在5G網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)UE處于連接模式時，UE功耗是顯著的，而大部分電池功率僅用于執(zhí)行盲PDCCH解碼，而不是在PDSCH是傳輸數(shù)據(jù)。這意味著在沒有接收到用戶有用數(shù)據(jù)的情況下消耗了大量電池電量。NR中的功率效率部署的重要性高于LTE，因為NR UE預(yù)計將處理更大的帶寬和更高的數(shù)據(jù)速率，這可能需要比LTE UE更高的功率消耗。

UE將有可能基于“group common PDCCH”上的信息來確定是否可以跳過一些盲解碼。關(guān)于節(jié)能的討論發(fā)生在兩個不同的環(huán)境中——eFeMTC和NR。在eFeMTC中，重點討論了喚醒信號（WUS：Wake-up signal）和進(jìn)入睡眠信號（GSS：Go-to-sleep signal），物理層的共識是，WUS可以提供顯著的節(jié)能增益。在NR環(huán)境中，引入此類信號也有助于節(jié)能。

CDRX和對動態(tài)業(yè)務(wù)量變化的有限適應(yīng)

在具有多個用戶的真實網(wǎng)絡(luò)中，用于向UE傳輸數(shù)據(jù)的上下行授權(quán)以它們之間的隨機(jī)間隔傳輸。在每個子幀中，eNB調(diào)度器選擇小區(qū)中的用戶子集并調(diào)度PDSCH傳輸。為了向每個UE提供合理的低數(shù)據(jù)包延遲，eNB調(diào)度器向這些UE提供了時間上公平的傳輸機(jī)會份額，這從單個用戶的角度增加了授權(quán)間到達(dá)時間。

授權(quán)間到達(dá)時間（或授權(quán)間隔）由許多因素決定，例如用戶應(yīng)用程序交互、系統(tǒng)中UE的數(shù)量、流量類型及其到達(dá)模式（VoIP、FTP、視頻、HTTP）、調(diào)度策略等。因此，很難用單個數(shù)字來描述動態(tài)變化的授權(quán)間隔的統(tǒng)計特性。

因此，LTE提供了相當(dāng)靈活的CDRX參數(shù)，以覆蓋功率和延遲性能領(lǐng)域中的大量工作點。例如，短drx周期范圍為2～640ms，長時間定時器范圍為1～200ms，drx不活躍定時器范圍為0～2560ms。選擇每個UE的特定參數(shù)值，并使用eNB和UE之間的RRC信令進(jìn)行配置。理想情況下，eNB可以根據(jù)業(yè)務(wù)模式選擇最佳DRX參數(shù)，為每個UE提供最佳的節(jié)能增益和延遲性能。

然而，在實際系統(tǒng)中，參數(shù)值通常是靜態(tài)的，不會經(jīng)常更改。雖然gNB在用戶啟動（例如下載）后看到來自核心網(wǎng)的傳入流量，但由于流量負(fù)載和流量模式的快速變化，仍然難以動態(tài)更改參數(shù)。

由于這個原因，對于處于連接模式的UE，事實證明，UE僅在沒有授權(quán)的情況下監(jiān)視PDCCH的時間部分是重要的。僅用于監(jiān)測PDCCH的功率大于數(shù)據(jù)接收和CDRX操作（處于睡眠狀態(tài)）的功率消耗的總和。

因此，強(qiáng)烈需要更動態(tài)的方法，允許UE調(diào)制解調(diào)器在沒有授權(quán)的情況下進(jìn)入低功率狀態(tài)。在NR中，引入此類信號的需求更為強(qiáng)烈，因為主要由于更寬的帶寬支持和在具有模擬波束賦形的毫米波系統(tǒng)中同時調(diào)度多個ue的可能性有限而可能增加的業(yè)務(wù)突發(fā)性。

UE節(jié)能控制信息

如果引入gNB發(fā)送的控制信號，使UE調(diào)制解調(diào)器在指定的時間段內(nèi)進(jìn)入低功率狀態(tài)。與CDRX方法相比，這是一種明確的方法，因為UE只有在接收到信號時才會進(jìn)入低功率狀態(tài)。CDRX方法是基于計時器和數(shù)據(jù)包到達(dá)的規(guī)則。是gNB知道數(shù)據(jù)包到達(dá)、緩沖區(qū)狀態(tài)、同時服務(wù)的UE數(shù)等。因此，是gNB可以最好地估計授予間隔。因此，為了進(jìn)一步提高CDRX以上的節(jié)能增益，gNB應(yīng)該能夠直接向UE發(fā)送控制信號，使UE進(jìn)入低功耗狀態(tài)。

現(xiàn)代無線接收器通常具有多種功率狀態(tài)，這取決于各種組件塊的開/關(guān)狀態(tài)。不同的塊在開啟和關(guān)閉狀態(tài)之間具有不同的切換時間，并且不同的塊具有不同的功耗。它完全取決于實現(xiàn)，即基帶/射頻的硬件/軟件的設(shè)計/架構(gòu)。因此，每個功率狀態(tài)下的功率消耗量取決于在每個狀態(tài)下可以關(guān)閉的塊集。并且，是否使調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)移動到特定狀態(tài)取決于由于切換所需的時間不同（從開到關(guān)/從關(guān)到開）UE可以睡眠多長時間。

這意味著UE睡眠時間越長，其可以改變的功率狀態(tài)越深或越低，這可以節(jié)省更多功率，從而節(jié)省更多能量。因此，為了充分利用省電機(jī)會（基本上是授予間隔），需要引入一種可以明確指示睡眠時間的信號。

作為特例，首先討論持續(xù)時間為一個時隙（K=1）的情況。在沒有對UE的授權(quán)的情況下，它將進(jìn)行多達(dá)44次盲解碼嘗試（在LTE中）。通過對一個時隙使用顯式睡眠指示，可以避免不必要的盲解碼嘗試。也就是說，如果UE發(fā)現(xiàn)指示一個時隙的睡眠的控制信號，那么它可以跳過該時隙中的盲解碼，并進(jìn)入微睡眠狀態(tài)，UE可以從該微睡眠狀態(tài)快速喚醒下一個時隙。因此，在這種情況下，UE只能關(guān)閉具有低切換時間的塊。使用這種方法，UE可以避免在沒有授權(quán)的情況下進(jìn)行不必要的NR-PDCCH解碼嘗試。

一般情況下，gNB可以表示K（>=2）即將到來的深度睡眠連續(xù)時隙沒有授予。在這種情況下，如圖2所示，UE可以跳過對K個連續(xù)時隙的NR-PDCCH解碼，并進(jìn)行深度睡眠以進(jìn)一步降低功耗。例如，該機(jī)制可以由UE的緩沖區(qū)狀態(tài)和調(diào)度順序等觸發(fā)，以提供UE特定的節(jié)能機(jī)會。例如，在gNB調(diào)度UE A之后，它可以直接向UE A發(fā)出信號，使其進(jìn)入即將到來的K個時隙的睡眠狀態(tài)，因為gNB知道UE A不會被調(diào)度到下K個時隙。這些K個時隙將用于服務(wù)于小區(qū)中的其他ue?；蛘?，如果gNB在發(fā)送授權(quán)后發(fā)現(xiàn)UE A的緩沖區(qū)為空，則gNB可以使UE A進(jìn)入深度睡眠，以獲得即將到來的K個時隙。gNB可以考慮各種這樣的因素來確定睡眠時間K。

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)在運行視頻（抖音）和網(wǎng)絡(luò)瀏覽（今日頭條）等應(yīng)用程序時捕獲的實際UE調(diào)制解調(diào)器日志，估計了擬議方案的潛在節(jié)能收益。日志捕獲UE接收到的上下行授權(quán)，計算潛在的節(jié)能增益，假設(shè)gNB在兩個連續(xù)授權(quán)之間發(fā)送睡眠控制信息。

具體來說，考慮以下假設(shè)gNB操作并計算潛在的節(jié)能。

1.?當(dāng)gNB向UE發(fā)送授權(quán)時，它知道下一次授權(quán)發(fā)送給UE之前的持續(xù)時間。

2.?通過該授予，向UE發(fā)送睡眠控制信息，以指示直到下一個授予時間的睡眠持續(xù)時間。

3.?一旦UE收到睡眠指示，UE將進(jìn)入其在給定睡眠持續(xù)時間內(nèi)可以達(dá)到的最低功率狀態(tài)。

4.?在睡眠持續(xù)時間之后，UE醒來以接收下一個授權(quán)。

關(guān)于流量統(tǒng)計，從日志中觀察到以下內(nèi)容。視頻和web瀏覽的CDF如圖3所示。

1.?對于視頻，平均到達(dá)時間為5ms。

2.?對于網(wǎng)絡(luò)瀏覽，平均到達(dá)時間為6.2ms。

可以從日志中觀察到以下CDRX參數(shù)。

• onDurationTime = 10 ms

• drx-inactivityTimer = 100 ms

• longDRXCycle = 320 ms

節(jié)能增益定義為?(Power_legacy – Power_proposed ) / Power_legacy，其中Power_legacy是指沒有建議睡眠控制信息的傳統(tǒng)系統(tǒng)消耗的功率。Power_proposed是基于上述假設(shè)gNB操作的預(yù)期功率消耗。

表1顯示了使用睡眠控制信息時的預(yù)計節(jié)能。據(jù)觀察，潛在的節(jié)能是相當(dāng)大的。

組指示

根據(jù)設(shè)計，指示可以是每個UE或每個組。

• 如果指示是每個UE發(fā)送的，則小區(qū)中的每個UE恰好接收到一個指示，表示該UE沒有授權(quán)。所有正確解碼信號的非調(diào)度UE都可以避免不必要的盲解碼，并在指定的時隙內(nèi)休眠。

• 如果指示是按組傳輸?shù)模ńM大小>=2），則組中的UE如果沒有發(fā)現(xiàn)該組的睡眠指示，則執(zhí)行PDCCH解碼。

組大小和組數(shù)是一種設(shè)計選擇，需要使其可配置。對于K（=1）的小值，使用基于組的方法可能是有用的，因為可能很容易找到可以為一個時隙睡眠的多個ue。對于較大的K值，可能很難找到許多這樣的UE，因此在這種情況下，特定于UE的方法更好。

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物理信道

對于微睡眠的控制指示，最好基于組，因為許多不同的應(yīng)用程序類型至少共享長度為1的授予間隔時間。基于組的控制信號也可以使用公共搜索空間或UE特定搜索空間中的公共DCI通過PDCCH發(fā)送。

對于深度睡眠的控制指示，最好是特定于UE（或基于組），因為相對較長的睡眠持續(xù)時間的長度更特定于應(yīng)用程序、緩沖區(qū)或相應(yīng)的特定于UE。UE特定DCI攜帶指示可能是一個很好的設(shè)計選擇。這種方法可以最大限度地減少對其他現(xiàn)有信道的設(shè)計影響。并且，考慮到來自gNB的控制信號量隨時隙動態(tài)變化，從復(fù)用角度來看，使用共享PDCCH信道優(yōu)于創(chuàng)建新的專用信道。