975-UE節(jié)能控制信息

1、UE節(jié)能控制信息在5G網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)UE處于連接模式時(shí)，UE功耗是顯著的，而大局部電池功率僅用于執(zhí)行盲 PDCCH解碼，而不是在PDSCH是傳輸數(shù)據(jù)。這意味著在沒(méi)有接收到用戶有用數(shù)據(jù)的情況下消 耗了大量電池電量。NR中的功率效率部署的重要性高于LTE,因?yàn)镹R UE預(yù)計(jì)將處理更大的 帶寬和更高的數(shù)據(jù)速率，這可能需要比LTE UE更高的功率消耗。UE將有可能基于group common PDCCH”上的信息來(lái)確定是否可以跳過(guò)一些盲解碼。關(guān)于節(jié)能的討論發(fā)生在兩個(gè)不同的環(huán)境中eFeMTC和NR。在eFeMTC中，重點(diǎn)討論了喚醒信號(hào)（WUS： Wake-up signal）和進(jìn)入睡眠信號(hào)（GSS： Go-

2、to-sleep signal）,物理層的共識(shí)是,WUS可以提供顯著的節(jié)能增益。在NR環(huán)境中，引入此類信號(hào)也有助于節(jié)能。CDRX和對(duì)動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)量變化的有限適應(yīng)在具有多個(gè)用戶的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中，用于向UE傳輸數(shù)據(jù)的上下行授權(quán)以它們之間的隨機(jī)間隔傳 輸。在每個(gè)子幀中，eNB調(diào)度器選擇小區(qū)中的用戶子集并調(diào)度PDSCH傳輸。為了向每個(gè)UE 提供合理的低數(shù)據(jù)包延遲，eNB調(diào)度器向這些UE提供了時(shí)間上公平的傳輸機(jī)會(huì)份額，這從 單個(gè)用戶的角度增加了授權(quán)間到達(dá)時(shí)間。授權(quán)間到達(dá)時(shí)間（或授權(quán)間隔）由許多因素決定，例如用戶應(yīng)用程序交互、系統(tǒng)中UE的數(shù) 量、流量類型及其到達(dá)模式（VoIP、FTP、視頻、HTTP）、調(diào)度策略等

3、。因此，很難用單個(gè) 數(shù)字來(lái)描述動(dòng)態(tài)變化的授權(quán)間隔的統(tǒng)計(jì)特性。因此，LTE提供了相當(dāng)靈活的CDRX參數(shù)，以覆蓋功率和延遲性能領(lǐng)域中的大量工作點(diǎn)。例 如，短drx周期范圍為2640ms,長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)器范圍為1200ms, drx不活躍定時(shí)器范圍 為02560ms。選擇每個(gè)UE的特定參數(shù)值，并使用eNB和UE之間的RRC信令進(jìn)行配置。理 想情況下，eNB可以根據(jù)業(yè)務(wù)模式選擇最正確DRX參數(shù)，為每個(gè)UE提供最正確的節(jié)能增益和延 遲性能。然而，在實(shí)際系統(tǒng)中，參數(shù)值通常是靜態(tài)的，不會(huì)經(jīng)常更改。雖然gNB在用戶啟動(dòng)（例如下 載）后看到來(lái)自核心網(wǎng)的傳入流量，但由于流量負(fù)載和流量模式的快速變化，仍然難以動(dòng)態(tài) 更改

4、參數(shù)。由于這個(gè)原因，對(duì)于處于連接模式的UE,事實(shí)證明，UE僅在沒(méi)有授權(quán)的情況下監(jiān)視PDCCH 的時(shí)間局部是重要的。僅用于監(jiān)測(cè)PDCCH的功率大于數(shù)據(jù)接收和CDRX操作（處于睡眠狀態(tài)） 的功率消耗的總和。因此，強(qiáng)烈需要更動(dòng)態(tài)的方法，允許UE調(diào)制解調(diào)器在沒(méi)有授權(quán)的情況下進(jìn)入低功率狀態(tài)。在NR中，引入此類信號(hào)的需求更為強(qiáng)烈，因?yàn)橹饕捎诟鼘挼膸捴С趾驮诰哂心M波束賦形的毫米波系統(tǒng)中同時(shí)調(diào)度多個(gè)ue的可能性有限而可能增加的業(yè)務(wù)突發(fā)性。UE節(jié)能控制信息如果引入gNB發(fā)送的控制信號(hào)，使UE調(diào)制解調(diào)器在指定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入低功率狀態(tài)。與 CDRX方法相比，這是一種明確的方法，因?yàn)閁E只有在接收到信號(hào)時(shí)才會(huì)進(jìn)

5、入低功率狀態(tài)。 CDRX方法是基于計(jì)時(shí)器和數(shù)據(jù)包到達(dá)的規(guī)那么。是gNB知道數(shù)據(jù)包到達(dá)、緩沖區(qū)狀態(tài)、同時(shí) 服務(wù)的UE數(shù)等。因此，是gNB可以最好地估計(jì)授予間隔。因此，為了進(jìn)一步提高CDRX以上 的節(jié)能增益，gNB應(yīng)該能夠直接向UE發(fā)送控制信號(hào)，使UE進(jìn)入低功耗狀態(tài)?，F(xiàn)代無(wú)線接收器通常具有多種功率狀態(tài)，這取決于各種組件塊的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。不同的塊在開(kāi) 啟和關(guān)閉狀態(tài)之間具有不同的切換時(shí)間，并且不同的塊具有不同的功耗。它完全取決于實(shí)現(xiàn), 即基帶/射頻的硬件/軟件的設(shè)計(jì)/架構(gòu)。因此，每個(gè)功率狀態(tài)下的功率消耗量取決于在每個(gè)狀態(tài)下可以關(guān)閉的塊集。并且，是否使調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)移動(dòng)到特定狀態(tài)取決于由于切換所需 的時(shí)間

6、不同（從開(kāi)到關(guān)/從關(guān)到開(kāi)）UE可以睡眠多長(zhǎng)時(shí)間。這意味著UE睡眠時(shí)間越長(zhǎng)，其可以改變的功率狀態(tài)越深或越低，這可以節(jié)省更多功率，從 而節(jié)省更多能量。因此，為了充分利用省電機(jī)會(huì)（基本上是授予間隔），需要引入一種可以 明確指示睡眠時(shí)間的信號(hào)。作為特例，首先討論持續(xù)時(shí)間為一個(gè)時(shí)隙（K=l）的情況。在沒(méi)有對(duì)UE的授權(quán)的情況下，它 將進(jìn)行多達(dá)44次盲解碼嘗試（在LTE中）。通過(guò)對(duì)一個(gè)時(shí)隙使用顯式睡眠指示，可以防止 不必要的盲解碼嘗試。也就是說(shuō)，如果UE發(fā)現(xiàn)指示一個(gè)時(shí)隙的睡眠的控制信號(hào)，那么它可 以跳過(guò)該時(shí)隙中的盲解碼，并進(jìn)入微睡眠狀態(tài)，UE可以從該微睡眠狀態(tài)快速喚醒下一個(gè)時(shí) 隙。因此，在這種情況下，UE只

7、能關(guān)閉具有低切換時(shí)間的塊。使用這種方法，UE可以防止 在沒(méi)有授權(quán)的情況下進(jìn)行不必要的NR-PDCCH解碼嘗試。grant &Power consumptionPower consumptionPDSCH Controlprocessing information for sleep .UE sleeps (for 1 slot)time圖1:在微睡眠狀態(tài)中控制信息和UE一般情況下，gNB可以表示K 0-2）即將到來(lái)的深度睡眠連續(xù)時(shí)隙沒(méi)有授予。在這種情況下, 如圖2所示，UE可以跳過(guò)對(duì)K個(gè)連續(xù)時(shí)隙的NR-PDCCH解碼，并進(jìn)行深度睡眠以進(jìn)一步降低 功耗。例如，該機(jī)制可以由UE的緩沖區(qū)狀態(tài)和調(diào)度順

8、序等觸發(fā)，以提供UE特定的節(jié)能機(jī)會(huì)。 例如，在gNB調(diào)度UE A之后，它可以直接向UE A發(fā)出信號(hào)，使其進(jìn)入即將到來(lái)的K個(gè)時(shí)隙 的睡眠狀態(tài)，因?yàn)間NB知道UE A不會(huì)被調(diào)度到下K個(gè)時(shí)隙。這些K個(gè)時(shí)隙將用于服務(wù)于小 區(qū)中的其他ue?；蛘撸绻鹓NB在發(fā)送授權(quán)后發(fā)現(xiàn)UE A的緩沖區(qū)為空，那么gNB可以使UE A 進(jìn)入深度睡眠，以獲得即將到來(lái)的K個(gè)時(shí)隙。gNB可以考慮各種這樣的因素來(lái)確定睡眠時(shí)間 KoPower consumptiongrant & PDSCH Control processing information for sleepUE sleeps (for K slots)圖2：在深度睡

9、眠狀態(tài)中控制信息和UE根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)在運(yùn)行視頻（抖音）和網(wǎng)絡(luò)瀏覽（今日頭條）等應(yīng)用程序時(shí)捕獲的實(shí)際UE調(diào)制解 調(diào)器日志，估計(jì)了擬議方案的潛在節(jié)能收益。日志捕獲UE接收到的上下行授權(quán)，計(jì)算潛在 的節(jié)能增益，假設(shè)gNB在兩個(gè)連續(xù)授權(quán)之間發(fā)送睡眠控制信息。具體來(lái)說(shuō)，考慮以下假設(shè)gNB操作并計(jì)算潛在的節(jié)能。.當(dāng)gNB向UE發(fā)送授權(quán)時(shí)，它知道下一次授權(quán)發(fā)送給UE之前的持續(xù)時(shí)間。.通過(guò)該授予，向UE發(fā)送睡眠控制信息，以指示直到下一個(gè)授予時(shí)間的睡眠持續(xù)時(shí)間。. 一旦UE收到睡眠指示，UE將進(jìn)入其在給定睡眠持續(xù)時(shí)間內(nèi)可以到達(dá)的最低功率狀態(tài)。020406080100.在睡眠持續(xù)時(shí)間之后，UE醒來(lái)以接收下一個(gè)授權(quán)。關(guān)于

10、流量統(tǒng)計(jì)，從日志中觀察到以下內(nèi)容。視頻和web瀏覽的CDF如圖3所示。.對(duì)于視頻，平均到達(dá)時(shí)間為5ms。.對(duì)于網(wǎng)絡(luò)瀏覽，平均到達(dá)時(shí)間為6. 2ms。DL/JL grant distribution ideoTraffic)COlm s 62% ), 2m s 65% ), 4m s (46% )90807060B 50403020100Time to previous grant (ms)DL/JL grant distribution eb-brow sing)10090807060B 50403020100020406080100Time to previous grant (ms)圖3:

11、授權(quán)間到達(dá)時(shí)間的CDF020406080100Time to previous grant (ms)圖3:授權(quán)間到達(dá)時(shí)間的CDFlm s 9% ), 2m s 60% ), 4m s (41% )可以從日志中觀察到以下CDRX參數(shù)。onDurationTime = 10 msdrx-inactivityTimer = 100 mslongDRXCycle = 320 ms節(jié)能增益定義為（Poweregacy - Power_proposed ） / Power_legacy,其中 Power_legacy 是指 沒(méi)有建議睡眠控制信息向?qū)＝y(tǒng)系統(tǒng)消耗的功率。Poyver_proposed是基于上述

12、假設(shè)gNB操作的 預(yù)期功率消耗。表1顯示了使用睡眠控制信息時(shí)的預(yù)計(jì)節(jié)能。據(jù)觀察，潛在的節(jié)能是相當(dāng)大的。表1:潛在節(jié)能增益視頻（抖音）網(wǎng)頁(yè)流量（今日頭 條）潛在節(jié)能增益 （%）44%54%組指示根據(jù)設(shè)計(jì)，指示可以是每個(gè)UE或每個(gè)組。如果指示是每個(gè)UE發(fā)送的，那么小區(qū)中的每個(gè)UE恰好接收到一個(gè)指示，表示該UE沒(méi)有 授權(quán)。所有正確解碼信號(hào)的非調(diào)度UE都可以防止不必要的盲解碼，并在指定的時(shí)隙內(nèi) 休眠。 如果指示是按組傳輸?shù)模ńM大小二2）,那么組中的UE如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該組的睡眠指示，那么 執(zhí)行PDCCH解碼。組大小和組數(shù)是一種設(shè)計(jì)選擇，需要使其可配置。對(duì)于K （=1）的小值，使用基于組的方法 可能是有用的

13、，因?yàn)榭赡芎苋菀渍业娇梢詾橐粋€(gè)時(shí)隙睡眠的多個(gè)ueo對(duì)于較大的K值，可 能很難找到許多這樣的UE,因此在這種情況下，特定于UE的方法更好。物理信道對(duì)于微睡眠的控制指示，最好基于組，因?yàn)樵S多不同的應(yīng)用程序類型至少共享長(zhǎng)度為1的授 予間隔時(shí)間?；诮M的控制信號(hào)也可以使用公共搜索空間或UE特定搜索空間中的公共DCI 通過(guò)PDCCH發(fā)送。對(duì)于深度睡眠的控制指示，最好是特定于UE （或基于組），因?yàn)橄鄬?duì)較長(zhǎng)的睡眠持續(xù)時(shí)間 的長(zhǎng)度更特定于應(yīng)用程序、緩沖區(qū)或相應(yīng)的特定于UEo UE特定DCI攜帶指示可能是一個(gè)很 好的設(shè)計(jì)選擇。這種方法可以最大限度地減少對(duì)其他現(xiàn)有信道的設(shè)計(jì)影響。并且，考慮到來(lái) 自gNB的控制信

14、號(hào)量隨時(shí)隙動(dòng)態(tài)變化，從復(fù)用角度來(lái)看，使用共享PDCCH信道優(yōu)于創(chuàng)立新的 專用信道。關(guān)于睡眠的控制信息的位置為了使節(jié)能操作更有效，希望UE提前知道即將到來(lái)的睡眠持續(xù)時(shí)間。這是因?yàn)閁E調(diào)制解調(diào) 器在關(guān)閉其塊之前需要一些時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備然而，從gNB的角度來(lái)看，提前調(diào)度可能是一種調(diào) 度限制?？紤]到這兩個(gè)方面，考慮在前面的M個(gè)時(shí)隙中發(fā)送睡眠控制信息的情況。事實(shí)證明，當(dāng)與動(dòng)態(tài)BWP自適應(yīng)的思想一起考慮時(shí)，這種方法是有用的。動(dòng)態(tài)BWP自適應(yīng)是 一種根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)更改BWP的技術(shù)。例如，當(dāng)沒(méi)有PDSCH時(shí)，UE只能使用窄帶寬監(jiān)測(cè)PDCCH。 當(dāng)接收到PDSCH時(shí)，UE可以翻開(kāi)其射頻帶寬。動(dòng)態(tài)地這樣做可以節(jié)省UE功耗，因?yàn)闇p少了 采樣率、處理開(kāi)銷等。發(fā)送高級(jí)睡眠控制信息可以與BWP