作系統(tǒng)信息更新的指示。例如,除了尋呼指示位之外,還可以有公共位來通知UE SI的更新。
與NB-IoT類似,DCI也可用于系統(tǒng)信息更新,然而,考慮到數(shù)據(jù)尋呼比SI更新更頻繁,應(yīng)該選擇Opt-1作為NR中的尋呼設(shè)計。