用于移動(dòng)性測(cè)量的5G下行信號(hào)
為了考慮用于測(cè)量的下行信號(hào),這里提供了初始接入流程并簡(jiǎn)要地說(shuō)明:

1.?同步信號(hào)(SYNC:Synchronization Signal)。表示存在一個(gè)小區(qū),并編碼一個(gè)標(biāo)識(shí)(例如,小區(qū)標(biāo)識(shí)PSS+SSS的一部分)。
2. NR PBCH DMRS。NR PBCH DMRS信號(hào)由UE基于PCI確定。用于解碼特定于小區(qū)的物理廣播信道(PBCH)。
3. NR PBCH(MIB)。獲取用于進(jìn)一步小區(qū)接入的最小系統(tǒng)信息,并確定如何解碼來(lái)自小區(qū)(例如SIB)的進(jìn)一步信息。此外,MIB還可以提供相應(yīng)SSB的BRS配置(BRS端口數(shù))。
4. SIB。獲取其他系統(tǒng)信息,并確定是否允許訪問該小區(qū)以及如何接入。SIB配置可以通過額外的下行掃描或在共享信道上調(diào)度來(lái)完成。
5. BRS(Beam Reference Signals)?;谙到y(tǒng)信息中的波束配置信息,除了諸如相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)接入資源的其他配置信息之外,UE還能夠確定小區(qū)的部署模式(單波束/多波束)。一旦UE獲得了關(guān)于小區(qū)波束配置的信息,例如BRS端口的數(shù)量和發(fā)現(xiàn)信號(hào)周期,它就能夠檢測(cè)小區(qū)的不同波束。
6. RACH。訪問已配置資源上的小區(qū)的隨機(jī)接入流程
在圖1中的步驟4之前,理想情況下,從UE的角度來(lái)看,SYNC、NR PBCH(MIB)以及可能的SIB的接收將是波束不可知的;UE在決定使用隨機(jī)接入流程訪問小區(qū)之前,不需要知道任何關(guān)于波束配置的信息(例如,天線端口的數(shù)量、發(fā)現(xiàn)信號(hào)周期等)。該方法將允許類似的小區(qū)搜索和初始接入過程,直到UE決定接入小區(qū)。
圖1所示的初始接入流程提供了以下用于移動(dòng)性測(cè)量的下行信號(hào)選項(xiàng):
1.?同步信號(hào)
2.?PBCH DM-RS
3.?BRS(波束參考信號(hào))
在NR中,除了IDLE和Connected狀態(tài)外,還存在Inactive態(tài)。空閑模式在NR中定義是當(dāng)UE沒有RRC連接時(shí),以及在故障恢復(fù)過程中(例如,當(dāng)無(wú)線鏈路故障后重新連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)),空閑模式可被視為中間狀態(tài)。
IDLE/INACTIVE Mode
SYNC Signal
在idle/inactive狀態(tài)下,從移動(dòng)性測(cè)量的角度來(lái)看,需要檢測(cè)同步信號(hào)和小區(qū)標(biāo)識(shí):
1.當(dāng)UE在沒有RRC連接的情況下執(zhí)行初始小區(qū)選擇時(shí)(它搜索最強(qiáng)的小區(qū)以獲得更多信息,例如PLMN ID、小區(qū)ID)
2.在基于UE的移動(dòng)性中,當(dāng)UE執(zhí)行小區(qū)重選時(shí):在idle/inactive狀態(tài)下檢測(cè)相鄰小區(qū)并確定小區(qū)質(zhì)量
由于同步信號(hào)是UE在所有上述情況下檢測(cè)到的第一個(gè)信號(hào),因此可以考慮它是否可以用于測(cè)量來(lái)確定小區(qū)質(zhì)量。當(dāng)檢測(cè)到NR PBCH DMRS之前同步信號(hào)電平可以用來(lái)排除弱候選小區(qū)。此外,同步信號(hào)可以被使用。確定UE是否啟動(dòng)(相鄰)小區(qū)搜索和測(cè)量以進(jìn)行小區(qū)重選。此外,同步信號(hào)接收可以是單波束/多波束不可知的。
NR PBCH DM-RS
考慮小區(qū)測(cè)量的LTE原理,UE將首先檢測(cè)同步信號(hào),基于物理小區(qū)ID確定小區(qū)特定的參考信號(hào),并執(zhí)行RSRP/RSRQ測(cè)量。
類似的方法也可用于NR小區(qū)測(cè)量。UE檢測(cè)同步信號(hào),確定必要的小區(qū)標(biāo)識(shí),并導(dǎo)出用于小區(qū)質(zhì)量測(cè)量的小區(qū)特定NR PBCH DM-RS信號(hào)。這導(dǎo)致了進(jìn)一步的選擇,其中小區(qū)測(cè)量可以僅從SYNC信號(hào)、僅從PBCH DM-RS或同時(shí)使用SYNC+PBCH DM-RS來(lái)完成。
在任一選項(xiàng)中,假設(shè)PBCH傳輸模式是波束配置不可知的,UE將不需要知道小區(qū)的波束配置,因此測(cè)量將是波束不可知的。
CONNECTED Mode
SYNC Signal / NR PBCH-DMRS
在連接模式下,搜索和檢測(cè)相鄰小區(qū)時(shí)使用同步信號(hào)。由于這些信號(hào)將以波束不可知的方式傳輸,因此UE不能測(cè)量其服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的單個(gè)波束質(zhì)量。
對(duì)于相鄰小區(qū)測(cè)量,對(duì)于處于連接模式的UE來(lái)說(shuō),避免需要讀取相鄰小區(qū)的系統(tǒng)信息以能夠獲得關(guān)于小區(qū)的更多信息將是有益的。為了能夠快速有效地執(zhí)行連接模式鄰居小區(qū)測(cè)量,可以使用同步信號(hào)質(zhì)量度量來(lái)確定是否從候選小區(qū)獲得進(jìn)一步的信息。例如,可以通過服務(wù)小區(qū)提供相鄰小區(qū)系統(tǒng)信息。
BRS:Beam Reference Signals
在NR中,小區(qū)可以被多個(gè)TRP覆蓋,并且每個(gè)TRP可以具有一個(gè)或多個(gè)波束。一旦UE選擇了用于初始接入的小區(qū),網(wǎng)絡(luò)需要知道哪些波束可用于與UE的通信。同樣,當(dāng)UE可以從TRP的覆蓋移動(dòng)到小區(qū)中的另一個(gè)TRP時(shí),通信波束可以改變。為了促進(jìn)小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)性,應(yīng)當(dāng)在小區(qū)中周期性地發(fā)送特定于波束的波束參考信號(hào)。由于信號(hào)是特定于波束的,UE能夠測(cè)量和檢測(cè)不同的波束,并將該信息反饋給網(wǎng)絡(luò)(服務(wù)小區(qū))。
類似的移動(dòng)性流程應(yīng)適用于單波束和多波束部署,因?yàn)樵谶@兩種情況下,移動(dòng)性都基于BRS信號(hào)。
BRS信號(hào)應(yīng)該是小區(qū)特定的,并且可以使用小區(qū)識(shí)別來(lái)確定。小區(qū)特定性和周期性BRS信號(hào)也可用于小區(qū)間遷移測(cè)量。當(dāng)UE檢測(cè)到小區(qū)并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別時(shí),它可以獲得相鄰小區(qū)的波束配置,以對(duì)BRS信號(hào)執(zhí)行波束電平測(cè)量,并將這些測(cè)量報(bào)告給服務(wù)小區(qū)。
同步信號(hào)測(cè)量
LTE參考符號(hào)結(jié)構(gòu)(如圖2所示)和以下測(cè)量假設(shè)用于計(jì)算NR測(cè)量的基線。
?200ms L1測(cè)量周期;
?在RS測(cè)量中獲得5個(gè)L1測(cè)量樣本,每個(gè)測(cè)量周期向上層報(bào)告一個(gè)值作為L(zhǎng)1測(cè)量
?一個(gè)測(cè)量樣本對(duì)應(yīng)于6個(gè)PRB上1ms周期內(nèi)參考符號(hào)的測(cè)量,每個(gè)PRB有8個(gè)參考符號(hào)

對(duì)于同步信號(hào)的NR測(cè)量,需要假設(shè)一些NR-SS周期性。同步信號(hào)的周期性直接影響小區(qū)檢測(cè)時(shí)間,從而影響初始接入時(shí)延,因此,假設(shè)至少5 ms的LTE周期性是公平的,并且假設(shè)每個(gè)測(cè)量的NR-SS周期提供一個(gè)樣本。
目前,NR SS已同意由NR-PSS和NR-SSS組成,并應(yīng)提供1008個(gè)NR PCI。當(dāng)考慮使用SS信號(hào)進(jìn)行RRM測(cè)量時(shí),有必要了解通過使用SS可以獲得的精度水平。因此,為了能夠近似精度,計(jì)算每個(gè)SS測(cè)量的潛在可用資源元素,假設(shè)SS的長(zhǎng)度為62個(gè)RE(在72個(gè)子載波上)。每個(gè)測(cè)量樣本場(chǎng)合僅假設(shè)一個(gè)序列(例如SSS)。
參考LTE部分,通過這些假設(shè)的簡(jiǎn)單計(jì)算,一個(gè)L1測(cè)量包括8個(gè)RS x 6個(gè)PRB x 5個(gè)樣本=每個(gè)L1測(cè)量周期240個(gè)RE。為獲得NR-SS測(cè)量的類似精度,每個(gè)L1測(cè)量樣品應(yīng)提供類似數(shù)量的RE。如果提供的RE數(shù)量較小,則L1測(cè)量樣本的數(shù)量可以增加(例如更多時(shí)間)或NR-SS帶寬應(yīng)足夠?qū)?。在NR的情況下,應(yīng)支持不同的波束結(jié)構(gòu),增加L1測(cè)量樣本的數(shù)量(例如時(shí)間)可能具有挑戰(zhàn)性,因此最好增加帶寬。在表1中,計(jì)算了在不同的banwdith(或采樣)假設(shè)下可以獲得的RE的數(shù)量(假設(shè)62個(gè)RE步驟),并將其與LTE L1測(cè)量期間可用的RE的數(shù)量進(jìn)行了比較。
可以看出,根據(jù)所使用的假設(shè),需要在4次以上累積NR-SS樣本,或者具有4倍寬的BW(比LTE SSS寬)。

下行移動(dòng)性測(cè)量信號(hào)必須實(shí)現(xiàn)以下功能:
允許粗符號(hào)T/F同步
提供TRP或波束識(shí)別
允許鏈路信號(hào)質(zhì)量測(cè)量具有足夠的質(zhì)量。
一個(gè)重要特征是,移動(dòng)性信號(hào)應(yīng)支持對(duì)來(lái)自TRP的信號(hào)的候選鏈路質(zhì)量的測(cè)量,這些TRP可能與服務(wù)信號(hào)不緊密(CP級(jí))同步。
MRS應(yīng)支持有效的移動(dòng)波束掃描(TX)和掃描(RX)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,例如PSS/SSS,不同的領(lǐng)域。
為了提供這些功能,提出了圖3所示的信號(hào)格式??梢詫⒄麄€(gè)信道稱為SCH,信號(hào)由兩個(gè)字段組成,一個(gè)同步字段(稱為TSS)和一個(gè)鏈路(小區(qū)或波束)標(biāo)識(shí)字段(稱為小區(qū)BRS)。該字段被多路復(fù)用成單個(gè)OFDM符號(hào),該符號(hào)將給定數(shù)量的波束的波束掃描持續(xù)時(shí)間減半。圖3還說(shuō)明了用于波束掃描的MRS符號(hào)的使用。來(lái)自同一TRP的波束可以使用相同的TSS,而BRS字段識(shí)別單個(gè)波束。
雖然圖中顯示了對(duì)兩個(gè)字段的相同資源分配(用不同的陰影標(biāo)記),但它們可能分配不均。
在概念上類似于LTE中的PSS的TSS字段優(yōu)選地是在LTE中用于初始定時(shí)同步的Zadoff-Chu序列。應(yīng)使用單個(gè)序列或少量序列來(lái)最小化UE搜索工作。
BRS序列在功能上類似于LTE中的SSS,應(yīng)該是偽隨機(jī)二進(jìn)制序列,例如M序列或Gold序列。應(yīng)容納數(shù)十到數(shù)百個(gè)具有良好互相關(guān)特性的BRS序列。

圖4顯示了用于生成MRS的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。時(shí)域級(jí)聯(lián)是首選的,因?yàn)樗畲蠡藘蓚€(gè)字段的頻率分集,并允許將整個(gè)MRS頻率范圍用于基于TSS的定時(shí)估計(jì)。
UE接收機(jī)使用適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)和頻率搜索網(wǎng)格在時(shí)域中首次搜索TSS序列。在獲得符號(hào)定時(shí)和頻率同步后,應(yīng)用FFT并提取MRS子載波。在MRS子載波的IDFT之后,以時(shí)域表示獲得BRS(ID信號(hào))符號(hào)。
對(duì)于MRS質(zhì)量測(cè)量,整個(gè)符號(hào)(兩個(gè)字段)可用于信號(hào)質(zhì)量估計(jì)。
