增強(qiáng)型波束管理減少時(shí)延和開(kāi)銷(xiāo)
在Rel-16中,為減少延遲和開(kāi)銷(xiāo),進(jìn)行了上下行波束增強(qiáng)選擇。多波束部署增強(qiáng),主要針對(duì)FR2。
由于開(kāi)銷(xiāo)和延遲減少仍處于研究階段,首先需要評(píng)估方法。減少開(kāi)銷(xiāo)/延遲方法有:
通過(guò)LLS/SLS模擬的常規(guī)指標(biāo),如頻譜效率、第5百分位用戶吞吐量、用戶感知吞吐量、單用戶頻譜效率、BLER等。
開(kāi)銷(xiāo)減少和延遲減少的分析評(píng)估
BM(Beam Management)不是無(wú)線傳輸?shù)淖詈笠徊剑恍┲虚g結(jié)果或統(tǒng)計(jì)結(jié)果也可以用來(lái)證明擬議BM解決方案的性能增益,比如:
1.?L1-RSRP/SINR的Trace和CDF(用戶經(jīng)歷了一段時(shí)間的L1-RSRP/SINR,以及總體分布,如圖1左側(cè)所示,需要根據(jù)允許的場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整)
2.?中斷概率(例如,SNR<[0]dB)和條件中斷概率(例如,SNR<[0]dB的概率取決于阻塞事件,其中阻塞事件定義為SNR下降[10]dB并持續(xù)[50]ms以上,圖1右側(cè)給出了說(shuō)明)
3.?成功恢復(fù)波束故障的可能性(例如,從堵塞事件中成功恢復(fù)的概率)

為了在波束故障恢復(fù)期間識(shí)別新的候選波束,通過(guò)候選波束列表的IE將大量資源配置到UE。在Rel-15中,為了提供足夠的覆蓋范圍,最多可以有64個(gè)SSB波束,但candidateBeamRSList最多只能配置16個(gè)資源。這種設(shè)計(jì)意味著gNB必須通過(guò)RRC重配來(lái)配置一組新的候選波束到移動(dòng)UE,即使在一個(gè)小區(qū)內(nèi),也需要大約4(=64/16)個(gè)RRC配置來(lái)向UE發(fā)送候選波束集變化的信號(hào)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于小區(qū)內(nèi)移動(dòng)性,不優(yōu)選RRC重構(gòu),并且通過(guò)將16個(gè)候選波束固定到64個(gè)SSB波束的子集(例如均勻采樣),將降低成功恢復(fù)的概率。
最直接的解決方案是將candidateBeamRSList中包含的最大資源數(shù)增加到64,這樣就不需要進(jìn)一步的RRC信令來(lái)在該小區(qū)的覆蓋區(qū)域內(nèi)進(jìn)行波束跟蹤/指示。
然而,在Rel-15中,對(duì)于具有大量候選資源的新波束識(shí)別,存在UE復(fù)雜性問(wèn)題。為了解決這種問(wèn)題,考慮通過(guò)RRC信令(例如,所有SSB波束)和MAC-CE/DCI信令來(lái)支持配置更大資源集的機(jī)制,以選擇其中的一部分作為新波束識(shí)別的活動(dòng)資源,如下圖所示。

在1秒的時(shí)間內(nèi),對(duì)3種不同的解決方案進(jìn)行了性能比較,如下表所示。可以看出,提出的解決方案在魯棒性和復(fù)雜性之間進(jìn)行了很好的權(quán)衡,即UE在給定的時(shí)間段內(nèi)只需要測(cè)量16個(gè)波束,而使用Rel-15設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)的中斷概率幾乎減半,并且接近UE對(duì)所有SSB波束執(zhí)行全局搜索的上限。

如下所述,為了使UE能夠在一個(gè)SSB占用的符號(hào)之間執(zhí)行Rx波束掃描,當(dāng)UE在FR2中執(zhí)行基于SSB的L1-RSRP測(cè)量時(shí),調(diào)度限制適用于要監(jiān)控的RS符號(hào)。
當(dāng)UE在FR2中執(zhí)行基于SSB的L1-RSRP測(cè)量時(shí),調(diào)度限制適用于要監(jiān)控的RS符號(hào)
這種限制意味著UE特定的PDSCH不能與SSB進(jìn)行FDMed,即使它們?cè)诳臻g上由該SSB引導(dǎo)。此外,為了減少RRC對(duì)小區(qū)內(nèi)波束跟蹤的參與,gNB可能會(huì)配置所有SSB以供UE執(zhí)行L1-RSRP測(cè)量,這種調(diào)度限制將產(chǎn)生相當(dāng)大的開(kāi)銷(xiāo)。
假設(shè)將所有64個(gè)SSB配置為小區(qū)中的所有UE作為BM資源,在表2中,提供了波束掃描SSB周?chē){(diào)度限制的開(kāi)銷(xiāo),即64個(gè)SSB占用的符號(hào)數(shù)與一個(gè)SSB周期內(nèi)OFDM符號(hào)總數(shù)的比率??梢钥闯?,即使在10或20ms SSB周期的典型配置下,開(kāi)銷(xiāo)也相當(dāng)大(>10%)??梢酝ㄟ^(guò)更大的SSB周期來(lái)減少開(kāi)銷(xiāo),但初始接入的延遲將成比例增加,因此不是首選解決方案。

為了減少開(kāi)銷(xiāo),一種解決方案是在某些情況下允許多路復(fù)用SSB和UE特定的PDSCH。如圖3所示,基于SSB的L1-RSRP測(cè)量有兩種不同的行為。一是,如果ReportQuantity配置為“no report”,UE可以在SSB期間掃描其Rx波束以找到最佳Rx波束,在這種情況下,不允許在承載SSB的那些符號(hào)上傳輸PDSCH。另一個(gè)是,當(dāng)ReportQuantity配置為“ssb index-rsrp”時(shí),UE應(yīng)在一個(gè)ssb期間固定其Rx波束,以進(jìn)行準(zhǔn)確的rsrp計(jì)算(可能平均),在這種情況下,PDSCH可以與ssb進(jìn)行FDMed,UE可以使用相同的Rx波束來(lái)接收兩者。

通過(guò)這種區(qū)分,gNB將能夠?yàn)閁E配置有限的SSB集(即無(wú)報(bào)告)以執(zhí)行Rx波束掃描(因此在這些符號(hào)上沒(méi)有PDSCH)。在其他SSB位置,gNB仍然能夠?qū)DSCH傳輸?shù)酱薝E,即使它們配置為L(zhǎng)1-RSRP測(cè)量(即具有報(bào)告)。這樣,可以緩解開(kāi)銷(xiāo)問(wèn)題。作為伴隨的解決方案,還可以考慮支持用于L1-RSRP計(jì)算的SSB集的動(dòng)態(tài)變化和相關(guān)報(bào)告設(shè)置的機(jī)制。
對(duì)于Rel-15中的非基于組的波束報(bào)告,一種可能的UE實(shí)現(xiàn)是UE可以選擇和報(bào)告具有最大N個(gè)RSRP的波束,其中N是要報(bào)告的波束數(shù)。這種基于UE實(shí)現(xiàn)的隱式波束選擇的結(jié)果是,它可能無(wú)法達(dá)到波束選擇的原始目的。例如,對(duì)于最大的N個(gè)RSRP,可以選擇空間相鄰的gNB-Tx波束。圖4顯示了等高線圖中所有g(shù)NB Tx波束的RSRP分布。對(duì)于具有最大N個(gè)RSRP的波束報(bào)告,UE將僅選擇峰值周?chē)牟ㄊM(jìn)行報(bào)告,例如,如果N=2,則圖4中的beam A和beam C。這些報(bào)告的波束不適合作為備用波束,因此系統(tǒng)對(duì)阻塞的魯棒性較差。在這種情況下,為了獲得適合用作備用的波束(例如,圖4中的beam A和beam B),gNB可以配置更多輪波束測(cè)量/報(bào)告,從而導(dǎo)致較大的延遲/開(kāi)銷(xiāo)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題,Rel-16中一個(gè)簡(jiǎn)單的研究方向是引入額外的波束選擇規(guī)則來(lái)調(diào)節(jié)UE行為。例如,可以要求UE報(bào)告具有低空間相關(guān)性的gNB-Tx波束。這樣,選擇和報(bào)告的發(fā)射波束將更適合通過(guò)多面板/波束分集傳輸提高系統(tǒng)魯棒性,同時(shí)減少延遲和開(kāi)銷(xiāo)。
下圖顯示了報(bào)告低相關(guān)beam A和B相對(duì)于高相關(guān)beam A和C的增益。由于beam A和C高度相關(guān),當(dāng)波束A被阻斷時(shí),beam C不能用作良好的備份。相反,beam B具有更強(qiáng)的魯棒性,可以用作備用,以防止RSRP嚴(yán)重退化(>20dB)。
