乒乓切换时的状态转换
关于NR中的gNB间切换,最好的状态是将上下文变化最小化。
在LTE中,eNB可以基于不同的标准(例如不活动定时器)触发从RRC CONNECTED到RRC IDLE的转换。一旦处于RRC空闲状态,UE可以执行小区重选,并且根据网络配置小区重选阈值的方式,UE可以最终重新选择属于不同eNB的小区。例如,在需要负载均衡的场景中,可以使用这些不同的阈值。在UE恢复其RRC连接的时刻,它开始执行测量并发送报告,该报告可能触发切换回UE先前连接到的eNB,这可以被视为eNB在IDLE到connected状态转换时的乒乓切换。
这种问题将在每次发生状态转换时通过空口引入不必要的信令。与LTE一样,NR中也可能经常发生过渡。因此,NR应支持在CONNECTED和IDLE之间的状态转换时避免gNB间移动性的机制。
除了空口上的切换信令之外,该场景还将在一些类似X2的接口上生成不必要的网络信令。当UE移动到eNB-1中的空闲时,上下文被存储在那里。当UE重新选择eNB-2中的小区时,UE将尝试恢复,这将触发X2上的上下文获取。一旦UE恢复其RRC连接并触发切换,将再次移动上下文,这可以称为双上下文移动。
从UE的角度来看,上述问题可能发生在IDLE中的覆盖与CONNECTED中的覆盖不同的场景中。在LTE中,称为小区范围扩展(CRE:Cell Range Expansion)的功能被用于在连接模式下扩展小区的覆盖区域。该功能被引入作为不同小区之间的主动模式负载共享机制。小区通过A3偏移或小区个体偏移(CIO:cell Individual Offset)向UE配置附加偏移,UE可以使用该附加偏移来比较源小区和相邻小区的信号强度,因此,只有当相邻小区变得比源小区至少偏移更好时,UE才会触发测量报告。当UE处于活动模式时,执行扩展小区覆盖范围的操作。图1显示了UE连接到已“扩展”其覆盖区域的小区的简单图示。在图1中,UE连接到LTE cell-B,因为UE仍在Cell-B的小区范围扩展区域中。如果UE完成其数据传输,并且如果它进入空闲模式,然后当它尝试返回到活动模式时(假设UE是静止的),那么UE将最终接入LTE Cell-A,因为空闲模式小区选择将不受活动模式小区范围扩展的影响。

在NR中,由于活动模式中的高增益动态波束赋形,这些场景也可能存在,其中UE可能处于另一空闲模式小区的覆盖区域下,同时由另一gNB生成的波束提供服务。这样的场景如图2所示。

在NR中,由于用于空闲模式和活动模式下的RRM测量的信号所使用的波束赋形策略不同,可能会出现活动模式和空闲模式部署之间的覆盖差异。
在LTE中,空闲模式小区重选是经由SIB4的内容来控制的,服务节点将能够从该SIB4配置UE在其进入空闲模式时应该以什么偏移来重选相邻小区。应当注意,在LTE中,即使在连接模式中,UE也应该监视来自源节点的系统信息传输。
在NR中,为了最小化对所有系统信息进行波束赋形的开销,其一部分将专用于向UE发信号。为了避免NR中的状态转换期间的乒乓行为,服务gNB可以在进入连接模式时或者在经由切换从已经不同地配置了UE的另一节点接收到UE时,经由专用系统信息传输来向UE配置相关偏移(重新分配因子)。
为了使网络能够配置具有相关偏移的UE,UE需要知道其所连接的NR小区。在活动模式下向UE指示NR小区标识符的几个选项。上述方法包括;
1) NR个小区标识符作为序列调制序列与活动模式RS相关联地发送
2) NR小区标识符作为物理信道中的卷积编码字段与活动模式RS相关联地发送
3) 使用从活动模式RS标识符导出的PDCCH/PDSCH配置周期性地调度NR小区标识符。
4) NR小区标识符通过专用控制信令提供给UE。
5) NR区标识符是基于活动模式RS信号标识符所使用的标识符的范围来推断的
6) 基于活动模式RS信号的频率子带推断NR小区标识符。
在仿真中,不同的波束赋形器用于初始接入和有源模式移动性。
图3的模拟结果表明,当在空闲模式和活动模式下使用极为不同的波束赋形器时,乒乓在状态转换期间的影响最小。结果表明,与空闲模式相比,当活动模式使用的波束增加256个时,约98%的UE在活动模式下的最佳小区的3dB内。这种偏移在任何情况下都会在活动模式中用作切换过程的一部分,因此即使在波束形成差异的极端情况下(与活动中的256个波束相比,空闲时没有),状态转换时的乒乓问题也不严重。
