5G 基于信令機(jī)制的UE節(jié)能
其實(shí),為了降低5G終端的功耗,一般的做法就是在BWP、DRX及調(diào)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(jī)制的原理。在每個(gè)DRX循環(huán)中,都配置了“On Duration”。在“On Duration”期間,UE應(yīng)監(jiān)測(cè)配置的搜索空間集中的PDCCH,以檢查是否允許UL/DL調(diào)度。當(dāng)檢測(cè)到DCI以在“On Duration”期間調(diào)度新數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)觸發(fā)“Inactive Timer”。UE持續(xù)監(jiān)視PDCCH,直到“Inactive Timer”過期,并且當(dāng)有新的數(shù)據(jù)調(diào)度時(shí),“Inactive Timer”應(yīng)重新啟動(dòng)。在“On Duration”期間和“Inactive Timer”到期之前,UE處于活動(dòng)時(shí)間。當(dāng)“Inactive Timer”過期時(shí),UE不再處于活動(dòng)時(shí)間,在這種情況下,UE可以進(jìn)入睡眠模式以節(jié)省電量。配置了兩個(gè)DRX周期,短周期和長(zhǎng)周期,用于平衡節(jié)能和低延遲要求。

如圖1所示,有些DRX周期沒有任何調(diào)度。表1顯示了沒有任何調(diào)度的C-DRX周期數(shù)的統(tǒng)計(jì)百分比。表1中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)自LTE部署,其中長(zhǎng)C-DRX周期和短C-DRX周期分別為320ms和40ms。開啟持續(xù)時(shí)間和Inactive Timer的長(zhǎng)度分別為6ms和100ms。計(jì)算未進(jìn)行任何調(diào)度的DRX周期數(shù),計(jì)算未進(jìn)行任何調(diào)度的DRX周期數(shù)與DRX周期總數(shù)之間的比率,并在表1中列出。

從表1可知,存在一些沒有任何調(diào)度的DRX周期,因此,在C-DRX持續(xù)時(shí)間周期之前或在指示相關(guān)UE是否需要在C-DRX周期的一個(gè)或多個(gè)“On Duration”周期中喚醒或睡眠,對(duì)于UE功率降低是有益的?;谶@種節(jié)能指示,UE可以決定是否繼續(xù)睡眠。
節(jié)能信令可以是一種新型信令,也可以基于現(xiàn)有信號(hào)/信道。為了將對(duì)UE實(shí)現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)化工作的影響降至最低,優(yōu)選信令基于修改為攜帶喚醒或進(jìn)入睡眠信息的現(xiàn)有信號(hào)/信道。
在Rel-15中,處于RRC連接模式的UE應(yīng)配置TRS集,并且可以配置CSI-RS。配置的CSI-RS或TR用于時(shí)間/頻率跟蹤、AGC調(diào)整和UE在DRX周期的活動(dòng)時(shí)間內(nèi)檢測(cè)PDCCH之前的無(wú)線鏈路測(cè)量。當(dāng)配置C-DRX時(shí),UE可能需要在DRX周期的每個(gè)“On Duration”之前提前喚醒。因此,直接使用CSI-RS/TRS信號(hào)來(lái)傳輸喚醒信息。如圖2所示,如果參考信號(hào)可用于傳輸喚醒信息,當(dāng)在相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)“On Duration”周期中存在UL/DL調(diào)度時(shí),將傳輸指示“wake-up”的參考信號(hào)。否則,不需要傳輸TRS。如果UE檢測(cè)到TRS在C-DRX周期之前存在,則UE需要在相應(yīng)的C-DRX周期中喚醒。如果檢測(cè)到TRS不存在,即檢測(cè)到TRS的DTX,則UE應(yīng)在C-DRX周期中再次進(jìn)入睡眠。通過檢測(cè)TRS的存在,UE可以知道是否喚醒以處理相應(yīng)的PDCCH檢測(cè),同時(shí)參考信號(hào)用于跟蹤時(shí)間/頻率偏移、調(diào)整AGC等,如NR Rel-15系統(tǒng)中所述。

PDCCH信道是另一個(gè)現(xiàn)有信道,可以考慮用于指示喚醒或進(jìn)入睡眠信息?;贒CI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(yīng)的C-DRX循環(huán)之前或開始時(shí)傳輸,則活動(dòng)時(shí)間可以顯著減少,因此UE可以節(jié)省功率。圖3是C-DRX循環(huán)前的節(jié)電指示示例?;贒CI的節(jié)電指示可以通過CRC檢查進(jìn)行保護(hù),從而實(shí)現(xiàn)低誤報(bào)率。


在功耗評(píng)估中,可能需要調(diào)查不同幾何形狀下的UE,并且可以基于系統(tǒng)級(jí)調(diào)查獲得需要調(diào)查的幾何形狀。例如,基于從系統(tǒng)級(jí)假設(shè)獲得的UE幾何形狀的CDF,可以報(bào)告小區(qū)中的平均功率效率和5%瓦覆蓋UE的功率效率,以評(píng)估降低功耗的增益。
除了功耗增益外,還需要研究網(wǎng)絡(luò)資源開銷,因?yàn)楣?jié)電信號(hào)占用額外的網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)指示喚醒或進(jìn)入睡眠信息。在給定SNR/geometry下,用于UE節(jié)能信號(hào)/信道的網(wǎng)絡(luò)資源可以從鏈路級(jí)評(píng)估中獲得。系統(tǒng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)資源開銷可以根據(jù)信噪比/geometry的CDF和鏈路級(jí)評(píng)估結(jié)果來(lái)計(jì)算。
在研究中還可以考慮其他可能優(yōu)化節(jié)電信號(hào)效益的因素。例如,如果節(jié)能信號(hào)對(duì)應(yīng)于多個(gè)C-DRX周期,則最好在網(wǎng)絡(luò)開銷和節(jié)能增益之間進(jìn)行平衡。
減少PDCCH監(jiān)控
分析UE處于活動(dòng)時(shí)間時(shí)的調(diào)度,以查看是否可能由于PDCCH監(jiān)視而進(jìn)一步降低功耗。處于活動(dòng)時(shí)間包括以下情況:
未配置C-DRX。
配置了C-DRX,并且UE處于drx-onDurationTimer,?drx-InactivityTimer,?drx-RetransmissionTimerDL,?drx-RetransmissionTimerUL?和ra-ContentionResolutionTimer中的至少一個(gè)正在運(yùn)行。
圖4說(shuō)明了LTE部署的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其中活動(dòng)時(shí)間內(nèi)兩個(gè)連續(xù)調(diào)度之間的時(shí)間間隔分布。統(tǒng)計(jì)結(jié)果是從UE的角度來(lái)看的,并且基于給定UE在UE進(jìn)入睡眠之前處于活動(dòng)時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。時(shí)隙為0的概率約為22.5%,這對(duì)應(yīng)于兩個(gè)連續(xù)時(shí)隙中發(fā)生兩個(gè)連續(xù)調(diào)度的情況。連續(xù)調(diào)度發(fā)生在由一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙分隔的兩個(gè)時(shí)隙中的概率約為77.5%。

