增强型波束管理减少时延和开销

在Rel-16中，为减少延迟和开销，进行了上下行波束增强选择。多波束部署增强，主要针对FR2。

由于开销和延迟减少仍处于研究阶段，首先需要评估方法。减少开销/延迟方法有：

• 通过LLS/SLS模拟的常规指标，如频谱效率、第5百分位用户吞吐量、用户感知吞吐量、单用户频谱效率、BLER等。

• 开销减少和延迟减少的分析评估

• BM（Beam Management）不是无线传输的最后一步，一些中间结果或统计结果也可以用来证明拟议BM解决方案的性能增益，比如：

1. L1-RSRP/SINR的Trace和CDF（用户经历了一段时间的L1-RSRP/SINR，以及总体分布，如图1左侧所示，需要根据允许的场景进行调整）

2. 中断概率（例如，SNR<[0]dB）和条件中断概率（例如，SNR<[0]dB的概率取决于阻塞事件，其中阻塞事件定义为SNR下降[10]dB并持续[50]ms以上，图1右侧给出了说明）

3. 成功恢复波束故障的可能性（例如，从堵塞事件中成功恢复的概率）

为了在波束故障恢复期间识别新的候选波束，通过候选波束列表的IE将大量资源配置到UE。在Rel-15中，为了提供足够的覆盖范围，最多可以有64个SSB波束，但candidateBeamRSList最多只能配置16个资源。这种设计意味着gNB必须通过RRC重配来配置一组新的候选波束到移动UE，即使在一个小区内，也需要大约4（=64/16）个RRC配置来向UE发送候选波束集变化的信号。一般来说，对于小区内移动性，不优选RRC重构，并且通过将16个候选波束固定到64个SSB波束的子集（例如均匀采样），将降低成功恢复的概率。

最直接的解决方案是将candidateBeamRSList中包含的最大资源数增加到64，这样就不需要进一步的RRC信令来在该小区的覆盖区域内进行波束跟踪/指示。

然而，在Rel-15中，对于具有大量候选资源的新波束识别，存在UE复杂性问题。为了解决这种问题，考虑通过RRC信令（例如，所有SSB波束）和MAC-CE/DCI信令来支持配置更大资源集的机制，以选择其中的一部分作为新波束识别的活动资源，如下图所示。

在1秒的时间内，对3种不同的解决方案进行了性能比较，如下表所示。可以看出，提出的解决方案在鲁棒性和复杂性之间进行了很好的权衡，即UE在给定的时间段内只需要测量16个波束，而使用Rel-15设计可以实现的中断概率几乎减半，并且接近UE对所有SSB波束执行全局搜索的上限。

如下所述，为了使UE能够在一个SSB占用的符号之间执行Rx波束扫描，当UE在FR2中执行基于SSB的L1-RSRP测量时，调度限制适用于要监控的RS符号。

当UE在FR2中执行基于SSB的L1-RSRP测量时，调度限制适用于要监控的RS符号

这种限制意味着UE特定的PDSCH不能与SSB进行FDMed，即使它们在空间上由该SSB引导。此外，为了减少RRC对小区内波束跟踪的参与，gNB可能会配置所有SSB以供UE执行L1-RSRP测量，这种调度限制将产生相当大的开销。

假设将所有64个SSB配置为小区中的所有UE作为BM资源，在表2中，提供了波束扫描SSB周围调度限制的开销，即64个SSB占用的符号数与一个SSB周期内OFDM符号总数的比率。可以看出，即使在10或20ms SSB周期的典型配置下，开销也相当大（>10%）。可以通过更大的SSB周期来减少开销，但初始接入的延迟将成比例增加，因此不是首选解决方案。

为了减少开销，一种解决方案是在某些情况下允许多路复用SSB和UE特定的PDSCH。如图3所示，基于SSB的L1-RSRP测量有两种不同的行为。一是，如果ReportQuantity配置为“no report”，UE可以在SSB期间扫描其Rx波束以找到最佳Rx波束，在这种情况下，不允许在承载SSB的那些符号上传输PDSCH。另一个是，当ReportQuantity配置为“ssb index-rsrp”时，UE应在一个ssb期间固定其Rx波束，以进行准确的rsrp计算（可能平均），在这种情况下，PDSCH可以与ssb进行FDMed，UE可以使用相同的Rx波束来接收两者。

通过这种区分，gNB将能够为UE配置有限的SSB集（即无报告）以执行Rx波束扫描（因此在这些符号上没有PDSCH）。在其他SSB位置，gNB仍然能够将PDSCH传输到此UE，即使它们配置为L1-RSRP测量（即具有报告）。这样，可以缓解开销问题。作为伴随的解决方案，还可以考虑支持用于L1-RSRP计算的SSB集的动态变化和相关报告设置的机制。

对于Rel-15中的非基于组的波束报告，一种可能的UE实现是UE可以选择和报告具有最大N个RSRP的波束，其中N是要报告的波束数。这种基于UE实现的隐式波束选择的结果是，它可能无法达到波束选择的原始目的。例如，对于最大的N个RSRP，可以选择空间相邻的gNB-Tx波束。图4显示了等高线图中所有gNB Tx波束的RSRP分布。对于具有最大N个RSRP的波束报告，UE将仅选择峰值周围的波束进行报告，例如，如果N=2，则图4中的beam A和beam C。这些报告的波束不适合作为备用波束，因此系统对阻塞的鲁棒性较差。在这种情况下，为了获得适合用作备用的波束（例如，图4中的beam A和beam B），gNB可以配置更多轮波束测量/报告，从而导致较大的延迟/开销。

为了解决这个问题，Rel-16中一个简单的研究方向是引入额外的波束选择规则来调节UE行为。例如，可以要求UE报告具有低空间相关性的gNB-Tx波束。这样，选择和报告的发射波束将更适合通过多面板/波束分集传输提高系统鲁棒性，同时减少延迟和开销。

下图显示了报告低相关beam A和B相对于高相关beam A和C的增益。由于beam A和C高度相关，当波束A被阻断时，beam C不能用作良好的备份。相反，beam B具有更强的鲁棒性，可以用作备用，以防止RSRP严重退化（>20dB）。