5G-NRシステム構成における間欠受信方式
DRX：間欠受信
5G端末の商用利用が目前に迫っていますが、事前のテストや一部の5Gフレンドリーユーザーからのフィードバックによると、「5G端末は消費電力が高く、待受時間が短い」という問題が特に顕著です。5Gの技術的特徴によれば、5G端末の消費電力が4Gよりもはるかに高い理由は4つあります。まず、5Gの帯域幅は4Gの5倍となり、通信消費電力は50％増加します。2つ目は、NSAネットワーク下では、端末はLTEとNRの2つの通信リンクを同時に維持する必要があることである。3つ目は、5Gの下りリンクがデフォルトで4×4 MIMOに対応し、アンテナ数が増加し、通信消費電力が50％増加すること。第 4 に、5G アップリンクは 2T をサポートしており、1T と比較して PA の消費電力が 50% ～ 100% 増加します。5G の基本消費電力は 4G に比べて相対的に大きく増加しており、ネットワークパラメータの影響を受けやすく、消費電力を削減し、5G 端末のバッテリー寿命体験を向上させるためにネットワークパラメータと連携することが急務であることがわかります。
これはデータ伝送の遅延に一定の影響を与えますが、遅延がユーザーエクスペリエンスに影響を与えない場合、より重要な端末の消費電力を考慮すると、DRXを実行することは非常に意味があります。
DRX は、アイドル状態の DRX と接続状態の DRX に分けられます。アイドル状態の DRX はページング プロセス (Paging) とも呼ばれ、接続状態の DRX は CDRX と呼ばれます。この記事では主に CDRX に焦点を当てます。 。
CDRX 接続の DRX
一般的な DRX サイクルを次の図に示します。この図において、「Ｏｎ Ｄｕｒａｔｉｏｎ」の期間は、ＵＥがダウンリンクＰＤＣＣＨサブフレームを監視する期間であり、この期間中、ＵＥはアウェイク状態にある。
「Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ ｆｏｒ ＤＲＸ」の期間は、ＤＲＸスリープ時間、すなわち、電力を節約するためにＵＥがＰＤＣＣＨサブフレームを監視せずにスリープする時間である。
この図から、DRX スリープ時間が長いほど UE の消費電力は低くなりますが、それに応じてサービス送信の遅延も増加することがわかります。
パラメータ設定
パラメータの設定
スペースの影響を受けて、読者は自分で 3GPP TS 38.331-g10 を確認できます
6.3.2 参照用の DRX-Config 情報要素。
SP9500-CTS の構成インターフェイスを次の図に示します。
DRX 構成
DRXCtrl: デフォルトは「OFF」、DRX 機能をオフにします。「ON」に設定すると、DRX 機能がオンになります。
(1) drx-onDurationTimer
DRX 継続監視タイマーは、DRX サイクルの開始からカウントされます。このタイマーの実行中、端末はネットワークの PDCCH の「PDCCH サブフレーム番号」を継続的に監視する必要があります。オプションで subMilliSeconds/MilliSeconds を設定し、
設定範囲 (単位 ms):
サブミリ秒：整数 (1..31)
ミリ秒：ms1、ms2、ms3、ms4、ms5、ms6、ms8、ms10、ms20、ms30、ms40、ms50、ms60、ms80、ms100、ms200、ms300、ms400、ms500、ms600、ms800、ms1000、ms1200 、ms1600、スペア8、スペア7、スペア6、スペア5、スペア4、スペア3、スペア2、スペア1。
(2) drx-InactivityTimer
端末が新しいデータ スケジューリング PDCCH シグナリングを受信した後に開始される DRX 非アクティブ化タイマー。このパラメータは、端末がダウンリンク PDCCH チャネルの DCI を正常にデコードした後、継続的にアクティブ状態にある連続 PDCCH サブを監視し続ける必要があることを示します。 . フレーム数。
設定範囲 (単位 ms):
ms0、ms1、ms2、ms3、ms4、ms5、ms6、ms8、ms10、ms20、ms30、ms40、ms50、ms60、ms80、ms100、ms200、ms300、ms500、ms750、ms1280、ms1920、ms2560、スペア9、スペア8、スペア7、スペア6、スペア5、スペア4、スペア3、スペア2、スペア1。
(3) drx-HARQ-RTT-TimerDL
ダウンリンク HARQ RTT タイマー。タイマーの長さは、HARQ フィードバックの瞬間からこのプロセスの HARQ 再送信を受信するまでの最小時間間隔です。ダウンリンクプロセスに対応するデータが正常に復号化されなかった場合にのみ、端末はプロセスのＨＡＲＱ ＮＡＣＫフィードバック後の最初のシンボルから開始する。ダウンリンクプロセスの再送スケジューリングは、Timer 値の後にスケジュールされます。
設定範囲（単位記号）：整数（0～56）
(4) drx-HARQ-RTT-TimerUL
アップリンク HARQ RTT タイマー。その長さは、PUSCH 送信の時間とこのプロセスの HARQ 再送信の受信の間の最小時間間隔です。上りリンク PUSCH 送信後、端末はこのプロセスのために上りリンク HARQ RTT タイマを開始しますが、PUSCH 送信が PUSCH 反復を使用する場合、上りリンク HARQ RTT タイマーは最初の PUSCH 反復後に開始されます。
設定範囲（単位記号）：整数（0～56）
(5) drx-RetransmissionTimerDL
ダウンリンク再送信タイマー。タイマーは、drx-HARQ-RTT-TimerDL がタイムアウトした後、次のシンボルで開始されます。タイマーの実行中、端末はネットワークの制御チャネルを監視し、プロセスに対する下りリンクのスケジューリング情報または下りリンクの設定許可を受信するとタイマーを停止します。
設定範囲（ユニットスロット）：
sl0、sl1、sl2、sl4、sl6、sl8、sl16、sl24、sl33、sl40、sl64、sl80、sl96、sl112、sl128、sl160、sl320、スペア15、スペア14、スペア13、スペア12、スペア11、スペア10 、スペア9、スペア8、スペア7、スペア6、スペア5、スペア4、スペア3、スペア2、スペア1
(6) drx-RetransmissionTimerUL
アップリンク再送タイマーは、drx-HARQ-RTT-TimerUL がタイムアウトした後、次のシンボルでタイマーを開始します。タイマーの実行中、端末はネットワークの制御チャネルを監視し、プロセスに対する上りスケジューリング情報または上りリンク設定許可を受信するとタイマーを停止します。
設定範囲（ユニットスロット）：
sl0、sl1、sl2、sl4、sl6、sl8、sl16、sl24、sl33、sl40、sl64、sl80、sl96、sl112、sl128、sl160、sl320、スペア15、スペア14、スペア13、スペア12、スペア11、スペア10 、スペア9、スペア8、スペア7、スペア6、スペア5、スペア4、スペア3、スペア2、スペア1
(7) drx-LongCycleStartOffset
長い DRX サイクルを設定するためのサイクルとオフセット
デフォルト設定は、周期が 10 ミリ秒、開始オフセットが 1 ミリ秒であることを示します。
ショートDRX
(1)drx-ショートサイクル
短い DRX サイクルを設定するために使用されるサイクル。
設定範囲 (ミリ秒単位):
ms2、ms3、ms4、ms5、ms6、ms7、ms8、ms10、ms14、ms16、ms20、ms30、ms32、ms35、ms40、ms64、ms80、ms128、ms160、ms256、ms320、ms512、ms640、スペア9、スペア8、スペア7、スペア6、スペア5、スペア4、スペア3、スペア2、スペア1
(2)drx-ShortCycleTimer
これは、端末が短 DRX サイクルを使用する時間の長さを制御するために使用され、単位は整数で、短サイクルのサブフレームが何個続いて長サイクルに入るかを示します。値が 2 の場合、(2*drx-ShortCycle) サブフレームの後に長いサイクルが開始されることを意味します。
drx-スロットオフセット
端末は drx-onDurationTimer の遅延を開始します。このパラメータは、サブフレームの開始点に対する DRX onDuration の開始時点のオフセットを設定するために使用されます。オフセットは 1/32ms の整数倍です。
設定範囲: 整数 (1..31)
CDRXの基本プロセス
CDRX の基本プロセスを上の図に示します。
① 端末 drx-onDurationTimer が起動し、端末は制御チャネルの監視を開始します。
② drx-ondurationTimer の実行中、gNB は時刻 t1 で下りプロセス 1 の初回送信のスケジューリング シグナリングを送信し、drx-InactivityTimer が開始されます。
③ 端末がこのプロセスのダウンリンクデータの復号に失敗した場合、HARQ NACK をフィードバックし、HARQ NACK フィードバック後の最初のシンボルでダウンリンク drx-HARO-RTT-TimerDL を開始します。
④ 時刻 t2 で drx-InactivityTimer がタイムアウトし、端末は制御チャネルの監視を停止します。
⑤時刻t3でdrx-HARQ-RTT-TimerDLがタイムアウトすると、drx-RetransmissionTimerDLが開始され、端末は制御チャネルの監視を開始する。
⑥ 時刻 t4 で、端末は gNB から送信されたプロセス 1 の最初の再送スケジューリング シグナリングを受信し、drx-Retransmission TimerDL が停止し、端末は制御チャネルの監視を停止します。
⑦ 端末が最初の再送信データの復号に失敗した場合、t5 で HARQ NACK フィードバックを実行し、HARQ NACK フィードバック後の最初のシンボルで drx-HARO-RTT-TimerDL を開始します。
⑧ 時刻 t6 で、drx-HARO-RTT-TimerDL がタイムアウトし、drx-RetransmissionTimerDL が開始されます。
⑨ 時刻 t7 で、端末はプロセス 1 に対する gNB の 2 回目の再送スケジューリング シグナリングを受信し、drx-Retransmission TimerDL が停止し、端末は制御チャネルの監視を停止します。2 回目の再送信のデコードが成功したため、端末は drx-HARO-RTT-TimerDL で起動しなくなります。
テストプロセス
構成
一般的な構成
drx-onDurationTimer は「ミリ秒」= 5 ミリ秒に設定されます。
drx-LongCycleStartOffset サイクルは 20ms に設定され、オフセットは 0ms です。
drx-InactivityTimer は 5ms に設定され、slot4 がスケジュールされます。
drx-onDurationTimer を「ミリ秒」= 8 ミリ秒に設定、
drx-LongCycleStartOffset サイクルは 40ms に設定され、オフセットは 0ms、
drx-InactivityTimer は 8ms に設定され、スロット 3 とスロット 16 がスケジュールされます。
drx-onDurationTimer は「ミリ秒」= 20 ミリ秒に設定されます。
drx-LongCycleStartOffset サイクルは 160ms に設定され、オフセットは 0ms、
drx-InactivityTimer は 5ms に設定され、slot9 をスケジュールします
テストプロセス
説明する
SCS=30kHzを例にとります
DRX 機能を使用しない場合の RMC スケジューリング プロセスを次の図に示します。各フレームのスロット 5 がスケジューリングされます。
DRX 機能が有効になった後の RMC スケジューリング プロセスは次の図に示されており、DRX ロング期間は 20ms に設定され、slot5 は 2 つの SFN ごとにスケジュールされます。
スケジュールされたスロットは、drx-onDurationTimer の長さの範囲内である必要があります。たとえば、drx-onDurationTimer が「MilliSeconds」に設定され、長さが 5ms の場合、設定された RMC スケジュールされたスロットのインデックスは、 DRX 機能が有効になります。たとえば、次の図に示すように、slot5 をスケジュールします。
テスト構成の概要
①drx-InactivityTimer の長さは、2n フレームの最後のスケジュールされたスロットと 2n+1 の最初のスケジュールされたスロットの間の間隔 (つまり、図 1 の間隔 X、SP9500 の場合は drx-InactivityTimer の長さ) よりも短くなければなりません。通常は 10ms 未満です)。
②drx-onDurationTimer と drx-InactivityTimer は両方とも、アップリンク/ダウンリンク データをスケジュールできる長さ範囲内のアクティブ時間であり、残りはアップリンク/ダウンリンク データをスケジュールできないスリープ時間です。
③RMC スケジューリングを設定するための最初のスロットは、DRX 機能が有効になる前に drx-onDurationTimer 内にある必要があります。
DRX テスト インスタンス
n78、scs=30kHz、BW=100MHz を例に挙げると、無線フレーム長は 10ms、スロット番号は 0 ～ 19、合計 20 スロット、各スロットの長さは 0.5ms です。簡単な例:
DRX を無効にする
n78 100M 帯域幅はスロット 3 PDSCH をスケジュールし、スループットは次の図に示されています。
[例 1] DRX ロングサイクルを有効にする
[構成] 次の図に示すように、長い期間は 20 ミリ秒、onDurationTimer は 5 ミリ秒、InactivityTimer は 5 ミリ秒で、slot3 もスケジュールされます。
onDurationTimer 5ms の間、端末はスロット 3 で PDCCH を監視します。ルールに従って、InactivityTimer はスロット 4 からスロット 13 での監視が終了するまでの 5 ミリ秒間アクティブ化されます。タイマーが期限切れになり、他のデータが受信されなくなると、端末は状態に入ります。スリープ時間は 10ms なので、端末は無線フレームごとにスリープし、スロット 3 の PDSCH データ パケットは 1 回受信できます。DRX をオンにしない場合（すべてのフレームがスロット 3 でダウンリンク データを受信する）と比較して、スループットは以前の半分に低下します。 1 つは、以下の図に示すように
【例2】DRX-longサイクルを有効にする
[構成] 次の図に示すように、ロング期間は 40 ミリ秒に変更され、onDurationTimer は 5 ミリ秒のまま、InactivityTimer は 5 ミリ秒のままです。
同様にslot3もスケジュールされていますが、【例1】と比較すると周期が40msと長くなり、4無線フレームごとに1つのslot3しか監視できなくなり、スループットがDRXなしの場合の1/4に低下します。以下の図に示すように、
【例3】DRX-longサイクルを有効にする
[構成] 長時間 20ms、onDurationTimer 5ms、InactivityTimer 5ms。以下に示すように:
スロット 11 をスケジュールします。スロット 11 はオン期間外であるため、端末は休止状態に入り、次の図に示すように、端末は起動時間内にデータを監視できず、スループットが 0 になります。
【例4】DRXを有効にする - 長周期+短周期
[構成] 下図に示すように、長周期 20ms、短周期 5ms、ShortCycleTimer 2、onDurationTimer 2ms、InactivityTimer 2ms
スロット 3 をスケジュールし、onDurationTimer 2ms 以内に、端末はスロット 3 のダウンリンク データを監視し、すぐにスロット 4 ～ スロット 7 をアクティブ化します。 InactivityTimer 2ms、データをリッスンしなかった後、短期期間をアクティブ化します。短期期間は 0/5 の位置でのみアクティブ化できます。 /10ms なので、slot8/9 をスキップし、slot10 から短い期間に入り、slot19 で終了します。データは監視されず、短い期間が終了し、次の短い期間に入ります (新しい無線フレーム スケジューリングに入る)。データは監視されます。スロット 3 では、上記の手順を繰り返します。これにより、スロット 3 のダウンリンク データ スケジューリングが各ワイヤレス フレームで監視できるようになり、スループットの結果は、次の図に示すように、DRX を有効にしない場合のスループット結果と一致します。
【例5】DRXをONにする - 長周期+短周期
[構成] 長周期 20ms、短周期 5ms、ShortCycleTimer 2、onDurationTimer 2ms、InactivityTimer 2ms。
スロット3とスロット11のスケジューリング処理は[例4]と同じですが、短周期起動処理中にスロット11のデータを監視し、スループット結果が前回の2倍になる点が異なります。以下に示すように:
最後に書きます
DRX 方式は主に端末の省電力化に使用されており、本稿のテスト例では、DRX の構成とスロット スケジューリングから始まり、データ サービスの使用量を表すスループットの結果を観察し、端末の消費電力を確認します。
この記事は、安隆技術: 5G システムにおける不連続受信_技術情報_深セン安隆通信技術有限公司からの転載です。
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