5G 基於信令機制的UE節能

無線豬 發佈 2022-11-08T02:49:18.036912+00:00

其實,為了降低5G終端的功耗,一般的做法就是在BWP、DRX及調度方面做文章,本文是華為公司的一些做法和建議。CDRX圖1顯示了C-DRX機制的原理。在每個DRX循環中,都配置了「On Duration」。

其實,為了降低5G終端的功耗,一般的做法就是在BWP、DRX及調度方面做文章,本文是華為公司的一些做法和建議。

CDRX

圖1顯示了C-DRX機制的原理。在每個DRX循環中,都配置了「On Duration」。在「On Duration」期間,UE應監測配置的搜索空間集中的PDCCH,以檢查是否允許UL/DL調度。當檢測到DCI以在「On Duration」期間調度新數據時,應觸發「Inactive Timer」。UE持續監視PDCCH,直到「Inactive Timer」過期,並且當有新的數據調度時,「Inactive Timer」應重新啟動。在「On Duration」期間和「Inactive Timer」到期之前,UE處於活動時間。當「Inactive Timer」過期時,UE不再處於活動時間,在這種情況下,UE可以進入睡眠模式以節省電量。配置了兩個DRX周期,短周期和長周期,用於平衡節能和低延遲要求。

如圖1所示,有些DRX周期沒有任何調度。表1顯示了沒有任何調度的C-DRX周期數的統計百分比。表1中的統計結果來自LTE部署,其中長C-DRX周期和短C-DRX周期分別為320ms和40ms。開啟持續時間和Inactive Timer的長度分別為6ms和100ms。計算未進行任何調度的DRX周期數,計算未進行任何調度的DRX周期數與DRX周期總數之間的比率,並在表1中列出。

從表1可知,存在一些沒有任何調度的DRX周期,因此,在C-DRX持續時間周期之前或在指示相關UE是否需要在C-DRX周期的一個或多個「On Duration」周期中喚醒或睡眠,對於UE功率降低是有益的。基於這種節能指示,UE可以決定是否繼續睡眠。

節能信令可以是一種新型信令,也可以基於現有信號/信道。為了將對UE實現和標準化工作的影響降至最低,優選信令基於修改為攜帶喚醒或進入睡眠信息的現有信號/信道。

在Rel-15中,處於RRC連接模式的UE應配置TRS集,並且可以配置CSI-RS。配置的CSI-RS或TR用於時間/頻率跟蹤、AGC調整和UE在DRX周期的活動時間內檢測PDCCH之前的無線鏈路測量。當配置C-DRX時,UE可能需要在DRX周期的每個「On Duration」之前提前喚醒。因此,直接使用CSI-RS/TRS信號來傳輸喚醒信息。如圖2所示,如果參考信號可用於傳輸喚醒信息,當在相應的一個或多個「On Duration」周期中存在UL/DL調度時,將傳輸指示「wake-up」的參考信號。否則,不需要傳輸TRS。如果UE檢測到TRS在C-DRX周期之前存在,則UE需要在相應的C-DRX周期中喚醒。如果檢測到TRS不存在,即檢測到TRS的DTX,則UE應在C-DRX周期中再次進入睡眠。通過檢測TRS的存在,UE可以知道是否喚醒以處理相應的PDCCH檢測,同時參考信號用於跟蹤時間/頻率偏移、調整AGC等,如NR Rel-15系統中所述。

PDCCH信道是另一個現有信道,可以考慮用於指示喚醒或進入睡眠信息。基於DCI的解決方案如圖3所示,如果攜帶指示「wake-up」或「go-to-sleep」信息的DCI的PDCCH在相應的C-DRX循環之前或開始時傳輸,則活動時間可以顯著減少,因此UE可以節省功率。圖3是C-DRX循環前的節電指示示例。基於DCI的節電指示可以通過CRC檢查進行保護,從而實現低誤報率。


在功耗評估中,可能需要調查不同幾何形狀下的UE,並且可以基於系統級調查獲得需要調查的幾何形狀。例如,基於從系統級假設獲得的UE幾何形狀的CDF,可以報告小區中的平均功率效率和5%瓦覆蓋UE的功率效率,以評估降低功耗的增益。

除了功耗增益外,還需要研究網絡資源開銷,因為節電信號占用額外的網絡資源來指示喚醒或進入睡眠信息。在給定SNR/geometry下,用於UE節能信號/信道的網絡資源可以從鏈路級評估中獲得。系統級網絡資源開銷可以根據信噪比/geometry的CDF和鏈路級評估結果來計算。

在研究中還可以考慮其他可能優化節電信號效益的因素。例如,如果節能信號對應於多個C-DRX周期,則最好在網絡開銷和節能增益之間進行平衡。

減少PDCCH監控

分析UE處於活動時間時的調度,以查看是否可能由於PDCCH監視而進一步降低功耗。處於活動時間包括以下情況:

  • 未配置C-DRX。
  • 配置了C-DRX,並且UE處於drx-onDurationTimer, drx-InactivityTimer, drx-RetransmissionTimerDL, drx-RetransmissionTimerUL ra-ContentionResolutionTimer中的至少一個正在運行。

圖4說明了LTE部署的統計數據,其中活動時間內兩個連續調度之間的時間間隔分布。統計結果是從UE的角度來看的,並且基於給定UE在UE進入睡眠之前處於活動時間的持續時間。時隙為0的概率約為22.5%,這對應於兩個連續時隙中發生兩個連續調度的情況。連續調度發生在由一個或多個時隙分隔的兩個時隙中的概率約為77.5%。


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