用于移动性测量的5G下行信号
为了考虑用于测量的下行信号,这里提供了初始接入流程并简要地说明:

1. 同步信号(SYNC:Synchronization Signal)。表示存在一个小区,并编码一个标识(例如,小区标识PSS+SSS的一部分)。
2. NR PBCH DMRS。NR PBCH DMRS信号由UE基于PCI确定。用于解码特定于小区的物理广播信道(PBCH)。
3. NR PBCH(MIB)。获取用于进一步小区接入的最小系统信息,并确定如何解码来自小区(例如SIB)的进一步信息。此外,MIB还可以提供相应SSB的BRS配置(BRS端口数)。
4. SIB。获取其他系统信息,并确定是否允许访问该小区以及如何接入。SIB配置可以通过额外的下行扫描或在共享信道上调度来完成。
5. BRS(Beam Reference Signals)。基于系统信息中的波束配置信息,除了诸如相关联的随机接入资源的其他配置信息之外,UE还能够确定小区的部署模式(单波束/多波束)。一旦UE获得了关于小区波束配置的信息,例如BRS端口的数量和发现信号周期,它就能够检测小区的不同波束。
6. RACH。访问已配置资源上的小区的随机接入流程
在图1中的步骤4之前,理想情况下,从UE的角度来看,SYNC、NR PBCH(MIB)以及可能的SIB的接收将是波束不可知的;UE在决定使用随机接入流程访问小区之前,不需要知道任何关于波束配置的信息(例如,天线端口的数量、发现信号周期等)。该方法将允许类似的小区搜索和初始接入过程,直到UE决定接入小区。
图1所示的初始接入流程提供了以下用于移动性测量的下行信号选项:
1. 同步信号
2. PBCH DM-RS
3. BRS(波束参考信号)
在NR中,除了IDLE和Connected状态外,还存在Inactive态。空闲模式在NR中定义是当UE没有RRC连接时,以及在故障恢复过程中(例如,当无线链路故障后重新连接到网络时),空闲模式可被视为中间状态。
IDLE/INACTIVE Mode
SYNC Signal
在idle/inactive状态下,从移动性测量的角度来看,需要检测同步信号和小区标识:
1.当UE在没有RRC连接的情况下执行初始小区选择时(它搜索最强的小区以获得更多信息,例如PLMN ID、小区ID)
2.在基于UE的移动性中,当UE执行小区重选时:在idle/inactive状态下检测相邻小区并确定小区质量
由于同步信号是UE在所有上述情况下检测到的第一个信号,因此可以考虑它是否可以用于测量来确定小区质量。当检测到NR PBCH DMRS之前同步信号电平可以用来排除弱候选小区。此外,同步信号可以被使用。确定UE是否启动(相邻)小区搜索和测量以进行小区重选。此外,同步信号接收可以是单波束/多波束不可知的。
NR PBCH DM-RS
考虑小区测量的LTE原理,UE将首先检测同步信号,基于物理小区ID确定小区特定的参考信号,并执行RSRP/RSRQ测量。
类似的方法也可用于NR小区测量。UE检测同步信号,确定必要的小区标识,并导出用于小区质量测量的小区特定NR PBCH DM-RS信号。这导致了进一步的选择,其中小区测量可以仅从SYNC信号、仅从PBCH DM-RS或同时使用SYNC+PBCH DM-RS来完成。
在任一选项中,假设PBCH传输模式是波束配置不可知的,UE将不需要知道小区的波束配置,因此测量将是波束不可知的。
CONNECTED Mode
SYNC Signal / NR PBCH-DMRS
在连接模式下,搜索和检测相邻小区时使用同步信号。由于这些信号将以波束不可知的方式传输,因此UE不能测量其服务小区和相邻小区的单个波束质量。
对于相邻小区测量,对于处于连接模式的UE来说,避免需要读取相邻小区的系统信息以能够获得关于小区的更多信息将是有益的。为了能够快速有效地执行连接模式邻居小区测量,可以使用同步信号质量度量来确定是否从候选小区获得进一步的信息。例如,可以通过服务小区提供相邻小区系统信息。
BRS:Beam Reference Signals
在NR中,小区可以被多个TRP覆盖,并且每个TRP可以具有一个或多个波束。一旦UE选择了用于初始接入的小区,网络需要知道哪些波束可用于与UE的通信。同样,当UE可以从TRP的覆盖移动到小区中的另一个TRP时,通信波束可以改变。为了促进小区内的移动性,应当在小区中周期性地发送特定于波束的波束参考信号。由于信号是特定于波束的,UE能够测量和检测不同的波束,并将该信息反馈给网络(服务小区)。
类似的移动性流程应适用于单波束和多波束部署,因为在这两种情况下,移动性都基于BRS信号。
BRS信号应该是小区特定的,并且可以使用小区识别来确定。小区特定性和周期性BRS信号也可用于小区间迁移测量。当UE检测到小区并对其进行识别时,它可以获得相邻小区的波束配置,以对BRS信号执行波束电平测量,并将这些测量报告给服务小区。
同步信号测量
LTE参考符号结构(如图2所示)和以下测量假设用于计算NR测量的基线。
200ms L1测量周期;
在RS测量中获得5个L1测量样本,每个测量周期向上层报告一个值作为L1测量
一个测量样本对应于6个PRB上1ms周期内参考符号的测量,每个PRB有8个参考符号

对于同步信号的NR测量,需要假设一些NR-SS周期性。同步信号的周期性直接影响小区检测时间,从而影响初始接入时延,因此,假设至少5 ms的LTE周期性是公平的,并且假设每个测量的NR-SS周期提供一个样本。
目前,NR SS已同意由NR-PSS和NR-SSS组成,并应提供1008个NR PCI。当考虑使用SS信号进行RRM测量时,有必要了解通过使用SS可以获得的精度水平。因此,为了能够近似精度,计算每个SS测量的潜在可用资源元素,假设SS的长度为62个RE(在72个子载波上)。每个测量样本场合仅假设一个序列(例如SSS)。
参考LTE部分,通过这些假设的简单计算,一个L1测量包括8个RS x 6个PRB x 5个样本=每个L1测量周期240个RE。为获得NR-SS测量的类似精度,每个L1测量样品应提供类似数量的RE。如果提供的RE数量较小,则L1测量样本的数量可以增加(例如更多时间)或NR-SS带宽应足够宽。在NR的情况下,应支持不同的波束结构,增加L1测量样本的数量(例如时间)可能具有挑战性,因此最好增加带宽。在表1中,计算了在不同的banwdith(或采样)假设下可以获得的RE的数量(假设62个RE步骤),并将其与LTE L1测量期间可用的RE的数量进行了比较。
可以看出,根据所使用的假设,需要在4次以上累积NR-SS样本,或者具有4倍宽的BW(比LTE SSS宽)。

下行移动性测量信号必须实现以下功能:
允许粗符号T/F同步
提供TRP或波束识别
允许链路信号质量测量具有足够的质量。
一个重要特征是,移动性信号应支持对来自TRP的信号的候选链路质量的测量,这些TRP可能与服务信号不紧密(CP级)同步。
MRS应支持有效的移动波束扫描(TX)和扫描(RX)。在传统设计中,例如PSS/SSS,不同的领域。
为了提供这些功能,提出了图3所示的信号格式。可以将整个信道称为SCH,信号由两个字段组成,一个同步字段(称为TSS)和一个链路(小区或波束)标识字段(称为小区BRS)。该字段被多路复用成单个OFDM符号,该符号将给定数量的波束的波束扫描持续时间减半。图3还说明了用于波束扫描的MRS符号的使用。来自同一TRP的波束可以使用相同的TSS,而BRS字段识别单个波束。
虽然图中显示了对两个字段的相同资源分配(用不同的阴影标记),但它们可能分配不均。
在概念上类似于LTE中的PSS的TSS字段优选地是在LTE中用于初始定时同步的Zadoff-Chu序列。应使用单个序列或少量序列来最小化UE搜索工作。
BRS序列在功能上类似于LTE中的SSS,应该是伪随机二进制序列,例如M序列或Gold序列。应容纳数十到数百个具有良好互相关特性的BRS序列。

图4显示了用于生成MRS的发射机结构。时域级联是首选的,因为它最大化了两个字段的频率分集,并允许将整个MRS频率范围用于基于TSS的定时估计。
UE接收机使用适当的定时和频率搜索网格在时域中首次搜索TSS序列。在获得符号定时和频率同步后,应用FFT并提取MRS子载波。在MRS子载波的IDFT之后,以时域表示获得BRS(ID信号)符号。
对于MRS质量测量,整个符号(两个字段)可用于信号质量估计。
