5G寻呼需要考虑哪些因素

为了找到处于IDLE或INACTIVE状态的UE，基本上，波束扫描对于寻呼传输是必要的，因为网络不会意识到处于空闲/非活动状态的每个UE的适当Tx波束。在这种情况下，在基于多波束的部署中，寻呼过程可能存在以下问题。

1.如果处于空闲或非活动状态的UE不知道由适当的Tx波束为UE传输的寻呼DCI资源位置，则在寻呼DCI的波束扫描传输期间，UE将需要继续唤醒并执行DCI盲检测，并且会消耗电池。

2.由于波束扫描传输，寻呼消息传输开销将增加，即某些波束上的寻呼消息传输将无法到达目标UE。

基于多波束部署的寻呼设计

LTE中的寻呼设计如下：

• 处于空闲模式的UE在寻呼帧（PF）中的寻呼时机（PO）定期唤醒并监控PDCCH，以检查寻呼消息的存在。

1.PO是一个子帧，可以承载对寻呼消息寻址的PDCCH。

2.PF是可能包含一个或多个PO的无线帧。

• PO和PF由UEID和网络配置（DRX循环和参数nB）得出。

1.空闲模式下的UE每{32,64,128,256}个无线帧唤醒一次。

2.从网络角度来看，不同的ue可以分布在不同的PO和PF中。

3.LTE中寻呼的示例配置如图1所示。

• C-SS中P-RNTI加扰的PDCCH用于调度寻呼消息。

• 相同的寻呼消息由跟踪区域中的所有eNB发送。

与LTE一样，NR系统中的寻呼机制对于允许UE在NR小区上驻留也是必要的。在基于单波束的部署情况下，LTE寻呼机制可以被视为基线。另一方面，在基于多波束的部署情况下，波束扫描对于寻呼传输是必要的，因为在空闲/非活动状态下，网络将不知道每个UE的适当Tx波束。

图2显示了基于多波束部署的寻呼传输设计示例。在该示例中，特定组中的UE需要在具有相同颜色的四个资源（例如，四个时隙）期间持续唤醒以监视用于寻呼的DCI，即使实际上UE可能能够仅在一个时隙中接收用于寻呼的DCI以及由适当的TRP Tx波束为UE发送的相关寻呼消息。此外，从网络角度来看，寻呼传输开销比基于单波束的部署增加了四倍。

在这里，提出了在基于多波束的部署中缓解上述问题的可能解决方案。

为了节省UE电池，如果UE可以专注于与UE的适当TRP Tx波束相对应的特定寻呼定时，这将是有益的。由于处于空闲模式的UE将监视SSB以进行同步和小区重选，因此处于空闲模式的UE将有可能基于检测到的SSB来识别适当的TRP Tx波束。因此，可以使用检测到的SSB和寻呼DCI资源之间的关联，即为调度寻呼消息的UE组公共NR PDCCH设置的控制资源。波束扫描寻呼传输的两种方法，一种是与SSB多路复用的寻呼传输，另一种是另一轮波束扫描的寻呼传输。在这两种方法中，这种关联可以帮助UE关注与检测到的SSB相对应的特定寻呼定时。如果寻呼DCI传输与SSB复用，例如在同一符号上或在与SSB相关联的预定义符号上，则UE可以隐式地识别该关联。

为了减少寻呼开销，可以考虑以下可能的方法。

1. 可以考虑在图3所示的不连续资源上进行波束扫描的寻呼传输。在这种方法中，如果寻呼消息的所有目标ue响应于早期寻呼消息，例如在beam#0上，则可以取消在诸如beam#1-#3上的寻呼传输之后的寻呼传输，因此在某些情况下可以减少寻呼传输开销。

2. 还可以考虑在空闲模式下报告UE波束。如果网络可以在空闲模式（例如，基于SSB索引报告）下识别与UE的粗略波束/TRP关联，则可以仅在对应于波束/TRP关联的特定资源上执行UE的寻呼传输，因此可以显著降低寻呼传输开销。对于这种方法，应该考虑在空闲模式下针对UE的有效反馈机制，例如通过使用RACH前导传输。

关于寻呼时机（PO）和寻呼周期的定义，有以下观点。

与在LTE中一样，PO应该被定义为UE需要监控DCI以进行寻呼的资源，并且寻呼周期需要由网络提供作为监控寻呼的周期。假设网络基本上不知道空闲UE的适当Tx波束，PO将由多个资源组成，用于在基于多波束的操作情况下进行寻呼的波束扫描传输。此外，与LTE一样，应支持寻呼周期和寻呼周期内寻呼次数的灵活性。

关于NR中寻呼的信道设计，寻呼消息由NR PDCCH承载的DCI调度，并在相关NR PDSCH中传输。

• 寻呼指示触发UE波束报告：

1.Opt-1：寻呼指示在DCI中

2.Opt-2：寻呼指示在非调度物理信道中

3.如果寻呼支持SI更新，如何指示SI更新

UE波束报告的寻呼指示将有助于减少寻呼传输开销，尤其是在基于多波束的部署中。然而，寻呼指示本身需要广播，并且它可能导致来自多个ue（例如，同一组或小区中的所有ue）的大量波束报告。

对于SI更新指示，由于基本上所有小区中的UE需要读取更新的SI，并且对于SI改变指示的寻呼消息大小是相当小的，因此有利于考虑在NR PDCH没有NR PDSCH的情况下传输SI改变指示的寻呼消息。

寻呼可用于指示空闲模式UE的分组到达和系统信息更新。分组到达的寻呼消息包含UE ID。在LTE系统中，单个UE的消息大小约为40到90bit。同时，只需要几个bit来指示系统信息更新。在NR系统中，可以预期类似数量的消息大小，但应考虑波束扫描。

数据到达的寻呼设计

支持寻呼传输的波束扫描，因此有两种替代方案支持寻呼传输。

1） 方案1：寻呼指示和消息都被扫描

在这种替代方案中，寻呼指示和消息在每个波束中传输。然而，使用的波束越多，发送的重复寻呼消息就越多。显然，在这种方法中，资源开销随着支撑波束的数量线性增加。同样从时延方面来看，优选的是寻呼传输与每个波束中的SSB复用。否则，需要为寻呼传输进行另一轮波束扫描。然而，在SSB中是否有足够的容量来添加寻呼消息传输是非常值得怀疑的，特别是考虑到消息大小是随着目标ue的数量线性增加的。

因此，NR寻呼设计似乎不首选此替代方案，并且不应扫描寻呼消息。

2） 备选2：只扫描寻呼指示

在该备选方案中，对寻呼指示进行扫描，并在给定UE的专用波束中发送其相关寻呼消息。发送寻呼指示还有两个选项，一个（Opt-1）是在DCI中发送寻呼指示，另一个（Opt-2）是在非调度物理信道中发送寻呼指示。

对于Opt-1，如果寻呼DCI的公共搜索空间类似于LTE的公共搜索空间，则此类USS的传输间隔与SSB或SS burst没有绑定关系，然而，非调度物理信道可以在每个波束的时域中与SSB复用。当考虑在PO接收之前为下行链路同步实现空闲模式UE时，寻呼指示最好被复用到每个波束中的SSB，其可以在时域中占据最短的接收窗口。因此，从UE的角度来看，从长远来看，它可以带来节能增益，如图4所示。

此外，关键问题是gNB如何获得UE的最佳波束信息。寻呼指示可用于触发UE波束报告。目标UE可以基于接收到的寻呼指示或其他信令报告最佳波束信息。这可以在目标UE的RRC建立过程中实现。

非调度物理信道中的寻呼指示也可以用作系统信息更新的指示。例如，除了寻呼指示位之外，还可以有公共位来通知UE SI的更新。

与NB-IoT类似，DCI也可用于系统信息更新，然而，考虑到数据寻呼比SI更新更频繁，应该选择Opt-1作为NR中的寻呼设计。