基于显式指示的5G节能技术
在NR中，有新的技术以支持需要更高功耗的更高数据速率应用程序（eMBB）。为了克服功耗的增加，R15中引入了BWP（频域）和周期PDCCH监测（时域）等技术。苹果公司提出了基于网络到UE的显式指示的增强。
在R15 MTC和NB-IoT中，同意引入节能唤醒型信号，以节省UE功率。由于物联网设备大多处于空闲状态以延长电池寿命，因此重点在于空闲模式节能增强。从这个意义上讲，上下文不同于NR UE节能，eMBB是最流行的NR用例。因此，NR中节能信号的方法可能与MTC/NB-IoT中的方法非常不同。
为了获得有意义的节能增益，NR需要连接模式的节能技术。考虑到与连接模式相比，空闲模式的总功率贡献相对较小，因此连接模式的节电技术可能比空闲模式更有效。因此，它应该成为NR UE节能研究的重点。
当gNB调度处于RRC CONNECTED 模式的UE接收DL/UL数据时，到UE授权传输时间可能是随机的。这是因为来自应用服务器的UE业务是随机的，并且gNB应该服务于小区中的多个UE。图1显示了LTE中视频和网页浏览的授权到达时间的示例。据观察，视频流量的平均授权到达时间为5ms，网络浏览为6.2ms。对于视频，分布的尾部达到~20ms，对于网页浏览，尾部达到~40ms。这表明可能存在毫秒到几十毫秒的时间间隔，在此期间UE可以进入睡眠状态以节省功率。
为了利用这种授权之间的时间间隔，可以考虑显式的基于睡眠指示的UE节能机制，如图2所示。由于流量到达的动态变化，配置静态PDCCH监控周期或CDRX参数可能不足以以节能方式有效处理动态数据传输/接收。通过显式信令方法，网络可以动态处理这种情况，同时最大限度地提高节能增益。
为了评估，考虑了随机调度到达的统计模型。该模型很简单，但足以捕捉睡眠和流量负载之间的相互作用。为了进行简单分析，做出以下假设。
流量模式：使用带有参数p的Bernoulli 随机变量对授权到达事件进行建模，即任何给定时隙的授权到达以概率p方式发生。因此，授权时间到达时间可以建模为具有几何分布的随机变量D，如图3所示。
睡眠指示：假设gNB可以向UE发送Genie 睡眠指示，以指示睡眠持续时间D。这表明在睡眠周期结束后，授权以概率1到达。由于这一假设，在下面生成的结果应理解为性能增益的上限。
BLER和ACK/NACK：为简单起见，假设BLER=0和ACK/NACK可以在与接收到的授权相同的时隙（即自包含时隙）中发送，而不会出现错误。
具有睡眠指示的平均功耗
图4显示了长度为1+D的单个持续时间内的功率状态转换示例，包括一个授权时隙和一个后续睡眠持续时间D。请注意，授权间时间D可以等于或大于0。P0表示正常PDCCH监控和PDSCH解码的功耗（P0=300）。PDi是第i个持续时间Di的睡眠功率。请注意，PDi是Di的函数，即不同的睡眠时间长度具有不同的睡眠功率。随机变量△Di考虑了状态转换的能量成本。
无睡眠时的平均功率
在没有睡眠部署的情况下，基于仅PDCCH状态的部分和PDSCH+PDCCH解码状态的部分确定平均功率。由于授权以概率p到达，因此具有PDSCH的时隙部分被给出为p。因此，仅监控PDCCH的时隙取1-p的部分。然后，平均功率如下所示：
Pavg = (1-p)×PPDCCH-only + p×PPDCCH-PDSCH = (1-p) ×100+p×300 = 100+200p.
图5和图6显示了基于上述中描述的统计模型的睡眠指示的节能性能。从结果可以看出，通过动态指示睡眠持续时间，可以获得显著的增益，特别是当数据包到达率较低时（例如，在p=0.1时约55%）。功率节省增益取决于授权到达概率p。当p接近0时，没有睡眠保持的UE监控平均功耗为100的PDCCH。然而，具有睡眠指示机制的UE可以长时间睡眠，因此平均功耗接近0。当p靠近1时，两个UE几乎每个时隙都接收授权，没有时间进入睡眠。因此，功耗收敛到300。
