LTE DRX處理流程

1、DRX處理流程 本節(jié)主要介紹處于RRC_CONNECTED態(tài)下的UE的DRX處理流程。結合3GPP協(xié)議，介紹了幾個timer的作用，同時還簡單介紹了載波聚合對DRX的影響。1.1 DRX介紹 基于包的數(shù)據流通常是突發(fā)性的，在一段時間內有數(shù)據傳輸，但在接下來的一段較長時間內沒有數(shù)據傳輸。在沒有數(shù)據傳輸?shù)臅r候，可以通過停止接收PDCCH（此時會停止PDCCH盲檢）來降低功耗，從而提升電池使用時間。這就是DRX（Discontinuous Reception，非連續(xù)接收）的由來。 DRX的基本機制是為處于RRC_CONNECTED態(tài)的UE配置一個DRX cycle。DRX cycle由“On Dur

2、ation”和“Opportunity for DRX”組成：在“On Duration”時間內，UE監(jiān)聽并接收PDCCH（激活期）；在“Opportunity for DRX”時間內，UE不接收PDCCH以減少功耗（休眠期）。 從圖1可以看出，在時域上，時間被劃分成一個個連續(xù)的DRX Cycle。圖1：DRX cycle 注意：處于休眠期的UE，只是不接收PDCCH，但是可以接收來自其它物理信道的數(shù)據，如PDSCH、ACK/NACK等。例如：在SPS調度中，處于休眠期的UE可以接收周期性配置的下行子幀上發(fā)送的PDSCH數(shù)據。 eNodeB通過DRX-Config來配置某個UE的DRX相關參數(shù)

3、。DRX-Config :=CHOICE releaseNULL,setupSEQUENCE onDurationTimerENUMERATED psf1, psf2, psf3, psf4, psf5, psf6,psf8, psf10, psf20, psf30, psf40,psf50, psf60, psf80, psf100,psf200,-從一個DRX Cycle的起始處算起，連續(xù)監(jiān)聽的PDCCH子幀數(shù)。drx-InactivityTimerENUMERATED psf1, psf2, psf3, psf4, psf5, psf6,psf8, psf10, psf20, psf30

4、, psf40,psf50, psf60, psf80, psf100,psf200, psf300, psf500, psf750,psf1280, psf1920, psf2560, psf0-v1020,spare9, spare8, spare7, spare6,spare5, spare4, spare3, spare2,spare1,-當UE成功解碼一個指示初傳的UL或DL用戶數(shù)據的PDCCH后，持續(xù)處于激活態(tài)的連續(xù)PDCCH子幀數(shù)。drx-RetransmissionTimerENUMERATED psf1, psf2, psf4, psf6, psf8, psf16,psf24

5、, psf33, -從UE期待收到DL重傳的子幀（HARQ RTT之后）開始，連續(xù)監(jiān)聽的PDCCH子幀數(shù)。longDRX-CycleStartOffsetCHOICE sf10INTEGER(0.9),sf20INTEGER(0.19),sf32INTEGER(0.31),sf40INTEGER(0.39),sf64INTEGER(0.63),sf80INTEGER(0.79),sf128INTEGER(0.127),sf160INTEGER(0.159),sf256INTEGER(0.255),sf320INTEGER(0.319),sf512INTEGER(0.511),sf640INTE

6、GER(0.639),sf1024INTEGER(0.1023),sf1280INTEGER(0.1279),sf2048INTEGER(0.2047),sf2560INTEGER(0.2559),-指定了longDRX-Cycle和drxStartOffset。shortDRXSEQUENCE shortDRX-CycleENUMERATEDsf2, sf5, sf8, sf10, sf16, sf20,sf32, sf40, sf64, sf80, sf128, sf160,sf256, sf320, sf512, sf640,-指定了short DRX Cycle持續(xù)的子幀數(shù)，即shor

7、t DRX Cycle的大小。drxShortCycleTimerINTEGER (1.16)-指定了UE在多長的時間內，使用的是short DRX Cycle。該值為shortDRX-Cycle的倍數(shù)。OPTIONAL- Need OR DRX cycle的選擇需要考慮電池節(jié)約與延遲之間的平衡。從一個方面講，長DRX周期有益于延長UE的電池使用時間；例如網頁瀏覽過程中，當用戶正在閱讀已經下載好的網頁時，UE持續(xù)接收下行數(shù)據是對資源的浪費。從另一個方面講，當有新的數(shù)據傳輸時，一個更短的DRX周期有益于更快的響應，例如用戶請求另一個網頁或者進行VoIP通話時。為了滿足上述需求，每個UE可以配置兩

8、個DRX cycle：shortDRX-Cycle和longDRX-Cycle。如果UE配置了shortDRX-Cycle，則longDRX-Cycle應該配置為shortDRX-Cycle的倍數(shù)。但在任一時刻，UE只能使用其中一種配置。 drxStartOffset指定DRX cycle的起始子幀，longDRX-Cycle指定了一個long DRX cycle占多少個子幀（即連續(xù)的“子幀數(shù)”），這兩個參數(shù)都是由longDRX-CycleStartOffset字段確定的。onDurationTimer指定了從DRX cycle的起始子幀算起，需要監(jiān)聽PDCCH的連續(xù)“PDCCH子幀數(shù)”。 對

9、于DRX，需要注意“連續(xù)的子幀數(shù)”與“連續(xù)的PDCCH子幀數(shù)”的區(qū)別。FDD中，PDCCH子幀可以是任意子幀；但在TDD中，PDCCH子幀只包含下行子幀和包含DwPTS的子幀，這是因為只有下行子幀才有可能傳輸PDCCH。 DRX中定義了多個定時器（timer），有些指定的是“連續(xù)的子幀數(shù)”，而另一些指定的是“連續(xù)的PDCCH子幀數(shù)”。在TDD中，如果某個定時器指定的是“連續(xù)的PDCCH子幀數(shù)”，則上行子幀是不統(tǒng)計在該定時器的持續(xù)時間中的，此時該定時器實際持續(xù)的“子幀數(shù)”可能大于其指定的“PDCCH子幀數(shù)”。（見圖3） 在大多數(shù)情況下，當一個UE在某個子幀被調度并接收或發(fā)送數(shù)據后，很可能在接下來

10、的幾個子幀內繼續(xù)被調度，如果要等到下一個DRX cycle再來接收或發(fā)送這些數(shù)據將會帶來額外的延遲。為了降低這類延遲，UE在被調度后，會持續(xù)處于激活期，即會在配置的激活期內持續(xù)監(jiān)聽PDCCH。其實現(xiàn)機制是：每當UE被調度以初傳數(shù)據時，就會啟動（或重啟）一個定時器drx-InactivityTimer，UE將一直處于激活態(tài)直到該定時器超時。drx-InactivityTimer指定了當UE成功解碼一個指示初傳的UL或DL用戶數(shù)據的PDCCH后，持續(xù)處于激活態(tài)的連續(xù)PDCCH子幀數(shù)。即當UE有初傳數(shù)據被調度時，該定時器就啟動或重啟一次。注意：（1）這里是初傳而不是重傳，即指示重傳的PDCCH并不會

11、重啟該定時器；（2）周期性的SPS子幀上發(fā)送的PDSCH雖然是初傳，但并沒有伴隨著傳輸PDCCH，因此該PDSCH并不會重啟該定時器；（3）drx-InactivityTimer指定的是連續(xù)的“PDCCH子幀數(shù)（下行子幀）”，而不是連續(xù)的“子幀數(shù)”。 HARQ重傳并不關心DRX cycle，配置了DRX的UE與沒有配置DRX時使用相同的方式來接收/發(fā)送HARQ反饋和重傳。上行使用同步方式，前一次傳輸與重傳之間有固定的timing關系。下行使用異步方式，前一次傳輸與重傳之間沒有固定的timing關系，因此LTE定義了一個時間窗（HARQ RTT Timer），允許UE從前一次下行傳輸算起，并持續(xù)

12、該時間窗之后，才開始監(jiān)聽下行的重傳。 為了允許UE在HARQ RTT期間內休眠，每個DL HARQ process定義了一個 “HARQ RTT(Round Trip Time) timer”。當某個下行HARQ process的TB解碼失敗時，UE可以假定至少在“HARQ RTT”子幀后才會有重傳，因此當HARQ RTT timer正在運行時，UE沒必要監(jiān)聽PDCCH。當HARQ RTT timer超時，且對應HARQ process接收到的數(shù)據沒有被成功解碼時，UE會為該HARQ process啟動一個drx-RetransmissionTimer。當該timer運行時，UE會監(jiān)聽用于HA

13、RQ重傳的PDCCH。drx-RetransmissionTimer的長度與eNodeB調度器的靈活度要求相關。如果是要達到最優(yōu)的電池消耗，就要求eNodeB在HARQ RTT timer超時之后，立即調度HARQ重傳，這就也要求eNodeB為此預留無線資源，此時drx-RetransmissionTimer也就可以配得短些。drx-RetransmissionTimer指定了從UE期待收到DL重傳的子幀（HARQ RTT之后）開始，連續(xù)監(jiān)聽的“PDCCH子幀數(shù)”。注意：這里針對的是“下行重傳”，而不是“上行重傳”。 對FDD而言，HARQ RTT Timer的大小固定為8個子幀。對TDD而言

14、，HARQ RTT Timer的大小為k + 4個子幀，其中k值為下行傳輸與對應HARQ反饋之間的時間間隔（k值見36.213的Table 10.1.3.1-1）。圖2：DRX流程 當UE在“On Duration”期間收到一個調度消息（指示初傳的PDCCH）時，UE會啟動一個“drx-InactivityTimer”并在該timer運行期間的每一個下行子幀監(jiān)聽PDCCH。當“drx-InactivityTimer”運行期間收到一個調度信息（指示初傳的PDCCH）時，UE會重啟該timer。（對應圖2中標紅為(2)的部分） 當“drx-InactivityTimer”超時或收到DRX Comm

15、and MAC control element時：1）如果UE沒有配置short DRX cycle，則直接使用long DRX cycle；2）如果UE配置了short DRX cycle，UE會使用short DRX cycle并啟動（或重啟）“drxShortCycleTimer”，當“drxShortCycleTimer”超時，UE使用long DRX cycle。（對應圖2中標紅為(3)的部分） 如果UE當前使用short DRX cycle，且(SFN * 10) + subframe number modulo (shortDRX - Cycle) = (drxStartOffs

16、et) modulo (shortDRX-Cycle)；或者UE當前使用long DRX cycle，且(SFN * 10) + subframe number modulo (longDRX-Cycle) = drxStartOffset，則啟動“onDurationTimer”。（對應圖2中標紅為(1)的部分） 注：drxShortCycleTimer啟動后，只說明當前使用short DRX cycle，但此時未必啟動了DRX short cycle。DRX short cycle是與onDurationTimer同時啟動的。類似的，long DRX cycle也是與onDurationT

17、imer同時啟動的。 當UE配置了DRX cycle時，UE處于激活期的時間包括：· onDurationTimer、或InactivityTimer、或drx-RetransmissionTimer、或mac-ContentionResolutionTimer正在運行時；· UE已經在PUCCH上發(fā)送了SR，且該SR當前處于pending態(tài)；· UE的HARQ buffer存在數(shù)據，并等待HARQ重傳的UL grant時；· UE成功接收了用于響應非UE選擇的preamble的RAR，卻沒有收到指示初傳（使用C-RNTI）的PDCCH時。 DRX是UE

18、級別的特性，而不是基于每個無線承載來配置的。 當UE配置了DRX時， UE只能在“激活期”的時間內發(fā)送周期性CQI。eNodeB在使用RRC來配置周期性CQI上報時，可以進一步地限制UE只能在“on-duration”的時間內發(fā)送CQI。 圖3結合36.213的5.7節(jié)總結了關于各種DRX相關的timer啟動和停止的觸發(fā)條件。TimerStart（Restart）Stop“子幀數(shù)”或“ PDCCH子幀數(shù)”onDurationTimerUE當前使用short DRX cycle，且(SFN * 10) + subframe number modulo (shortDRX - Cycle) = (

19、drxStartOffset) modulo (shortDRX-Cycle)；或者UE當前使用long DRX cycle，且(SFN * 10) + subframe number modulo (longDRX-Cycle) = drxStartOffset（1）收到DRX Command MAC control element；（2）timer超時PDCCH子幀數(shù)drx-InactivityTimer收到用于調度new transmission的PDCCH（DL和UL的均可）（1）收到DRX Command MAC control element；（2）timer超時PDCCH子幀數(shù)d

20、rx-RetransmissionTimerHARQ RTT Timer超時且對應HARQ process的buffer中的數(shù)據沒有成功解碼（1）收到指示下行傳輸?shù)腜DCCH；（2）當前子幀是周期性配置的下行SPS子幀（此時沒有伴隨著傳輸PDCCH）；（3）timer超時PDCCH子幀數(shù)drxShortCycleTimer當配置了Short DRX cycle時，如果drx-InactivityTimer超時，或收到DRX Command MAC control element，則啟動或重啟drxShortCycleTimer，并開始使用Short DRX cycleTimer超時，此時開始使

21、用Long DRX cycle子幀數(shù)HARQ RTT timer（1）UE收到一個指示下行傳輸?shù)腜DCCH；（2）當前子幀是周期性配置的下行SPS子幀（此時沒有伴隨著傳輸PDCCH）timer超時子幀數(shù)圖3：與DRX相關timer的啟動和停止 注：longDRX-Cycle和shortDRX-Cycle指定的是連續(xù)的“子幀數(shù)”。 除了HARQ RTT timer和drx-RetransmissionTimer是每個DL HARQ process都有一個外，其它的timer是每個UE只有一個。 從圖3可以看出，當任一timer啟動時，不會影響其它timer的運行。也即，UE處于激活態(tài)的最短時間為onDurationTimer