CN114615699A - 用于无线通信网络的网络架构、方法和设备 - Google Patents

用于无线通信网络的网络架构、方法和设备 Download PDF

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Abstract

由在休眠模式下操作的无线设备(例如用户设备)执行的方法包括：对来自预定资源集的多个资源中的每个资源执行测量，或者对来自预定资源集(例如波束集)的多个资源中的每个资源的信息进行解调和解码。所述方法进一步包括：对照预定标准，评估所述多个资源中的每个资源的所述测量或所解调解码的信息，然后响应于确定满足所述预定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信息的解调和解码以及评估，以使得所述预定资源集中的一个或多个资源既不被测量也不被解调和解码。所述方法进一步包括：进一步响应于确定满足所述预定准则，去激活接收机电路。所述方法进一步包括：在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用传输，以及在第二下行链路子帧中接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。

Description

用于无线通信网络的网络架构、方法和设备
本申请是申请日为2017年5月12日、申请号为201780029134.8、发 明名称为“用于无线通信网络的网络架构、方法和设备”的申请的分案申 请。
技术领域
本公开涉及无线通信网络，并且描述适合于但不限于第五代(5G)无 线通信网络的网络架构、无线设备、以及无线网络节点。
背景技术
所谓的第5代(5G)无线通信系统需要解决三个主要挑战以实现真正 的“联网社会”，其中任何人和任何事物可以随时随地访问信息和共享数 据。这些主要挑战是：
-连接设备数量的大规模增长。
-业务量的大规模增长。
-具有不同要求和特征的越来越广泛的应用。
为了处理业务量的大规模增长，需要更宽的频带、新的频谱、以及在 某些情况下更密集的部署。预计大部分业务增长在室内，并且因此室内覆 盖很重要。
预计用于5G的新频谱在2020年之后提供。实际频带以及频谱数量尚 未确定。用于移动电信的6GHz以上频带的标识将在2019年世界无线会议 (WRC-19)中处理。在WRC-15中处理了用于移动电信的6GHz以下的 新频带。最终，从1GHz以下、最高达100GHz的所有移动电信频带都可 能成为5G的候选频带。但是，预计5G的首次商业部署将在接近4GHz 的频带中发生，并且28GHz部署将在随后发生。
国际电信联盟(ITU)已概述5G的愿景，它将其称为“IMT-2020”， IMT-2020提供了对最终将定义5G的潜在场景、用例以及相关ITU要求 的最初认识。
第3代合作计划(3GPP)已开始迈向5G，2015年9月举办了5G研 讨会。已批准关于用于6GHz以上频谱的信道建模的研究项目。3GPP中 的5G规范制定可能跨越多个版本，并且具有两个规范工作阶段。预计第 1阶段将在2018年下半年完成。它将满足完整要求集的子集，并且针对某 些运营商表达的2020年早期商业部署的需求。目标是在2019年底完成的 第2阶段将满足所有标识的要求和用例。
发明内容
在此公开的各种技术、设备、以及系统的实施例包括诸如用户设备(UE) 之类的无线设备和由这些设备执行的方法。一种示例方法包括：确定与信 道状态信息(CSI)相关的参数的报告质量阈值；对来自第一预定波束集 的多个波束中的每个波束执行测量以进行评估；对照所述报告质量阈值来 评估所述多个波束中的每个波束的所述测量；响应于确定针对所述波束中 的一个波束满足所述预定标准，停止执行测量和评估测量，以使得所述第一预定波束集中的一个或多个波束未被测量和评估；以及向所述无线通信 网络报告所述波束中的所述一个波束的CSI。
也在无线设备中实现的另一种示例方法包括：在休眠模式下操作，其 中，在所述休眠模式下操作包括：间歇地激活接收机电路以扫描同步信号 和/或系统信息信号。该方法进一步包括：当扫描同步信号和/或系统信息 信号时：对来自预定资源集的多个资源中的每个资源执行测量，或者对来 自预定资源集的多个资源中的每个资源的信息进行解调和解码，其中，所 述预定资源集中的所述资源的每一个由波束、定时、以及频率中的一项或多项定义；对照预定标准，评估所述多个资源中的每个资源的所述测量或 所解调解码的信息；响应于确定针对所述资源中的一个资源满足所述预定 标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信息的解调和解码以及评估， 以使得所述预定资源集中的一个或多个资源未被测量或解调和解码；以及 进一步响应于确定针对所述资源中的一个资源满足所述预定标准，去激活 所激活的接收机电路。所述方法还可以包括：在第一下行链路子帧中接收 根据第一参数集格式化的第一OFDM传输；以及在第二下行链路子帧中 接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于 所述第一参数集。
所述方法还可以包括：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信 号；使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中 标识上行链路接入配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线 通信网络进行发送。所述第一参数集和所述第二参数集可以分别包括具有 第一子帧长度的子帧和具有第二子帧长度的子帧，其中，所述第一子帧长 度不同于所述第二子帧长度。所述第一参数集还可以具有第一子载波间隔， 所述第二参数集可以具有第二子载波间隔，其中，所述第一子载波间隔不 同于所述第二子载波间隔。
另一种示例方法由具有可操作以进行波束成形的多个天线的无线设备 执行，并且包括：基于所估计的下行链路路径损耗、所述无线设备的所估 计的剩余电池寿命、以及所述无线设备的电池消耗中的一项或多项，确定 是应增加还是减少要用于波束成形的天线的数量。所述方法进一步包括： 针对一个或多个后续发送或接收操作，增加或减少在波束成形中使用的天 线的数量。
由无线设备执行、或者除了上述任何示例方法之外的又一种方法的示 例包括：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行 链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入 配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。 所述方法还可以包括：在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格式化 的第一OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中接收根据第二参数集格 式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。例如， 所述第一OFDM传输可以具有根据用于LTE的规范的参数集。可以在相 同的载波频率上接收所述第一下行链路子帧和所述第二下行链路子帧。所 述第一参数集和所述第二参数集的子帧可以分别包括第一预定数量的 OFDM符号和第二预定数量的OFDM符号。所述第一参数集和所述第二 参数集中的至少一个可以包括长度小于或等于250微秒的子帧。
所述第一参数集和所述第二参数集可以分别包括第一子帧长度的子帧 和第二子帧长度的子帧，其中，所述第一子帧长度不同于所述第二子帧长 度。所述第一参数集还可以具有第一子载波间隔，所述第二参数集可以具 有第二子载波间隔，其中，所述第一子载波间隔不同于所述第二子载波间 隔。
所述方法可以进一步包括：在第一物理数据信道上接收和处理第一第 2层数据，以及在第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据。所述 接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并，并且所述接收和 处理所述第二第2层数据不包括软HARQ合并。这可以包括使用公共解调 参考信号集来接收所述第一第2层数据和所述第二第2层数据两者。
在某些情况下，可以使用单RRC方法。例如，在无线设备中的所述 方法可以进一步包括：使用第一MAC协议层来处理来自所述第一OFDM 传输的数据，以及使用第二MAC协议层来处理来自所述第二OFDM传输 的数据，其中，所述第一MAC协议层不同于所述第二MAC协议层。所 述方法可以进一步包括：使用单个公共RRC协议层来处理从所述第一 MAC协议层和所述第二MAC协议层中的每一个接收的消息。
在某些情况下，可以使用双RRC方法。在这种情况下，在所述无线 设备中的所述方法进一步包括：使用第一MAC协议层来处理来自所述第 一OFDM传输的数据，以及使用第二MAC协议层来处理来自所述第二 OFDM传输的数据，其中，所述第一MAC协议层不同于所述第二MAC 协议层。所述方法可以进一步包括：使用第一RRC协议层来处理经由所 述第一MAC协议层接收的消息，以及使用第二RRC协议层来处理经由 所述第二MAC协议层接收的消息，其中，所述第一RRC协议层不同于 所述第二RRC协议层。至少所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议 层中的一个RRC协议层被配置为将选定的RRC消息传递到所述第一 RRC协议层和所述第二RRC协议层中的另一个RRC协议层。所述选定 的RRC消息是由所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层中的所述 一个RRC协议层来接收和处理、但目标是所述第一RRC协议层和所述第 二RRC协议层中的所述另一个RRC协议层的RRC消息。
在所述无线设备中的所述方法可以进一步包括：在第三物理数据信道 上发送第三第2层数据，以及在第四物理数据信道上发送第四第2层数据。 所述发送所述第三第2层数据包括使用支持软合并的HARQ进程，并且所 述发送所述第四第2层数据不包括HARQ进程。
在某些情况下，所述方法包括：在连接模式下在一个或多个第一间隔 中进行操作，以及在休眠模式下在一个或多个第二间隔中进行操作，其中， 所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传输在所述连接模式下执行。在 所述休眠模式下进行操作包括：监视携带跟踪区域标识符的信号；将在所 述监视中接收的跟踪区域标识符与跟踪区域标识符列表进行比较；以及响 应于确定所接收的跟踪区域标识符不在所述列表上，通知所述无线通信网络，但是响应于接收变化的跟踪区域标识符，不通知所述无线通信网络。
在所述无线设备中的所述方法可以包括：向所述无线通信网络发送能 力指示器，所述能力指示器标识在所述无线通信网络中存储的用于所述无 线设备的能力集。所述方法可以包括：使用基于竞争的接入协议向所述无 线通信网络进行发送。所述基于竞争的接入协议可以包括先听后说(LBT) 接入机制。
在所述无线设备中的所述方法可以进一步包括：测量在第一接收波束 上的第一移动性参考信号，以及测量在第二接收波束上的第二移动性参考 信号，其中，所述第二移动性参考信号不同于所述第一移动性参考信号。 所述方法可以进一步包括：向所述无线通信网络报告测量所述第一移动性 参考信号和所述第二移动性参考信号的结果。所述方法还可以包括：响应 于报告所述结果，接收用于从在当前下行链路波束上接收数据切换到在不 同的下行链路波束上接收数据的命令。所述方法可以包括：接收用于应用 于所述不同的下行链路波束的定时提前值。
在此公开的各种技术、设备、以及系统的其它实施例包括无线网络设 备和由这种无线网络设备的一个或多个实例执行的方法。这种方法的一个 示例包括：发送包括上行链路接入配置索引的第一下行链路信号，所述上 行链路接入配置索引从多个预定的上行链路接入配置中标识上行链路接入 配置，以及随后根据所标识的上行链路接入配置接收来自第一无线设备(例 如UE)的传输。所述方法还包括：在第一下行链路子帧中发送根据第一参数集格式化的第一OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中发送根据 第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一 参数集。所述第一参数集可以具有第一子载波间隔，所述第二参数集可以 具有第二子载波间隔，其中，所述第一子载波间隔不同于所述第二子载波 间隔。所述第一下行链路子帧和所述第二下行链路子帧可以在相同的载波 频率上发送。
在某些情况下，所述发送所述第一下行链路信号由无线网络设备的第 一实例执行，而所述发送所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传输由 所述无线网络设备的第二实例执行。例如，所述第一OFDM传输可以具 有根据用于LTE的规范的参数集。
所述第一参数集和所述第二参数集可以分别包括具有第一子帧长度的 子帧和具有第二子帧长度的子帧，其中，所述第一子帧长度不同于所述第 二子帧长度。所述第一参数集可以具有第一子载波间隔，所述第二参数集 可以具有第二子载波间隔，其中，所述第一子载波间隔不同于所述第二子 载波间隔。所述第一参数集和所述第二参数集的子帧可以分别包括第一预 定数量的OFDM符号和第二预定数量的OFDM符号。所述第一参数集和 所述第二参数集中的至少一个可以包括长度小于或等于250微秒的子帧。 所述第一OFDM传输可以与所述第二OFDM传输进行频率复用，并且在 时间上至少部分地与所述第二OFDM传输重叠。所述方法可以进一步包 括：在所述第一下行链路子帧或所述第二下行链路子帧的最早的OFDM符 号中，发送在所述最早的OFDM符号的第一子载波中的下行链路控制信 令和在所述最早的OFDM符号的第二子载波中的专用用户数据。所述方 法可以进一步包括：响应于在所述第一下行链路子帧中的所述第一OFDM 传输，在至少部分地与所述第一下行链路子帧重叠的上行链路子帧间隔的 最后一个OFDM符号中接收确认(ACK)数据或否定确认(NACK)数 据。所述方法可以进一步包括：发送根据所述第一参数集格式化的第三 OFDM传输，所述第三OFDM传输占用长度等于根据所述第一参数集的 多个子帧的传输时间间隔(TTI)。所述第一OFDM传输和所述第二OFDM 传输中的至少一个可以是离散傅里叶变换-扩展OFDM(DFTS-OFDM) 传输。
由无线网络设备执行的所述方法可以包括：发送包括接入信息信号的 第二下行链路信号，所述接入信息信号指示多个上行链路接入配置，其中， 所述上行链路接入配置索引标识所述多个上行链路接入配置中的一个。所 述发送所述第二下行链路信号可以由无线网络设备的第三实例执行。
在某些情况下，所述无线网络设备中的所述方法包括：在第一物理数 据信道上处理和发送第一第2层数据，以及在第二物理数据信道上处理和 发送第二第2层数据。所述处理和发送所述第一第2层数据包括使用支持 软合并的HARQ进程，并且所述处理和发送所述第二第2层数据不包括 HARQ进程。所述发送所述第一第2层数据和所述第二第2层数据可以使 用公共天线端口执行，其中，所述方法进一步包括：使用所述公共天线端 口来发送公共解调参考信号集以在接收所述第一第2层数据和所述第二第 2层数据两者中使用。
所述无线网络设备中的所述方法可以包括：在第三物理数据信道上接 收和处理第三第2层数据，以及在第四物理数据信道上接收和处理第四第 2层数据，其中，所述接收和处理所述第三第2层数据包括使用软HARQ 合并，并且所述接收和处理所述第四第2层数据不包括软HARQ合并。
在某些情况下，所述发送所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传 输可以由所述无线网络设备的一个实例执行，其中，所述方法进一步包括： 使用第一MAC协议层来处理用于所述第一OFDM传输的数据，以及使用 第二MAC协议层来处理用于所述第二OFDM传输的数据，所述第一MAC 协议层不同于所述第二MAC协议层。所述方法可以进一步包括：使用单 个公共RRC协议层来处理将要由所述第一MAC协议层和所述第二MAC 协议层中的每一个传输的消息。
在其它情况下，所述发送所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传 输由所述无线网络设备的一个实例执行，其中，所述方法进一步包括：使 用第一MAC协议层来处理用于所述第一OFDM传输的数据，以及使用第 二MAC协议层来处理用于所述第二OFDM传输的数据，所述第一MAC 协议层不同于所述第二MAC协议层。在某些实施例中，所述方法进一步 包括：使用第一RRC协议层来处理将要由所述第一MAC协议层传输的 消息，以及使用第二RRC协议层来处理将要由所述第二MAC协议层传 输的消息，其中，所述第一RRC协议层不同于所述第二RRC协议层。至 少所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层中的一个RRC协议层被 配置为将选定的RRC消息传递到所述第一RRC协议层和所述第二RRC 协议层中的另一个RRC协议层，所述选定的RRC消息是由所述第一RRC 协议层和所述第二RRC协议层的所述一个RRC协议层接收和处理、但目 标是所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层中的所述另一个RRC协议层的RRC消息。
所述无线网络设备中的所述方法可以进一步包括：从第二无线设备接 收能力指示器，所述能力指示器标识用于所述第二无线设备的能力集；以 及使用所接收的能力指示器，从存储用于多个无线设备的能力的数据库中 取得用于所述第二无线设备的所述能力集。所述能力集可以包括以下至少 一项：无线设备供应商(例如UE供应商)、能力版本、或者所述无线设 备的专有信息(例如专有UE信息)或所述网络的专有信息。
所述无线网络设备中的所述方法可以包括：使用基于竞争的接入协议 来向第三无线设备进行发送。所述基于竞争的接入协议可以包括LBT接入 机制。
在某些实施例中，所述无线网络设备中的所述方法包括：经由在所述 无线网络设备处使用多个天线形成的上行链路波束，从第四无线设备接收 随机接入请求消息；估计与所述随机接入请求消息对应的到达角；以及使 用在所述无线网络设备处使用多个天线形成的下行链路波束，发送随机接 入响应消息。形成所述下行链路波束是基于所估计的到达角。所述上行链 路波束可以是扫描上行链路波束。所述下行链路波束的宽度可以基于所估计的到达角的估计质量。
所述无线网络设备中的所述方法可以包括：服务第五无线设备，其中， 服务所述第五无线设备包括：根据与所述第五无线设备关联的第一网络切 片标识符，将来自所述第五无线设备的数据发送到第一网络节点或第一网 络节点集。所述方法还可以包括：服务第六无线设备，其中，服务所述第 六无线设备包括：根据与所述第六无线设备关联的第二网络切片标识符， 将来自所述第六无线设备的数据发送到第二网络节点或第二网络节点集。所述第二网络切片标识符不同于所述第一网络切片标识符，并且所述第二 网络节点或第二网络节点集不同于所述第一网络节点或第一网络节点集。
在此详述的其它实施例包括：无线设备、无线网络设备、以及系统， 它们被配置为执行上面概述的一种或多种方法和/或在此描述的众多其它 技术、过程、以及方法中的一个或多个；以及计算机程序产品和计算机可 读介质，它们包含这些方法、技术、以及过程中的一个或多个。
本公开的某些实施例可以提供一个或多个技术优势。例如，与传统无 线系统相比，某些实施例可以提供对更高频带的支持，具有更宽的载波带 宽和更高的峰值速率，例如使用新参数集，如下所述。某些实施例可以通 过使用更短和更灵活的传输时间间隔(TTI)、新信道结构等，提供对更 低延迟的支持。某些实施例可以提供对非常密集的部署、节能部署和大量 使用波束成形的支持，这例如通过消除针对小区特定的参考信号(CRS)、PDCCH等的传统限制来实现。最后，某些实施例例如通过更灵活的频谱 使用、对非常低的延迟的支持、更高的峰值速率等，提供对新用例、服务 和客户(例如包括V2X等的MTC场景)的支持。在此描述的技术的各种 组合可以以互补和协作方式提供这些和/或其它优势，以便达到全部或部分 ITU-2020要求。本领域的技术人员可以容易地获得其它优势。某些实施例可以没有、具有部分或全部所述优势。
附图说明
图1示出用于NX和LTE的高级逻辑架构；
图2示出NX和LTE逻辑架构；
图3示出LTE/NX UE状态；
图4是示出对于数个SSI时段和DRX周期中的每一个，当网络被同 步时处于休眠状态的UE的UE电池寿命的估计的图；
图5是示出对于数个SSI时段和DRX周期中的每一个，当网络未被 同步时处于休眠状态的UE的UE电池寿命的估计的图；
图6示出用于LTE-NX双连接性的单RRC协议跟踪的协议架构；
图7示出用于LTE-NX双连接性的双RRC协议跟踪的协议架构；
图8是用于LTE-NX双连接建立的整体RRC信令图；
图9示出用于LTE和NX的公共(共享)安全性建立；
图10示出UE能力处理的一个示例；
图11是示出用于单RRC协议架构的LTE-NX双连接性建立的信令流 程图；
图12是示出用于双RRC协议架构的LTE-NX双连接性建立的信令流 程图；
图13是示出RRC连接重新激活过程的信令流程图；
图14是示出UE启动的LTE-NX双连接性建立的信令流程图；
图15示出用于在低延迟“直接”信道或效率优化的“可重传”信道上 调度信息元素的一个示例调度器决策；
图16示出使用PDCCH实现高增益波束成形和控制信息的波束内传 输；
图17示出PDCCH的各种使用；
图18示出当使用带内DCI更新UE搜索空间时可能的错误传播场景 的一个示例；
图19示出UE对dPDCH的接收成功的回报；
图20示出使用单个终端特定的解调参考信号集来解调两个物理信道；
图21示出用于NX的基本MAC信道结构；
图22示出传输信道结构和MAC报头格式；
图23示出可如何扩展LCID表的一个示例；
图24示出示例下行链路信道结构；
图25示出示例上行链路信道结构；
图26示出组调度的一个示例；
图27示出ADSS模式和用于ADSS的DSSI的尺寸；
图28示出基于调度的接入与基于竞争的接入；
图29示出调度数据与基于竞争的数据接入之间的优先化；
图30示出利用LBT和CTS的具有冲突避免的基于竞争的接入；
图31示出具有选择性RTS的主动RTS/CTS方案的一个示例；
图32示出用于单跳NX的改进的ARQ，包括“超快”反馈和“调度” 反馈；
图33示出在第一可用UL传输时机结束时发送快速HARQ反馈的一 个示例；
图34示出轮询HARQ反馈报告的发送；
图35示出UE执行软分组合并的HARQ进程的数量可以取决于分组 大小；
图36示出三种可能的多跳/自回程ARQ架构；
图37示出多跳中继ARQ协议架构；
图38示出用于支持中继路由的多跳架构的概述；
图39示出动态调度的一个示例；
图40示出用于基于竞争的即时上行链路接入的竞争解决方案；
图41示出使用无竞争和基于竞争的接入的组轮询；
图42示出MU-MIMO调度的一个示例；
图43示出MU-MIMO调度的另一个示例
图44示出使用互易大规模MIMO波束成形的下行链路数据传输的一 个示例；
图45示出使用互易大规模MIMO波束成形的上行链路数据传输的一 个示例；
图46包括滤波/加窗OFDM处理的框图并且示出子载波到时频平面的 映射；
图47示出OFDM符号的加窗；
图48示出基本子帧类型；
图49示出用于TDD的帧结构；
图50示出上行链路授权的示例传输；
图51示出67.5kHz参数集中用于下行链路的数据和控制复用的一个 示例；
图52示出将控制和数据映射到物理资源的一个示例；
图53示出示例参数集；
图54示出AIT映射到物理信道；
图55提供PACH发送处理的概览；
图56示出PACH资源映射的一个示例；
图57示出最小PDCCH分配单元的示例；
图58是LDPC和SC-LDPC码的图形表示；
图59示出极性码的递归编码结构；
图60示出用于K＝2次传输的并行串接极性编码；
图61示出用于K＝2次传输的并行串接极性解码器；
图62示出移动性和接入参考信号(MRS)的构造；
图63示出CSI-RS组、子组、以及示例配置；
图63A示出其它CSI-RS组、子组、以及示例配置；
图63B示出进一步的其它CSI-RS组、子组、以及示例配置；
图64示出前导码格式和具有长相干累加的检测器；
图65示出针对MRS和包括定时提前的上行链路授权的USS；
图66示出梳方案和RRS设计示例；
图67提供小规模视角的DRMS的示意图；
图68提供大规模视角的DRMS的示意图；
图69示出用于FDD模式的具有SR-SG数据周期的上行链路延迟；
图70示出用于TDD的延迟；
图71示出切换开销；
图72示出在第一可用上行链路传输时机结束时发送快速HARQ反馈 的一个示例；
图73示出重复的端到端路径；
图74示出用于动态调度的上行链路无线接入网络延迟；
图75示出具有即时上行链路接入的可达到的上行链路延迟；
图76示出用于数个场景的LTE空子帧和用于所述场景的LTE能量消 耗；
图77示出接入信息分发；
图78示出接入信息表(AIT)和系统签名索引(SSI)传输；
图79示出AIT传输方法；
图80示出用于具有或没有AIT的UE的初始随机接入过程；
图81是示出初始随机接入之前的UE行为的过程流程图；
图82示出使用1.4MHz带宽的不同大小的AIT/SSI的占空比；
图83显示了AIT和SSI部署选项；
图84示出跟踪区域配置；
图85是示出TRA更新过程的信号流程图；
图86是示出NX上的初始附接的信号流程图；
图87示出随机接入前导码传输；
图88示出随机接入响应传输；
图89示出不同逻辑网络切片中的不同服务的实现；
图90示出网络切片的示例；
图91示出具有典型资源使用的多种服务；
图92示出用于给定服务或UE的资源分配的简化；
图93示出MAC资源分区的一个示例；
图94示出多个MAC的空间共存；
图95示出同一载波上的两个OFDM参数集的混合；
图96示出两个参数集之间的分份(portioning)的动态变化；
图97示出TDD中的链路方向的切换；
图98示出用于波束形状的选项；
图99示出示例CSI-RS分配；
图100示出用于MU-MIMO操作的CSI-RS分配；
图101是针对CSI获取信令的在基于波束的模式与基于相干互易性的 模式之间的比较；
图102是具有数字预编码能力的天线架构的简化框图；
图103示出接收机处理的一个示例；
图104是混合波束成形的简化框图；
图105是示出具有模拟预编码能力的天线架构的框图；
图106是示出活动模式移动性过程的信令流程图；
图107是示出基于上行链路测量的波束选择的信令流程图；
图108是示出基于上行链路测量的节点内波束选择的信令流程图；
图109示出UE检测到无线链路问题并且服务节点解决该问题的一个 示例；
图110示出分为三个组的用例；
图111示出用于自回程的数个用例；
图112示出自回程接入节点的设备共址透视图；
图113示出用户平面协议架构；
图114示出控制平面协议架构；
图115示出用于LTE单跳中继的用户平面协议架构；
图116示出用于LTE单跳中继的控制平面协议架构；
图117示出用于L3中继的高级架构；
图118示出路由与PLNC；
图119示出UE路由上的最佳波束SINR变化；
图120示出数个网络场景；
图121示出数种UE类型；
图122示出MAC层集成；
图123示出RLC层集成；
图124示出PDCP层集成；
图125示出建立在RRC层集成上的LTE-NX紧密集成；
图126提供紧密集成特性的概述；
图127示出用于NX的频谱类型和相关使用场景；
图128示出定向先听后说的问题；
图129示出先说后听机制的一个示例；
图130示出PDCH承载的下行链路数据传输；
图131示出示例下行链路数据传输；
图132示出cPDCH中的示例上行链路数据传输；
图133示出PDCH中的示例上行链路数据传输；
图134示出下行链路授权与上行链路授权之间的耦合；
图135示出SSI传输的一个示例；
图136示出SSI传输竞争的一个示例；
图137示出AIT传输的一个示例；
图138是示出共享频谱中的UE接入过程的过程流程图；
图139是示出用于基站引入的管理和自动化任务的过程流程图；
图140示出具有重叠的两个系统接入区域、以及具有和没有重叠的一 个系统接入区域内的节点；
图141示出从非服务基站BS中取得UE BSID以支持自动BS关系；
图142是示出BSID取得和TNL地址恢复的信令流程图；
图143是示出基于上行链路的自动基站关系ABR的信令流程图；
图144示出移动性波束和虚拟移动性波束；
图145示出用于图144中所示的波束的虚拟波束关系；
图146示出用于绿场(greenfield)部署的虚拟移动性波束关系建立； 图147示出用于成熟部署的虚拟移动性波束关系建立；
图148示出基于RLF报告的虚拟移动性波束关系建立；
图149示出由源基站BS发起的重新建立过程；
图150示出用于例示快速切换过程的切换边界场景；
图151示出节点的地理围栏；
图152示出NX中的移动性负载平衡；
图153示出用于定位要求的权衡；
图154示出中心能力与复杂性；
图155示出定位组件；
图156示出受限的PRS可用性的一个示例；
图157是示出对受限的PRS可用性的支持的信令流程图；
图158示出使用定位支持设备的定位；
图159示出D2D用例的分类；
图160示出数个用例中的某些D2D相关的要求；
图161示出由集群概念支持的D2D通信；
图162示出NX部署场景和UE能力的组合；
图163示出用户数据路径的第2层切换；
图164示出用于单跳的用户平面协议架构；
图165示出用于UE到网络中继的用户平面协议架构；
图166示出用于UE到UE中继的用户平面协议架构；
图167示出由D2D使用的控制平面协议；
图168示出NX部署场景和UE能力的某些组合；
图169示出副链路管理功能的示例；
图170示出D2D通信需要的测量功能的示例；
图171示出用于D2D通信的UE波束成形；
图172示出示例副链路调度操作；
图173示出副链路HARQ操作；
图174示出用于最大化关闭时长的基础架构到设备(I2D)和D2D通 信的DRX对齐；
图175示出在小区边界上通信的D2D集群；
图176示出不同的多连接性模式之间的关系；
图177示出用于NX多连接性的用户平面协议栈；
图178示出在MeNB处包括一个RRC实体的备选方案；
图179示出在MeNB和SeNB两者处包括多个RRC实体的备选方案；
图180示出快速MeNB和SeNB角色切换过程；
图181是示出示例无线设备的框图；
图182是示出无线设备中的示例方法的过程流程图；
图183是示出无线设备中的额外示例方法的过程流程图；
图184是示出无线设备中的额外示例方法的过程流程图；
图185是示出无线设备中的额外示例方法的过程流程图；
图186是示出无线设备中的额外示例方法的过程流程图；
图187是示出无线设备中的额外示例方法的过程流程图；
图188是示出无线设备中的额外示例方法的过程流程图；
图189是示出示例无线网络设备的框图；
图190是示出无线网络设备中的示例方法的过程流程图；
图191是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图192是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图193是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图194是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图195是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图196是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图197是示出无线网络设备中的额外示例方法的过程流程图；
图198是示例无线设备的另一种表示；
图199是示例无线网络设备的另一种表示；
图200是示出由无线设备和无线网络设备执行的一种示例方法的过程 流程图；
图201是示出无线设备中的一种示例方法的过程流程图；
图202是示出无线设备中的另一种示例方法的过程流程图；
图203是示出无线设备中的另一种示例方法的过程流程图。
具体实施方式
以下是用于旨在解决5G的要求和用例的无线通信网络的许多方面的 概念、系统/网络架构、以及详细设计的详细描述。术语“要求”、“需求”、 或者类似语言要被理解为在某些实施例的有利设计的意义上描述系统的所 需特性或功能，而不是被理解为指示所有实施例的必要或必需元素。因此， 在下面，被描述为必需的、重要的、需要的、或者使用类似语言描述的每 个要求和每个能力要被理解为可选的。
在随后的讨论中，本无线通信网络(其包括无线设备、无线接入网络、 以及核心网络)被称为“NX”。应该理解，为了方便起见，术语“NX” 在此仅用作标签。当然，包括在此详述的部分或全部特性的无线设备、无 线网络设备、网络节点、以及网络的实现可以由各种名称的任何一个表示。 例如，在未来的5G规范制定中，可以使用术语“新无线”、或者“NR”、 或者“NR多模式”，将理解，此处在NX的上下文中描述的部分或全部 特性可以直接适用于NR的这些规范。同样，尽管在此描述的各种技术和 特性针对“5G”无线通信网络，但包括在此详述的部分或全部特性的无线 设备、无线网络设备、网络节点、以及网络的具体实现可以由也可以不由 术语“5G”表示。本发明涉及NX的所有单独方面，而且还涉及与NX的 交互和互通中的其它技术(例如LTE)的发展。此外，每个这种单独方面 和每个这种单独发展都构成本发明的可分离的实施例。
如下面详细描述的，NX针对新用例(例如用于工厂自动化)、以及 极限移动宽带(MBB)，并且可以部署在各种频谱带中，从而需要高度灵 活性。许可频谱仍然是NX无线接入的基石，但原生地支持未许可频谱(独 立以及许可辅助)和各种形式的共享频谱(例如US的3.5GHz频带)。 支持广泛的频带，从低于1GHz到几乎100GHz。主要利益是确保NX可 以部署在各种频带中，某些频带针对在低于6GHz的更低频率区域处的覆 盖，某些频带提供覆盖、室外到室内穿透和高达30GHz的宽带宽的平衡， 以及最后高于30GHz的某些频带，高于30GHz的某些频带处理宽带宽用 例，但可能在覆盖和部署复杂性方面处于劣势。调度器动态地分配传输方 向的FDD和动态TDD都是NX的一部分。但是，将理解，NX的大多数 实际部署可能在不成对的频谱中，这需要TDD的重要性。
超精简设计(其中传输是独立的，参考信号与数据一起发送)最小化 信号的广播。终端不对子帧的内容做出任何假设，除非这些终端被调度这 样做。结果是显著提高能量效率，因为与用户数据不直接相关的信令被最 小化。
支持独立部署以及与LTE的紧密互通。当在更高频率范围或者在具有 有限覆盖的初始NX推出之际使用时，需要这种互通以便实现NX的一致 用户体验。无线接入网络(RAN)架构可以处理仅NX、仅LTE、或者双 标准基站的混合。eNB经由预计被标准化的新接口彼此连接。设想这些新 接口将是现有S1和X2接口的演进以便支持诸如网络切片、信号的按需激活、核心网络CN中的UP/CP分离、以及对新的连接休眠状态的支持之类 的特性，如在此描述的那样。如下所述，LTE-NX基站可以共享至少集成 的更高无线接口协议层(PDCP和RRC)以及到分组核心(EPC)的公共 连接。
NX将专用数据传输与系统接入功能分离。后者包括系统信息分发、 连接建立功能、以及寻呼。系统信息的广播被最小化，并且不一定从处理 用户平面数据的所有节点发送。这种分离有利于波束成形、能量效率、以 及新部署解决方案的支持。具体地说，该设计原则允许致密化以增加用户 平面容量而不增加信令负载。
下面详述在下行链路和上行链路方向上都具有OFDM的对称设计。 为了处理各种载波频率和部署，描述了可扩展参数集。例如，局域高频节 点使用比广域低频节点更大的子载波间隔和更短的循环前缀。为了支持非 常低的延迟，提出具有快速ACK/NACK(确认/否定确认)的短子帧，并 且可能针对更少延迟关键服务实现子帧聚合。此外，基于竞争的接入是NX 的一部分以便促进快速的UE发起的接入。
可以使用诸如极性码或各种形式的LDPC码之类的新编码方案代替涡 轮码(turbocode)，以便促进使用合理的芯片区域的具有高数据速率的 快速解码。长DRX周期和保持UERAN上下文的新UE状态(RRC休眠) 允许快速转变到具有减少的控制信令的活动模式。
充分发挥多天线技术的潜力是NX设计的基石。支持混合波束成形并 且利用数字波束成形的优势。通过独立传输的用户特定波束成形对于覆盖 是有利的，尤其是在高频下。出于相同的原因，至少针对高频带，UE TX 波束成形被提出作为有利组件。天线单元的数量可以有所不同，从类似 LTE的部署中的相对少量的天线单元(例如，2到8)到数百个，其中大 量有源或可单独操纵的天线单元被用于波束成形、单用户MIMO和/或多 用户MIMO，以便充分发挥大规模MIMO的潜力。参考信号和MAC特 性被设计为允许利用基于互易性的机制。终端同时连接到两个或更多传输 点的多点连接性可以用于通过从多个点发送相同数据，例如针对关键MTC 提供分集/鲁棒性。
NX包括基于波束的移动性概念，以便有效地支持高增益波束成形。 该概念对于eNB间和eNB内波束切换而言都是透明的。当链路波束相对 狭窄时，移动性波束应该以高准确性跟踪UE，以便保持良好的用户体验 并且避免链路故障。移动性概念通过以下方式遵循超精简设计原则：定义 网络可配置的下行链路移动性参考信号集，当需要来自UE的移动性测量 时，按需发送这些信号。还描述了用于基于上行链路测量的移动性、支持 互易性的合适基站的技术。
通过使用相同空中接口技术并动态共享相同频谱，使用接入和回程链 路实现接入回程收敛。这在具有大量可用频谱且覆盖受到物理和实际约束 的严重阻碍的更高频率下尤其令人感兴趣。网络为副链路分配资源的设备 到设备通信优选地是NX的组成部分。对于覆盖外场景，终端恢复到预分 配的副链路资源。
5G MBB服务将需要一系列不同的带宽。在带宽的低端，对具有相对 低带宽的大规模机器连接性的支持将通过用户设备处的总能量消耗来推动。 相比之下，高容量场景(例如，4K视频和未来媒体)可能需要非常宽的 带宽。NX空中接口专注于高带宽服务，并且围绕大型且优选连续的频谱 分配的可用性而设计。
由在此描述的NX系统解决的高级要求包括以下一项或多项：
1)对更高频带的支持且具有更宽的载波带宽和更高的峰值速率。注意， 该要求推动新参数集，如下面详述的那样。
2)对更低延迟的支持，这需要更短和更灵活的传输时间间隔(TTI)、 新信道结构等。
3)对非常密集的部署、节能部署和大量使用波束成形的支持，例如通 过消除针对CRS、PDCCH等的传统限制来实现。
4)对新用例、服务和客户(例如包括V2X等的MTC场景)的支持。 这可以包括更灵活的频谱使用、对非常低的延迟的支持、更高的峰 值速率等。
以下是NX架构的描述，随后是用于NX的无线接口的描述。接下来 是由NX架构和无线接口支持的各种技术和特性的描述。应该理解，尽管 以下详细描述提供无线通信系统的许多方面的全面讨论(其中通过许多所 述特性和技术的组合获得许多优势)，但在此描述的所有技术和特性不必 都包括在系统中以使系统受益于所公开的技术和特性。例如，尽管提供NX 可如何与LTE紧密集成的细节，但独立版本的NX也非常实用。更一般地 说，除了在此将给定特性具体描述为依赖于另一个特性之外，可以使用在 此描述的许多技术和特性的任何组合来获益。
1 NX架构
1.1 逻辑架构概述
NX架构支持独立部署和可以与LTE集成(或者可能与任何其它通信 技术集成)的部署两者。在以下讨论中，大量专注于LTE集成实例。但是， 应该注意，类似的架构假设还适用于NX独立实例或与其它技术的集成。
图1示出用于支持NX和LTE两者的示例系统的高级逻辑架构。该逻 辑架构包括仅NX的eNB和仅LTE的eNB、以及支持NX和LTE两者的 eNB。在所示的系统中，eNB使用专用eNB到eNB接口(在此被称为X2* 接口)彼此连接，并且使用专用eNB到CN接口(在此被称为S1*接口) 连接到核心网络。当然，这些接口的名称可以有所不同。如图中所示，核 心网络/无线接入网络(CN/RAN)分离是明显的，与演进型分组子系统(EPS) 的情况一样。
S1*和X2*接口可以是现有S1和X2接口的演进，以便促进NX与LTE 的集成。可以增强这些接口以便支持用于NX和LTE双连接性(DC)、 可能的新服务(IoT或其它5G服务)的多RAT特性、以及支持诸如以下 的特性：网络切片(例如，其中不同的切片和CN功能可能需要不同的CN 设计)、移动性参考信号的按需激活、新的多连接解决方案、可能的CN 中的新UP/CP分离、对新的连接休眠状态的支持等。
图2示出与图1相同的逻辑架构，但现在还包括内部eNB架构(包括 可能的协议分离和到不同站点的映射)的示例。
以下是在此讨论的架构的特性：
-LTE和NX共享至少集成的更高无线接口协议层(PDCP和RRC) 以及与分组核心(EPC)的公共S1*连接
○NX中的RLC/MAC/PHY协议可以不同于LTE，这意味着在 某些情况下载波聚合(CA)解决方案可以限于RAT内LTE/NX
○在第2节中讨论用于如何实现RRC层集成的不同选项。
○用于具有5G能力的UE的LTE或NX的使用对于EPC而言 可以是透明的(如果需要)。
-S1*上的RAN/CN功能分离基于S1上使用的当前分离。但是注意， 这并不排除S1*与S1相比的增强，例如以便支持诸如网络切片之类的新特 性。
-5G网络架构支持每个用户/流/网络切片的CN(EPC)功能的灵活 布置(部署)
○这包括更接近RAN的EPC UP功能的布置(例如，在本地 GW中)，以便允许优化的路由和低延迟
○它还可以包括更接近RAN的EPC CP功能，以便支持独立网 络操作(可能一直到中心站点，如图2中所示)。
-支持PDCP/RRC的集中化。PDCP/RRC与更低层实体之间的接口 不需要被标准化(尽管可以被标准化)，但可以是专有的(供应商特定的)。
○无线接口被设计为支持架构灵活性(允许多种可能的功能部 署，例如集中式/分布式)。
○架构还支持完全分布式PDCP/RRC(与当今的LTE情况一 样)。
-为了支持具有集中式PDCP和RRC的NX/LTE双连接性，NX支持 RRC/PDCP层与物理层之间的某处(例如在PDCP层处)的分离。可以在 X2*上实现流控制，从而支持PDCP和RLC在不同节点中的分离。
-PDCP被分成PDCP-C(用于SRB)和PDCP-U(用于URB)部分， 可以在不同的位置实现和部署它们。
-架构支持RU与基带单元BBU之间基于通用公共无线接口CPRI的 分离，但还支持其它分离，在其它分离中，某些处理被移动到RU/天线， 以便降低朝向基带单元BBU的所需前传(fronthaul)宽带BW(例如，当 支持非常大的BW、许多天线时)。
注意，尽管具有上面讨论，但备选RAN/CN分离是可能的，同时仍然 保持在此描述的许多特性和优势。
1.2 NX和LTE中的UE状态
1.2.1简介
本节讨论NX和LTE中的不同UE状态，其中专注于UE休眠状态。 在LTE中，支持两种不同的休眠状态：
-ECM_IDLE/RRC_IDLE，其中仅核心网络(CN)上下文存储在UE 中。在该状态下，UE在RAN中没有上下文并且在跟踪区域(或跟踪区域 列表)级别已知。(在转变到RRC_CONNECTED期间再次创建RAN上 下文。)基于由网络提供的小区重选参数，由UE控制移动性。
-具有UE配置的DRX的ECM_CONNECTED/RRC_CONNECTED。 在该状态下，UE在小区级别已知，并且网络控制移动性(切换)。
在这两种状态中，ECM_IDLE/RRC_IDLE是LTE中用于不活动终端 的主要UE休眠状态。还使用具有DRX的RRC_CONNECTED，但在X 秒不活动之后UE通常被释放到RRC_IDLE(其中X由运营商配置，并且 通常范围从10到61秒)。不希望将UE更长时间地保持在具有DRX的RRC_CONNECTED下的原因包括eNB HW容量或SW许可方面的限制、 或者其它方面，例如稍微更高的UE电池消耗或者需要降低切换失败次数 (KPI)。
因为运营商将RRC连接计时器配置得非常短，所以来自实时LTE网 络的数据表明UE通常平均执行比X2切换多十倍的ECM_IDLE到 ECM_CONNECTED状态转变，从而指示对于许多状态转变，UE在与之 前相同的eNB或小区中返回。来自实时网络的数据还表明大多数RRC连 接传输的数据少于1千字节。
假设与从“具有DRX的RRC_CONNECTED”的数据传输相比，在 LTE中从ECM_IDLE发起数据传输涉及显著更多的信令，则在NX中增 强“具有DRX的RRC_CONNECTED”状态以便成为主要休眠状态。该 增强包括在本地区域内添加对UE控制的移动性的支持，因此无需网络主动地监视UE移动性。注意，该方法允许以下可能性：可以进一步演进LTE 解决方案以便针对NX和LTE创建公共RRC连接休眠状态。
以下是该NX UE休眠状态的特性，NX UE休眠状态在此被称为 RRC_CONNECTEDDORMANT(或简称RRC DORMANT)：
-它支持DRX(从毫秒(ms)到数小时)
-它支持UE控制的移动性，例如，UE可以在跟踪RAN区域(TRA) 或TRA列表中来回移动而不通知网络(TRA(列表)跨越LTE和NX)。
-转变到该状态和从该状态转变是快速和轻型的(取决于场景，无论 是针对节能还是快速接入性能进行优化)，通过在UE和网络中存储和恢 复RAN上下文(RRC)来实现(参见第2.1.5.6节)。
当涉及如何支持该RRC DORMANT状态的详细解决方案时，存在基 于不同的核心网络CN参与级别的不同选项。一个选项如下：
-CN不知道UE是处于RRC_CONNECTED DORMANT还是 RRC_CONNECTED ACTIVE(随后描述)，这意味着当UE处于 RRC_CONNECTED时S1*连接始终是活动的，而不管子状态如何。
-允许处于RRC DORMANT的UE在TRA或TRA列表内来回移动 而不通知网络。
○当分组在S1*上到达时，由eNB触发寻呼。当没有到寻呼区 域的所有eNB的X2*连接时，MME可以通过转发寻呼消息来辅 助eNB。
○当UE在没有UE上下文的RAN节点中从RRC DORMANT 联系网络时，RAN节点尝试从存储上下文的RAN节点取回UE 上下文。如果成功，则该过程看起来像CN中的LTE X2切换。如果取回失败，则从CN重新构建UE上下文。
-允许UE来回移动而不通知网络的区域可以包括跟踪RAN区域集， 并且覆盖LTE和NX RAT两者，因此无需在RRC DORMANT下切换RAT 时用信号通知。
除了RRC DORMANT状态(针对省电进行优化)之外，还存在用于 实际数据传输的RRC_CONNECTED ACTIVE(RRC ACTIVE)状态。 该状态针对数据传输进行优化，但由于DRX配置，允许UE进行微休眠， 以用于没有发送数据但需要非常快速接入的场景。这可以被称为RRC ACTIVE状态内的监视配置。在该状态下，UE小区或波束级别移动性由 网络控制和已知。
1.2.2关于具有NX和LTE的紧密集成的UE状态的考虑
考虑NX与LTE之间的紧密集成(参见第2.7节)，在NX中需要具 有RAN控制的休眠状态推动要求还支持LTE中用于具有NX/LTE能力的 UE的RAN控制的休眠状态。
这样做的原因是为了支持紧密的NX和LTE集成，LTE和NX需要 公共S1*连接。如果在NX侧引入RAN控制的休眠状态，则在LTE侧具 有类似的休眠状态且具有活动S1*连接将非常有利，以使得休眠的UE可 以在NX与LTE之间移动而不执行用于建立和移除S1*连接的信令。LTE 与NX之间的这种类型的RAT间重选可能非常普遍，尤其是在NX的早期 部署期间。因此，应该在LTE中引入被称为RRC_CONNECTED DORMANT的基于公共RAN的休眠状态。该状态下的UE行为类似于针 对LTE RRC暂停/恢复定义的行为，但是寻呼由RAN而不是由CN完成， 因为当RRC被暂停时S1*连接未被移除。
同样，需要NX与LTE之间的公共RRC_CONNECTED ACTIVE状 态。该状态的特征在于具有NX/LTE能力的UE在NX或LTE或两者中 是活动的。UE在NX还是LTE还是两者中是活动的是RRC ACTIVE状 态内的配置方面，并且这些条件不需要被视为不同的子状态，因为无论哪个RAT是活动的，UE行为都是类似的。举一个例子，在仅链路之一是活 动的情况下(无论哪个链路)，UE被配置为在一个链路中发送数据，并 且在另一个链路中执行测量以便用于双连接性和移动性目的。在第2节中 给出更多细节。
1.2.3 NX/LTE状态的描述
图3示出LTE/NX中的UE状态，其中LTE支持上面讨论的公共 RRC_CONNECTEDACTIVE和RRC_CONNECTED DORMANT状态。 在下面进一步描述这些状态。
Detached(分离)(非RRC配置)
-EMM_DETACHED(或EMM_NULL)状态，当UE关闭或尚未附 接到系统时，该状态在演进型分组子系统(EPS)中定义。
-在该状态下，UE没有任何IP地址，并且不可从网络到达。
-相同的EPS状态对于NX和LTE接入都有效。
ECM/RRC_IDLE
-这类似于LTE中的当前ECM_IDLE状态。
○该状态可以是可选的。
○在保持该状态的情况下，需要在RRC DORMANT下的基于 RAN的寻呼与ECM_IDLE下的基于CN的寻呼之间对齐寻呼周 期和跟踪RAN区域，因为然后UE可以侦听基于CN和基于RAN 的寻呼两者，从而如果基于RAN的上下文丢失，则可以恢复UE。
RRC_CONNECTED ACTIVE(RRC状态)
-UE是RRC配置的，例如，它具有一个RRC连接、一个S1*连接 和一个RAN上下文(包括安全上下文)，其中在双无线UE的情况下， 这些连接和上下文可以对于LTE和NX都有效。
-在该状态下，取决于UE能力，可以向NX或LTE或两者发送数据 /从NX或LTE或两者接收数据(RRC可配置)。
-在该状态下，UE被配置有至少LTE服务小区或NX服务波束，并 且可以在需要时快速建立NX与LTE之间的双连接性。UE监视至少一个 RAT的下行链路调度信道，并且可以经由例如在UL中发送的调度请求来 接入系统。
-网络控制的波束/节点移动性：UE执行邻近波束/节点测量和测量报 告。在NX中，移动性主要是基于诸如TSS/MRS之类的NX信号，并且 在LTE中，使用PSS/SSS/CRS。NX/LTE知道UE及其最佳LTE小区(多 个)的最佳波束(或最佳波束集)。
-UE可以例如经由SSI/AIT(系统签名索引/接入信息表)、和/或经 由NX专用信令或经由LTE系统信息获取过程来获取系统信息。
-UE可以在LTE和NX中配置DRX以便允许微休眠(在NX中有时 被称为波束跟踪或监视模式)。对于在两个RAT中活动的UE，最可能的 是在RAT之间协调DRX。
-UE可以被配置为针对非活动RAT执行测量，该非活动RAT可以 用于建立双连接性DC、用于移动性目的或者只是在活动RAT的覆盖丢失 时用作后备。
RRC_CONNECTED DORMANT(RRC状态)
-UE是RRC配置的，例如，UE具有一个RRC连接和一个RAN上 下文，而不管接入为何。
-UE可以监视NX、LTE或两者，具体取决于覆盖或配置。RRC连 接重新激活(以便进入RRC ACTIVE)可以经由NX或LTE。
-支持UE控制的移动性。在仅NX覆盖的情况下，这可以是小区重 选，或者在仅NX覆盖的情况下，这可以是NX跟踪RAN区域选择。备 选地，这可以是针对重叠NX/LTE覆盖的联合优化的小区/区域重选。
-UE特定的DRX可以由RAN配置。DRX主要用于该状态以便允许 不同的省电周期。可以针对每个RAT独立配置周期，但是可能需要某种 协调来确保良好的电池寿命和高寻呼成功率。因为NX信号具有可配置的 周期性，所以存在允许UE标识变化并适配其DRX周期的方法。
-UE可以经由NX中的SSI/AIT或者经由LTE来获取系统信息。UE 监视NX公共信道(例如，NX寻呼信道)以检测传入的呼叫/数据、AIT/SSI 变化、ETWS通知和CMAS(商业移动警报系统)通知。
○UE可以经由先前配置的RACH信道来请求系统信息。
2无线接口：功能、过程、信道、以及信号
在本节中，记录由不同协议层提供的无线接口功能和服务、以及不同 层的优选功能概念。在第2.1节中描述无线资源控制(RRC)协议，在第 2.2节中描述MAC层，并且最后在2.3节中描述物理层。某些RAN功能 形式上延伸多个层，但仍然可以在一个部分中描述以便简化呈现。在某些 情况下，可以在第3节中记录对应的协议方面。
2.1无线资源控制(RRC)协议
2.1.1描述
RRC是用于配置和控制UE的信令协议。RRC依赖于低层来实现信 令消息的安全性(加密和完整性保护)、分段和可靠的按顺序传送。关于 何时传送使得RRC消息与无线定时异步的RRC消息，没有做出详细的假 设。RRC适合于需要可靠传送的任何大小的消息，例如UE配置。
2.1.2提供的功能
如在LTE RRC中定义的许多相同的基本功能和过程也在NX RRC中 使用，例如安全性和连接控制、测量配置等。但是，在此描述了新功能。 一个新功能是RRC协议处理NX独立操作以及NX和LTE联合操作，同 时保持低层的NX和LTE相关配置独立。从RRC的角度来看，用于实现 紧密集成的进一步设计原则是：
-提供从休眠(参见第1节)到活动模式的快速状态转变。这通过在 RAN处存储UE上下文来实现。
-提供休眠状态移动性，其中UE能够在RAT与节点之间(在路由区 域内)移动而不通知网络。
-跨越NX和LTE支持处于休眠模式时的RAN寻呼。
-支持协调状态转变，其中在两个RAT中共同发生状态转变。
-优化RRC信令，以使得可以同时建立/移动/释放两个RAT上的无 线链路。
-当在LTE与NX之间切换时，可以维持S1*连接而无需任何额外的 连接建立。
-灵活的过程，其中支持组合和独立配置(一层)。这可以适用于无 线链路的建立、移动性、重新配置和释放。
-设计面向未来，以使得可以添加新RRC功能(例如，以便覆盖新用 例和对网络切片的支持)而不会对规范产生重大影响。
实现这些设计原则的架构可以被分为两个选项：单RRC协议和双 RRC协议，如分别在第2.1.4.1和2.1.4.2节中讨论的那样。
NX RRC的其它新功能包括对新休眠状态的支持(如在第1节中讨论 的那样)、以及用于传送系统信息的新方法(参见第3.2章)。如在第3.5 章中讨论的，基于波束的移动性管理可以推动其它变化。在第2.1.5.3节中 描述用于UE能力信令的新框架。
RRC参与UE与CN之间的非接入层(NAS)消息交换，并且在UE 和eNB两者上提供各种控制平面功能：
-连接管理：
○RRC连接建立、维护和释放
○RRC连接失活和重新激活
○无线承载连接建立、维护和释放
○多连接性配置
○UE寻呼
-UE能力转移
-无线资源管理：
○用于RRC连接的无线资源的配置和更低层的配置
○无线配置控制，例如包括ARQ(自动重传请求)配置、HARQ
(混合ARQ)配置、DRX配置的分配/修改
○测量配置和移动性控制
○UE测量报告和报告控制
○移动性功能(频内/频间切换、以及RAT间切换)
○无线接入控制，例如接入类禁止
-服务管理和安全性：
○MBMS服务
○QoS管理功能
○接入层(AS)安全性
如在第1节中讨论的，在集中节点中终止RRC的分离架构还影响由RRC支持的功能。某些功能不太适合于远离空中接口的集中实现，例如：
-用于波束的测量报告。可以在更低层上处理支持节点内波束切换的 测量结果，参见第2.1.5.8节。
-在连接期间动态配置的空中接口资源。在LTE中，当进入同步和 TTI捆绑时，物理上行链路控制信道(PUCCH)资源的信令是一个问题。
2.1.3架构
2.1.3.1与RAN L3过程相关的NX标识符
在RAN L3过程(具体地说RRC过程)中涉及数个NX标识符，这 些标识符与描述相关。这些标识符对于过程本身可以是关键的，或者它们 可以是由其它层或功能使用的标识符，并且简单地由RAN L3消息传输。 后者当然不太适合在此上下文中提出，但在某些情况下，它们值得提及。
数种情况推动针对NX引入新标识符而不只是重用来自LTE的标识符。 这些情况中的某些情况是：
-新功能，其在LTE中不存在，例如：
○新状态，如处于休眠状态。
○RAN内部寻呼。
-精简设计原则，其最小化频繁地在无线接口上广播的数据。
-大量使用波束成形，这实际上消除传统的小区概念。
-可能的分布式RAN架构。
注意，通常希望协调用于LTE和NX的RRC协议，并且因此某些相 关标识符可以适用于LTE和NX两者。
本节概述这些NX标识符，从而简要阐述诸如使用和内部结构之类的 方面。
在此讨论的标识符均被放入两个类别之一中：
-UE标识符
-网络节点、区域或实体标识符
2.1.3.1.1 UE标识符
UE RRC上下文标识符
为此重用小区无线网络临时标识符(C-RNTI)将不合适。一个原因 是未在NX中使用小区概念。另一个原因是C-RNTI以产生不需要的依赖 性的方式与其它功能耦合。第三个原因是UE RRC上下文标识符在NX中 具有部分不同的目的，例如用于支持上下文取回。
UE RRC上下文标识符标识RAN中的UE的RRC上下文，并且因此 它在整个RAN内是唯一的。在公共RRC实体的情况下，UE RRC上下文 标识符对于LTE和NX都有效。当UE处于活动状态时，网络可以随时向 UE提供UE RRC上下文标识符。网络例如可以选择当创建上下文时与 RRC连接建立(参见第2.1.5节)一起进行此操作，以便确保如果失去连 接(例如，在无线链路故障的情况下)，则UE具有该标识符。备选地或 此外，网络可以选择当UE被置于休眠状态时将UE RRC上下文标识符传 输到UE，以便避免每次UE移动到新RAN节点时，必须在UE中重新分 配UE RRC上下文标识符的控制开销。
UE RRC上下文标识符用于潜在过程中的RAN节点之间的上下文取 回，这些潜在过程例如包括休眠到活动状态转变(参见第2.1.5.6节)、休 眠状态下的跟踪RAN区域更新以及无线链路故障恢复。它应该在RAN间 节点场景中标识UE的RAN上下文。即，它应该标识保存上下文的RAN 节点(例如“锚节点”，例如接入节点(AN)、无线控制器功能(RCF)、 或者某种其它类型的控制器，例如集群头)，并且标识该RAN节点内的 上下文。因此，它包括锚RAN节点的标识符和由该锚RAN节点分配的本 地上下文标识符。锚RAN节点的标识符是下面进一步描述的RAN节点标 识符。它还可以用于其它上下文，并且应该具有它自己的单独描述。
本地上下文标识符仅具有RAN节点内部意义。它可以是MAC ID， 其用于针对下行链路控制信令寻址UE，但为了保持用于不同目的的标识 符之间的独立性，本地上下文标识符优选地是独立于MAC ID的标识符。 此外，MAC ID和本地上下文标识符的所需范围不同。不考虑可能的重用 方案，MAC ID范围可以向在适用区域(假设为接入节点)中同时处于活动状态的所有UE提供唯一标识符，而本地上下文标识符范围可以支持节 点中处于活动或休眠状态的所有UE。后者可以包括相当大量的UE，并且 因此本地上下文标识符需要更大的范围。
用于RAN内部寻呼的UE标识符
为此，没有要从LTE重用的对应标识符，因为LTE不支持RAN内 部寻呼。
该标识符的目的是当在RAN内部寻呼过程期间寻呼UE时标识UE。 对于RAN内部寻呼，UE与已经存在的UE RRC上下文紧密关联。这使 得UE RRC上下文标识符成为在寻呼UE时使用的自然候选者。因为这种 紧密关联使得对UE RAN上下文标识符的依赖性不可能导致将来出现问 题，所以UE RRC上下文标识符可以用于该目的。
用于UE对RAN内部寻呼的响应的UE标识符
为此，没有要从LTE重用的对应标识符，因为LTE不支持RAN内 部寻呼。
当UE响应RAN内部寻呼时，它必须提供使得可以定位UE RRC上 下文的标识符。对寻呼消息的引用(例如，寻呼标识符)将足够，但使用 更“独立的”标识符允许更灵活的寻呼过程，例如，在更灵活的寻呼过程 中，UE响应未参与寻呼的RAN节点。与UE RRC上下文的关系使得UE RRC上下文标识符成为用于该目的的自然候选者(尤其是因为寻呼响应可 以被视为休眠到活动转变)。
用于休眠到活动状态转变的UE标识符
这是新的状态转变，其在LTE中不存在并且因此没有要重用的对应 LTE标识符。
UE到达网络的消息与休眠到活动状态转变的结合必须实现UE RRC 上下文的定位。这使得UE RRC上下文标识符成为自然候选者。
UE标识符总结
所有上述标识符(UE RRC上下文标识符、用于RAN内部寻呼的UE 标识符、用于UE对RAN内部寻呼的响应的UE标识符以及用于休眠到活 动状态转变的UE标识符)可以是同一个标识符，因为它们都具有在RAN 间节点场景中定位和标识UE RRC上下文的能力。
2.1.3.1.2网络节点、区域或实体标识符
RAN节点标识符
RAN节点标识符具有新特性，它们防止在LTE中重用eNB ID。
跨越无线接口可见的RAN节点标识符对于各种SON活动是有用的， 这些活动例如包括自动邻居关系(ANR)和在休眠/空闲模式下的移动性的 记录以便辅助无线网络规划(也参见第3.9节)。(还可以将RAN节点特 定的MRS用于ANR的目的。)在网络中取回上下文和建立RAN间节点 接口和连接(例如，X2*)也是有用的。尽管RAN节点标识符在某些意义 上对应于LTE中的eNB ID，但由于在NX中缺少小区概念，NX中的RAN 节点标识符在NX中的目的类似于E-UTRAN小区全局标识符(ECGI) 在LTE中的目的。
在该上下文中相关的两个设计目标是最小化网络中的不间断传输、以 及避免提供可以由过顶(OTT)应用用于定位目的的信号。
为了满足这两个设计目标中的第一个目标，可以根据需要在无线接口 上发送RAN节点标识符。为此，默认情况下不在无线接口上发送RAN节 点标识符，但RAN节点可以请求核心网络在相关区域中命令激活(或者 核心网络自身可以发起)RAN节点标识符传输，以便支持ANR或其它SON 特性。可选地，RAN节点可以在请求中指示它希望RAN节点标识符传输在哪个区域(例如，被定义为地理区域)中被激活。
为了实现第二设计目标，跨越无线接口使用动态分配的、非系统地选 择的RAN节点标识符而不是静态RAN节点标识符。为了允许动态RAN 节点标识符仍然在网络内服务于其目的，网络提供动态RAN节点标识符 到“实际”静态RAN节点标识符的(网络内部)转换，如果需要，则静 态RAN节点标识符转而可以被转换成IP地址(或者动态RAN节点标识 符可以直接用于IP地址查找)。具有动态改变的标识符的网络内部转换的 方法类似于针对定位参考信号(PRS)描述的方法(参见第3.10节)，并 且可以针对这两种情况使用公共解决方案。
跟踪RAN区域码
LTE中没有跟踪RAN区域，并且因此没有要从LTE重用的标识符。
跟踪RAN区域码(TRAC)标识单个网络内的跟踪RAN区域(TRA)， 直到使用这些区域的程度。它可以与处于休眠状态的UE的配置(其具有 TRA列表并且将由网络定期发送，以使UE跟踪其当前TRA)结合使用， 并且如果UE移动到未在其配置的TRA列表中的TRA，则向网络报告位 置更新。与跟踪区域码一样，预计不真正需要任何内部结构。另见第3.2 节。
用于寻呼DRX周期的阶段分配符
在LTE中，IMSI模1024用作寻呼时机过程的输入参数。其目的是 在UE之间分配寻呼DRX周期的阶段，以使得更均匀地分布UE的累积寻 呼负载。
取决于针对寻呼时机实现的过程，NX中的RAN内部寻呼可能需要具 有类似功能的参数。注意，这本身不是标识符，但随着RAN内部寻呼的 引入，它是一个值得讨论的参数。
假设在NX中使用与LTE中相同或类似的过程，则一种方法是针对锚 RAN节点(保持S1*连接的RAN节点)生成10位数(与IMSI模1024 中相同的位数)，并且使用该数配置UE作为处于休眠状态的UE的寻呼 配置的一部分。该数还将包括在从锚RAN节点向参与寻呼UE的其它RAN 节点分发的RAN内部寻呼消息中。借助这种参数选择，IMSI相关数据不 存储在RAN中。
备选方案是从UE RRC上下文标识符(例如，UE RRC上下文标识符 模1024)导出该数。与任意10位数相比，这具有优势，因为它不必作为 单独参数传送到UE并且在分布式RAN内部寻呼消息中，因为它将暗含 在UE RRC上下文标识符中，UE RRC上下文标识符无论如何都包括在这 些消息中。
又一个选项是当建立S1*连接时，核心网络将IMSI模1024参数传输 到RAN节点作为UE S1*上下文的一部分，并且以与LTE中相同的方式 使用该数。如果针对处于休眠状态的UE的RAN内部寻呼和处于空闲状 态的UE的核心网络发起的寻呼使用相同的寻呼时机过程，则用于RAN 内部寻呼和核心网络发起的寻呼的寻呼时机与该备选方案一致。可以有利地利用该属性以有效地处理其中UE和网络对UE处于哪种状态(休眠或 空闲)具有不同感知的错误情况。
虚拟波束标识符
该概念在LTE中没有对应关系，并且因此没有要重用的LTE标识符。
虚拟波束标识符是一个物理波束或一组物理波束的抽象。因此，它适 合于在网络侧由节点间信令过程使用。虚拟波束标识符参与在RAN间节 点活动模式移动性过程和SON过程中激活候选目标波束。
该标识符在网络内部使用(未被传递给UE)。
波束标识符
该概念在LTE中没有真正的对应关系，并且因此没有要重用的合适 LTE标识符。
通过特定的动态分配的参考信号(例如，移动性和接入参考信号 (MRS))在L1上标识波束。在波束中可能不发送其它标识符来用于波 束标识目的。但是，例如当RRC用于使用MRS配置UE以便在测量序列 期间测量时，更高协议层必须能够引用波束或参考信号。对于这种使用， 参考信号序列本身非常不切实际，并且反而需要更高层抽象。因此，某种 类型的参考或索引优选地用于引用参考信号，例如MRS索引或C-RS索 引。可以在RAN节点之间以及在RAN节点与UE之间传递这种索引。
PDCP上下文标识符
PDCP上下文标识符在分布式RAN节点架构场景中相关，在此场景 中，RRC处理和PDCP处理位于不同的物理实体中，例如，其中分组处 理功能(PPF)中的PDCP和无线控制功能(RCF)中的RRC位于物理 分离的节点中。这些分布式RAN节点架构在LTE中未被标准化，并且因 此没有要重用的LTE标识符。(注意，可以使用eNB产品中的对应专用 标识符，并且在这种情况下，如果需要并且除非在NX中指定这种标识符， 否则可以重用产品特定/内部标识符。)
如果在NX中以与在LTE中类似的方式使用承载，并且每个承载具有 PDCP上下文，则可以使用承载标识符结合UE标识符(例如，UE RRC 上下文标识符)来标识特定PDCP上下文。
否则，如果承载概念被其它某种事物替换，则需要用于PDCP标识符 的某个其它概念。在这种情况下，可以根据与S1连接标识符类似的原则 来分配PDCP上下文标识符，其中每个实体分配它自己的标识符并且通知 另一方。PDCP实体因此将分配它自己的PDCP上下文标识符，并且在 RRC实体联系之后通知RRC实体。
如果在RRC实体与PDCP实体之间存在一对一映射，则PDCP上下 文标识符可以用作两个方向上的参考，但如果RRC实体可以与多个PDCP 实体具有关系，则PDCP上下文标识符必须与RRC上下文标识符相组合， 以使它唯一地标识RRC-PDCP实体关系。可以针对该目的重用UE RRC 上下文标识符，并且假设分布式实体逻辑上形成不同的RAN节点(例如， “虚拟RAN节点”)，则完整UE RRC上下文标识符的本地上下文标识 符部分便足够。注意，不应混淆术语“实体”和“上下文”。在此标识符 描述中，“实体”指物理处理实体，例如，物理节点中的PDCP的实现。 另一方面，“上下文”指例如对于特定承载或UE的业务流，与PDCP处 理的特定实例关联的数据。
此标识符在网络内部使用(未被传递给UE)。注意，推动PDCP上 下文标识符的接口(多个)当前未被标准化。除非它针对NX变得标准化， 否则这仍然是产品内部问题，并且每个制造商可以选择最适合其特定实现 的产品。
用于更低层协议的上下文标识符
用于更低层协议的上下文标识符可以在分布式RAN节点架构场景中 相关，例如，其中基带功能(BBF)中的RLC和MAC以及无线控制功能 (RCF)中的RRC位于物理分离的节点。在这种情况下，RRC实体可能 需要对相关实体的引用以便能够适当地配置它们。这些分布式RAN节点 架构在LTE中未被标准化，并且因此没有要重用的LTE标识符。(但是， 可能在eNB产品中具有对应的专用标识符。在这种情况下，如果需要并且 除非在NX中指定这种标识符，否则可以重用产品特定/内部标识符。)
假设类似LTE的协议栈，则每个承载具有RLC上下文，并且可以以 与上面针对PDCP上下文标识符描述的相同方式处理其标识符。
另一方面，对于双连接性/多连接小情况下的每个连接支路，MAC实 体通用于UE的所有承载，因此MAC上下文标识符原则上仅必须标识UE， 并且如上所述，可以针对该目的重用UE RRC上下文标识符或其本地部分。 这些标识符在网络内部使用(未被传递给UE)。
注意，需要这些标识符(多个)的接口(多个)当前未被标准化。除 非它针对NX变得标准化，否则这仍然是产品内部问题，并且每个制造商 可以选择最适合其特定实现的产品。
S1*和X2*连接标识符
在LTE中，S1连接标识符标识与UE关联的S1控制平面连接，并且 只要UE处于RRC_CONNECTED和ECM-CONNECTED状态(eNB UE S1AP ID、MME UE S1AP ID)，该S1连接标识符便有效。(随着LTE 版本13中的暂停/恢复机制的引入，当UE进入RRC_IDLE状态时，还可 以保持S1控制平面连接。)在切换过程(旧eNB UE X2AP ID、新eNB UE X2AP ID)期间，对应的X2标识符标识两个eNB之间的短暂UE关联关 系。
可以针对S1*和X2*连接标识符使用与当前用于S1和X2(具有本地 分配的和本地有效的标识符)相同的原则。还可以针对S1*和X2*用户平 面标识符应用类似的LTE原则重用。这些标识符在网络内部使用(未被传 递给UE)。
网络切片标识符
网络切片标识符标识构成逻辑网络的网络资源集。它可能潜在地用于 将用户平面和控制平面业务定向到它涉及的网络切片的资源。
2.1.3.1.3标识符总结
下面的表1提供上面讨论的标识符的总结。
Figure BDA0003500438550000391
Figure BDA0003500438550000401
Figure BDA0003500438550000411
Figure BDA0003500438550000421
Figure BDA0003500438550000431
表1
2.1.3.2信令无线承载
信令无线承载(SRB)被定义为仅用于RRC和NAS消息传输的无线 承载(RB)。根据在此描述的架构，可以针对NX定义与用于LTE相同 的SRB集。这也允许紧密集成场景，其中相同的SRB用于在NX或LTE 更低层上承载NX或LTE RRC消息(参见第1节)。
更具体地说，可以定义以下三个SRB：
-SRB0用于使用公共逻辑信道的RRC消息；
-SRB1用于RRC消息(其可以包括捎带的NAS消息)以及用于在 建立SRB2之前的NAS消息，所有这些消息都使用专用逻辑信道；
-SRB2用于RRC消息(其包括记录的测量信息)以及用于NAS消 息，所有这些消息都使用专用逻辑信道。SRB2通常具有比SRB1更低的 优先级，并且在安全激活之后由E-UTRAN配置。
一旦激活安全性，SRB1和SRB2上的RRC消息(包括那些包含NAS 或非3GPP消息的RRC消息)由PDCP保护完整性并加密。
同样重要的是注意，可以通过利用公共SRB1和SRB2来支持RRC 分集，公共SRB1和SRB2可以使用公共PDCP实体(每个接入具有单独 RLC/MAC实体)在两个RAT上分离，这类似于在LTE双连接性(DC) 中使用的分离专用无线承载(DRB)。在初始连接建立或连接重新建立/ 重新激活期间，UE或网络不针对SRB0以及初始SRB消息序列应用RRC 分集，直到配置两个RAT并且激活安全性。一旦激活SRB分集，可以由 网络基于PDCP PDU进行下行链路中基于实现的动态链路选择。在上行链 路中，可以在标准中定义映射规则。
使用具有分离承载的公共SRB集合是有吸引力的选项，因为这保证所 有RRC消息的按顺序传送，而不管它们在哪个RAT上发送(UE行为变 得可预测)。当使用公共PDCP层时，用于在两个RAT上发送相同RRC 消息的支持解决方案变得容易，因为PDCP层能够检测和移除任何重复。
备选解决方案是针对不同的RAT使用单独的SRB，并且然后在RRC 级别具有用于何时应将消息映射到什么SRB的规则。一个选项是定义NX 特定的SRB3，其然后用于NX RRC以便实现不需要与LTE RRC协调的 过程。该实体在位于NX eNB中的非共址的情况中使用，以便在NX eNB 与UE之间直接传送NX RRC消息，而不必经由LTE eNB传递。注意， 从安全性的角度来看，该解决方案偏离了其中单个可信节点终止所有SRB 的DC架构。在此，辅助eNB需要与主eNB同等地被信任并且安全地实 现。否则，闯入辅助eNB中的攻击者可以从辅助eNB经由RRC控制UE。
2.1.3.3承载处理和QoS
至于SRB，与LTE的紧密集成推动还针对用户平面保持公共无线承 载，从而允许UE在LTE与NX覆盖之间移动而不必重新配置承载。
但是，5G的新用例可以驱动用于NX的新QoS定义、以及新承载类 型的引入。在理想情况下，这些新定义和新类型然后也应该被引入到LTE， 以使得可以支持无缝的LTE-NX移动性。在LTE不能提供所需QoS的情 况下，当从NX移动到LTE时，需要重新配置或释放承载。
2.1.3.4处于休眠状态的DRX的处理
DRX与寻呼一起配置，并且基于当前系统帧号(SFN)计算“侦听时 段”。每个TRA可以具有特定的DRX配置，其经由专用信令(例如，TRA 更新响应或RRC重新配置)被提供给UE。网络可以配置的DRX周期范 围高达数小时或者甚至数天。当然，当设计要包括在SFN字段中的位数时 需要考虑这一点。
在某些情况下，RAN可能无法找到UE。在这种情况下，RAN可以通 知CN，并且CN然后可以接管用于该UE的寻呼功能。
要考虑的一个方面是SSI(参见第3.2.2.2节)时段与DRX配置之间 的关系。由于UE时钟误差与DRX结合的影响，更长的SSI时段导致更 高的UE能量消耗。UE需要在之前唤醒以便补偿该误差。一旦UE获得同 步信息，UE便可以返回DRX。因此，SSI时段(从一个SSI传输到下一 个SSI传输的时间)越长，UE需要侦听的时间越长，并且因此UE能量 消耗越高。另一方面，更短的SSI时段导致更少的UE功耗。这在图4中 示出，该图示出当网络针对不同的SSI时段和DRX周期同步时处于休眠 状态的UE的估计的UE电池寿命。当网络不能维持良好的同步级别时， UE能量消耗显著增加，尤其是对于大的SSI时段。这在图5中示出，该 图示出当网络针对不同的SSI时段和DRX周期不同步时处于休眠状态的 UE的估计的UE电池寿命。
2.1.4 NX RRC和与LTE的集成
在此描述的架构的一个优选方面是其支持NX与LTE的紧密集成，例 如，如在第3.7节中讨论的那样。这种紧密集成的一部分是LTE和NX无 线接入的RRC层集成，以便支持LTE-NX双连接性和NX独立操作两者。 在本节中，从RRC功能概念开始描述用于实现该RRC层集成的数个不同 备选方案。
2.1.4.1 RRC功能概念1：单RRC协议
单RRC协议被定义为协议架构选项，其可以将NX的控制平面功能 中的全部功能或子集连同现有LTE RRC协议功能一起与单RRC协议机 器相集成，以便提供功能以实现LTE-NX双连接性以及可能的独立NX操 作。
注意，可以通过扩展LTE RRC协议来实现该架构选项。这可以通过 以下各项的标准化来实现：
a)LTE RRC规范TS 36.331的新版本，包括用于NX的新过程和信 息元素(IE)，或者
b)新规范，例如包含LTE RRC传统功能、用于NX的新过程和IE 的NX RRC规范，或者
c)包括LTE RRC规范的新版本的一对规范，包括用于携带NX IE 的透明容器，它们在新NX RRC规范中定义。
NX IE(其可以在LTE RRC规范内或在单独的NX RRC规范中定义) 可以包括广播/专用系统信息和安全控制信息元素。
如果RRC功能(例如，RRM)驻留在NX eNB中，则必须定义NX 与LTE之间的新节点间消息(例如，携带无线资源控制信息元素)。在也 需要被指定的RRC容器内携带这些消息。
为了确保控制平面信令的可靠处理，可以使用PDCP级别分离/组合以 便提供额外可靠性(RRC分集)。
注意，在独立NX操作的情况下，由于协议的后向依赖性，当向NX RRC添加新功能时，单RRC协议可能具有有限的灵活性，尤其是如果针 对用于LTE和NX两者的单RRC演进跟踪。
在图6中分别从UE和eNB的角度示出了包括用于LTE-NX DC操作 的单RRC操作的整体协议栈。RRC和PDCP实体所在的节点可以是LTE 或NX节点。
2.1.4.2 RRC功能概念2：双RRC协议
双RRC协议指包括单独LTE和NX RRC实体的协议架构选项，其分 别遵循用于LTE和NX的独立控制平面规范。在RRC级别强制RAT间 协调，以便实现LTE-NX紧密集成设计原则。
借助该架构选项，针对NX的独立操作以及针对新特性和用例的平滑 引入提供面向未来的NX控制平面功能，这归功于使用更少的向后依赖性 引入的功能灵活性。
在双RRC协议中，NX RRC消息经由LTE RRC实体隧穿到UE，并 且对于LTE-NX双连接性，NX RRC消息经由UE隧穿到LTE RRC实体， 无论LTE和NX RAT是否共址都是这种情况。因此，需要指定携带 NX/LTE RRC消息的RRC容器。此外，为了维持NX与LTE之间的单S1连接和协调状态转变，可能需要额外机制，如要在RRC过程内部分讨 论的那样。
类似于单RRC协议选项，采取经由控制平面上的单个PDCP实体的 PDCP级别分离/组合(用于公共SBR)，以便实现RRC分集及其控制平 面的可靠处理。当公共PDCP实体位于LTE节点中时，还可以在NX节 点中配置与NX SRB(例如，SRB3)关联的额外PDCP实体(用于新SRB) 以便实现直接NX RRC消息传输。
在图7中分别从UE和eNB的角度示出了包括双RRC操作的整体协 议栈。
2.1.5 RRC过程
图8示出用于LTE-NX双连接性建立的整体RRC信令图，其中虚线 指示与NX关联的RRC信令的参与(独立于RRC协议架构选项)。
2.1.5.1初始RRC连接信令
初始RRC信令包括RRC连接请求(SRB0)和RRC连接建立/拒绝 (SRB0)、以及RRC连接建立完成/附接请求(SRB1)消息序列。
如在信令无线承载(第2.1.3.1节)中讨论的，可以针对NX定义与用 于LTE相同的SRB集。这也允许紧密集成场景，其中相同的SRB用于在 NX或LTE更低层上携带NX或LTE RRC消息(或者这两种消息，如果 两者都被建立)。还可以在LTE与NX之间重用初始连接信令。
在初始RRC连接建立过程中，UE可以基于预定义准则来选择要执行 接入的RAT。在RRC连接建立过程期间，可以为UE分配UE RRC上下 文ID(参见第2.1.3.1.1节)，该上下文ID当UE进入休眠状态时被保持， 或者经由如要讨论的RRC连接失活信令被更新。
为了激活紧密集成特性，当UE从RRC IDLE移动到RRC CONNECTED模式时，UE可以在附接请求内被指示为LTE+NX UE。随 后，可以使用单RRC重新配置过程将UE配置用于双RAT连接，如在第2.1.5.4节中讨论的那样。
2.1.5.2安全信令
图9示出用于采取公共MME连接的LTE和NX的安全建立。
假设针对具有公共PDCP实体的LTE和NX使用公共SRB集，则不 需要用于LTE和NX控制信令的单独安全配置。但是，如果配置在2.1.3.2 中描述的SRB3，则将针对SRB3需要单独安全配置。
可以通过使用公共能力信令、单一认证、单密钥生成和公共安全模式 命令来优化安全建立，例如，如图9中所示。可以由单RRC或双RRC协 议架构选项来处理公共安全建立。在双RRC的情况下，LTE报头指示用 于NX RRC消息的透明容器。在任一架构中，单个PDCP实体可以提供公 共加密(如在LTE DC操作中)以及对于公共SRB的完整性保护。还可 以实现单独PDCP实体，从而启用新NX SRB。
2.1.5.3 UE能力和相关信令
对于NX，新的UE能力信令框架解决2G/3G(第2代/第3代)/LTE UE能力信令的限制。更具体地说，新的UE能力信令框架解决以下一个 或多个问题：
-固定的能力集：UE通常指示支持的特性。但是，特性可以是数个构 建块的混合，并且可以具有不同的参数。然而这些特性可能并未全部 被测试或功能完善。因此，希望UE一旦被测试便可以报告更多的能 力/构建块/允许的配置。
-网络供应商相互依赖性：按照行业惯例，在UE处激活特性之前， 在至少两个网络(NW)供应商处测试特性。为了解决特定的市场/运 营商/设备或UE网络特定的特性，需要避免这些NW相互依赖性。
-有故障的UE：一旦UE被投放到市场中，便难以修复实现错误，因 为标识有故障的UE是复杂的。当发现主要问题时，通常引入网络解 决方案，并且这些解决方案通常适用于发现故障的版本内的所有UE。
-专用实现：当今不存在用于在网络与UE之间引入专用特性/构建块/ 配置或其它专用增强。
-UE能力的持续增加：随着系统规范的发展，UE能力增加，这对无 线接口以及网络节点内的信息交换具有直接影响。
解决这些问题的新UE能力框架包括以下两个元素中的一个或两个：
-UE能力指示器/索引：这是UE发送到网络的指示器/索引。该指示 器标识用于该特定UE的所有可能的UE能力和其它相关信息、以及 甚至与特定网络供应商相关的UE能力。
-UE能力数据库：UE能力数据库包含对应于每个指示器的所有信息。 在另一个位置(例如中心节点、第三方等)维护该数据库。注意，该 数据库可以包含比仅UE能力信息更多的信息。可能针对每个网络供 应商定制该数据库，例如，测试的特性/配置、故障报告、专用UE-NW 信息等。因此，重要的是网络特定的信息不被其它人访问并且被保护/ 加密。
图10示出上述UE能力框架的特性。
2.1.5.4 RRC连接重新配置信令
RRC连接重新配置消息可以建立/修改/释放无线承载，配置L1、L2 和L3参数和过程(例如，用于移动性和/或双连接性的建立)。
在独立NX的情况下，RRC连接重新配置消息可以用于单NX连接重 新配置(类似于LTE等效消息)以及用于NX多连接性建立，如在第3.13 节中讨论的那样。
在LTE-NX双连接性建立的情况下，RRC连接重新配置可以是网络 触发的或UE触发的。
在网络触发的过程的情况下，描述两个选项。
当采取单RRC架构选项时，公共RRC协议(例如，如在3GPP TS 36.331的未来NX版本中指定)负责双LTE-NX连接性的连接建立过程。 在这种情况下，可以在单轮RRC消息交换内处理用于LTE和NX的RRC 连接重新配置过程，如图11中所示。在建立响应中携带包含NX配置的 IE。
图11因此示出与单RRC协议架构一起使用的LTE-NX双连接性建立， 其中所示的信令基于第一节点是LTE eNB的假设。相反方向的信令(其 中第一节点是NX eNB)将遵循相同的消息序列。
在双RRC选项的情况下，存在多于一种的用于实现LTE-NX双连接 性建立的方法。
在一个备选方案中，RRC协议之一可以处理RRC连接重新配置过程， 从而允许单轮重新配置中的NX/LTE双连接性配置。这在图12中示出。 这可以通过使用控制平面(LTE或NX)启动并且运行的节点中的现有 PDCP实体和关联安全性来完成。第二RAT的RRC消息可以经由透明容 器内的第一RAT传输到UE，或者经由新SRB(例如SRB3)直接传输到 UE。
图12示出用于与具有公共RRC重新配置过程的双RRC协议架构一 起使用的LTE-NX双连接性建立。所示的信令基于第一节点是LTE eNB 的假设。相反方向的信令(其中第一节点是NX eNB)将遵循相同的消息 序列。
2.1.5.5 RRC连接失活
该过程处理从RRC CONNECTED ACTIVE到DORMANT的状态转 变，这有效地使UE在LTE和/或NX中处于“休眠”。由于由网络配置 的计时器或者由网络发送的RRC连接失活消息(其可以包括用于下一个 RRC CONNECTED ACTIVE状态的安全重新激活信息(例如，nextHopChainingCount))，可以触发转变。在接收该消息时，UE进入 RRC DORMANT状态。给定用于LTE和NX的双RRC，应该例如使用 类似的IE在两个RRC规范中定义该消息。
在RRC连接建立、失活、以及重新激活过程期间，可以由网络配置 RRC CONNECTEDDORMANT下的部分UE RRC配置，在这些过程内 还可以分配UE RRC上下文标识。网络还确保用于UE休眠行为的信息最 新。该信息在NX情况下尤其重要，在NX情况下，系统信息未被广播(例 如，休眠模式移动性参数)或很少被广播(例如，AIT，参见第3.2.2.2节)。
还可以在RRC连接失活消息中向UE提供更新的配置，因为UE可能 已移动到具有不同休眠状态配置的位置。可以进行对RRC连接失活消息中 的信息的其它改变。例如，UE可以被配置为驻留在MRS上(参见第3.4.4 节以获得进一步细节)并且相应地重新激活连接。网络还可以强制UE保 留MAC标识，并且当移动到休眠时关联某些计时器。
在进入RRC DORMANT状态(没有用于优化的状态转变的任何额外 配置)时，UE应该：
-释放所有无线资源，包括RLC实体和MAC配置的释放，例如，包 括MAC ID的释放。
-保留SRB和RB的所有PDCP实体(通用于LTE和NX)以及在 RRC连接建立中接收的RRC UE上下文标识(参见第2.1.3.1.1节)(在 双RRC的情况下通过NX或LTE RRC)。该标识对RAN中的上下文标 识符和移动性锚点(其例如可以是LTE小区ID或NX节点ID)进行编码。
-驻留在它处于活动状态(默认)的同一RAT(NX或LTE)中，除 非提供某种特定配置。为了提高鲁棒性，双驻留也是一个选项，如在第3.2 节中讨论的那样。
2.1.5.6 RRC连接重新激活
在LTE中，已定义用于从RRC IDLE到RRC CONNECTED的转变 的延迟要求。在LTE规范的版本8中，转变延迟<100毫秒(ms)的目标 来自驻留状态。在从休眠状态(连接DRX)转变到活动的情况下，目标是 50ms。在LTE规范的版本10中，要求进一步降低到<50ms和<10ms(不 包括DRX延迟)。对于5G，这些值要进一步降低，尤其是考虑到可能在 延迟方面具有高要求的某些关键服务。
从RRC的角度来看，为了最小化开销并且获得更低延迟，提供轻型 转变，如图13中所示。如果UE已在RRC连接失活中接收安全重新激活 信息(例如nextHopChainingCount)，则不需要随后的RRC重新配置过 程，因为RRC连接重新激活过程将能够重新配置激活其用户平面的SRB 和DRB。
图13示出用于RRC连接重新激活过程的信令流程，假设第一节点是 LTE eNB。相反方向的信令(第一节点是NX eNB)遵循相同的消息序列。
RRC连接重新激活过程的目的是重新激活RRC连接，这涉及SRB 和DRB的恢复。仅当接入的目标节点(NX或LTE)可以找到UE RRC 上下文和用于S1*的移动性锚点时，连接重新激活才成功。由于此原因， UE RRC上下文ID包括在作为SRB0消息的RRC连接重新激活请求中。 该消息可以受到完整性保护，以便保护网络免受错误请求的影响。
该过程例如可以通过以下各项触发：UE响应于寻呼、当UE在缓冲 区中具有UL数据时、或者当它需要发送TRA更新时。UE触发RRC连 接重新激活过程，当实现双RRC解决方案时，该过程应该在NX和LTE 的RRC规范两者中定义。
在接收RRC连接重新激活请求时，网络基于UE RRC上下文ID取得 UE RRC上下文(包括安全重新激活信息)，执行必要的移动性动作并且 使用RRC连接重新激活来响应以便重新配置SRB和DRB。在接收该消息 时，UE执行以下动作：
-针对SRB和DRB重新建立PDCP和RLC，
-执行无线资源配置，
-根据测量配置执行测量相关动作，
-恢复SRB和DRB。
2.1.5.7测量配置
在NX中测量数种不同类型的测量和/或信号(例如，MRS、SSI、TRAS 等)。因此，需要针对NX解决移动性事件和过程。
RRC连接重新配置消息应该能针对单RRC选项配置NX测量和现有LTE测量两者。测量配置应该包括配置UE以测量NX/LTE覆盖的可能性， 例如发起DC建立或RAT间HO(如在传统中)。
2.1.5.8测量报告
对于NX，操作两种不同的测量报告机制：基于非RRC的报告(参见 第2.3.7.2节)，其中UE通过预配置的USS序列指示最佳候选DL波束集； 以及基于RRC的报告，其在某些方面类似于事件触发的LTE测量报告。 这两种测量报告机制优选地并行部署并且被选择性地使用，例如取决于 UE的移动性状态。
2.1.6系统信息
如从LTE标准的先前版本已知的系统信息包括完全不同类型的信息、 接入信息、节点特定的信息、系统范围信息、公共预警系统(PWS)信息 等。这种广泛信息的传送在NX中不使用相同的实现。在具有高增益波束 成形的系统中，与具有高链路增益的专用波束中的点到点分布相比，以广 播方式提供大量数据的成本可能很昂贵。
2.1.6.1所需特性和原则
用于NX的所需特性和设计原则包括以下一项或多项。因此，应该理 解，给定实现可能不一定满足所有这些特性和设计原则。
-NX应该支持“灵活”机制以便传送系统信息
○应该避免对系统信息长度的限制
○可以随时修改系统信息参数值
○系统信息可以利用跨越大范围不改变或通用的参数
○系统信息可以携带用于不同类型/组的UE和/或服务的不同信 息
○当更有效时，应该考虑专用信令
○应该支持到每个“服务区域”的数千个(例如，51.2万个(512k))
UE的有效信令。
-NX应该最小化广播信息和“始终广播(always-on-air)”
○应该支持网络DTX
-获取/更新应最小化：
○对信息未被寻址到的UE的影响
○网络中的负面影响，例如，同步UL接入
○UE电池消耗的贡献
-获取/更新不应：
○增加接入(直到取得“相关信息”)延迟超过xx*ms(例如：
在初始通电时、漫游(PLMN搜索)、在RLF(恢复)之后、 重定向到新的层/小区、切换、RAT间、“长”DRX周期)、系
统信息更新(*确切延迟特性可以取决于UE的服务/类型/组)
-“相关”信息应该明确和在使用前“最新”
○如果概率非常低/系统影响可忽略，则使用“过时”信息是可
以接受的 -系统信息覆盖范围不应该依赖于用户平面覆盖范围
○例如，当节点可能发送用户平面数据时，它不可发送系统信
息
-应该针对所有类型的部署有效传送系统信息
○NX独立并且具有最小覆盖重叠和/或无覆盖重叠
○NX应该能够在未许可频带上独立部署
○使用具有全部或部分覆盖的LTE/UTRAN/GERAN部署NX
○双NX层部署，NX宏和NX小小区，两种场景：
■其中UE同时在宏小区和小小区两者的覆盖内
■其中UE不同时在宏小区和小小区两者的覆盖内
-辅助载波可能不需要提供SI(例如，LAA、专用频率)
-每个节点可以动态改变/更新其某些系统信息
○系统信息变化/更新可能不协调，并且可能不会在所有情况下 在其它节点/层之间填充
-系统信息应该处理/考虑处理：
○共享网络
○移动性
○(PWS)公共预警系统
○用于请求UE执行以下操作的机制(例如，寻呼)：
■a)联系NX，或者b)获取系统信息
■应该可以寻址到UE/服务的组/类型
○MBMS功能
○NX与其它RAT之间的负载共享和策略管理
○接入控制(更新特性)
■NX应该符合SA特性(例如，如在3GPP TS 22.011中)
■可以逐个节点地获得接入控制信息
■应该可以针对UE的类型/组和/或不同的服务配置“连 接”中的接入控制
2.1.6.2系统信息获取
在第3.2节中详述用于NX独立操作的系统信息获取。
在与LTE的紧密集成操作中，系统信息获取在某些方面类似于用于 LTE的双连接性。假设UE首先接入LTE并且然后激活NX，则当建立 NX连接时，UE经由LTE RRC在专用传输中接收NX系统信息。在LTE DC中，这适用于所有系统信息，除了从SCG的主服务小区(PSCell)的 MIB获取的SFN之外。对于NX，SFN可以包括在TRAS中(参见第3.2.4.1.3 节)。相同的原则适用于相反方向：UE首先接入NX并且然后激活LTE， 经由NX RRC在专用传输中获得LTE系统信息。
2.1.7寻呼
用于NX的寻呼解决方案利用两个信道之一或两者：寻呼指示信道、 以及寻呼消息信道。
●寻呼指示信道(PICH)
寻呼指示可以包含以下一项或多项：寻呼标志、警告/警报标志、ID 列表、以及资源分配。
●寻呼消息信道(PMCH)
可选地，可以在PICH之后发送PMCH。当发送PMCH消息时，它 可以包含以下一个或多个内容：ID列表、以及警告/警报消息。警告和广 播消息优选地在PMCH上(而不是在AIT中)发送。
为了允许与LTE的紧密集成，寻呼配置(并且因此DRX配置)基于 SFN。
为了支持寻呼功能，在UE处配置跟踪RAN区域。跟踪RAN区域 (TRA)由发送相同跟踪RAN区域信号(TRAS)的节点集定义。该信号 包含跟踪RAN区域码以及SFN。
每个TRA可以具有特定的寻呼和TRAS配置，其经由专用信令(例 如，经由TRA更新响应或RRC重新配置消息)被提供给UE。此外，TRA 更新响应可以包含寻呼消息。有关寻呼的更多信息，可以在第3.2节中找 到。
2.1.8 LTE-NX双连接性的建立
在第2.1.5.4节中，使用RRC重新配置过程来描述LTE-NX双连接性 DC的网络触发的建立。在给出的示例中，UE具有到网络的RRC连接， 并且使用LTE eNB交换RRC消息。如在第2.1.5.4节中描述的其它RRC 过程中，更高层(异步功能，例如，RRC/PDCP)可以通用于LTE和NX。 在通过LTE链路接收到测量报告(例如，包含NX测量)时，网络通过发 送RRC连接重新配置消息来决定与NX建立双连接，该RRC连接重新配 置消息包含UE用于建立到NX的链路的必要信息。该消息可以被视为用 于使UE建立到辅助eNB(SeNB)的连接的命令。
另一个场景是UE启动的过程，其中UE直接联系NX以建立LTE-NX 双连接性。在图14中示出该方法的一个示例。直接接入NX的优势包括更 低延迟过程和某些额外级别的分集(例如，当第一链路不稳定时)。假设 UE具有与网络的RRC连接，并且使用来自RAT之一(例如，LTE)的 链路来交换RRC消息。UE然后发起到辅助RAT的接入(例如，在NX 上执行同步和随机接入)，并且经由辅助RAT链路(例如，NX)发送包 含UE上下文标识符(例如，在第2.1.3.1节中描述的UE RRC上下文标识 符)的RRC消息，其指示用于建立双连接性的请求。该上下文标识符包 含锚点的位置，以使得在接收到该消息时，辅助RAT可以在网络处定位从中控制UE的单一控制点。在网络确定(例如，在非共存场景中经由X2*) 控制点之后，网络向UE发送RRC消息以便配置用于现有SRB/DRB(先 前在LTE上建立)和/或与NX关联的新颖NXSRB/DRB配置的NX资源。 这同样适用于测量配置。UE发起的过程可以应用于单RRC或双RRC情 况，但是，在双RRC情况下可以更有用，在双RRC情况中，一个RRC 可能在辅助RAT(在本示例中为NX)上具有不同的RRC重新配置过程。 注意，该备选方案被称为UE发起的事实并不意味着它是UE控制的。触 发UE向辅助节点(在给出的示例中为NX)发送请求的内容可以是由网 络经由RRC来配置的事件。
2.2用于NX的第2层设计
在此公开的NX架构和细节解决了LTE的许多问题的一个或多个，例 如以下问题：LTE使用固定HARQ反馈定时，这在某些实现场景中(例 如，具有集中基带部署或非理想回程)以及当在未许可频谱中操作时(例 如，其中先听后说有时防止UE发送HARQ反馈)是一个问题；可以改进 LTE上行链路UL和下行链路DL L1控制信道以便更好地支持高增益波束 成形，因为传输模式与配置之间的切换不必要地艰难和缓慢；可以存在来 自UL调度的相当长的延迟；DRX行为并非始终最佳；以及对于所有应用， 调度请求信道的设计不如期望的那样灵活或有效。
此外，可以使得对互易大规模MIMO传输和大规模MIMO波束成形 的支持在NX中比在LTE中更好地工作。其它改进领域是以下一项或多项： 动态TDD；未许可频带操作；基于竞争的接入；多连接性；多跳；D2D 等。NX可以针对越来越重要的用例提供原生和优化的支持，这些用例例 如包括多X(多连接性、多RAT、多跳、多载波、多节点、多波束)、 UL/DL去耦等
为了处理服务混合中的预期和意外迁移，NX中的所有无线链路都能 够在有界无线资源集(资源切片)内操作，因此避免终端对这些资源外部 的信号做出假设或者依赖于这些信号。由NX支持的业务场景范围从每小 时一个100位分组一直到多个Gbps连续数据传输。要支持的频率范围更 宽，范围从低于1GHz直到100GHz。存在对设备和节点能力的广泛假设 (例如，从1到400个天线，从数小时到20年电池寿命等)。
2.2.1设计原则—对L2设计的影响
下面详述NX的第2层(L2)设计的设计原则。
服务不可知设计允许灵活的以服务为中心的配置：不同的用例具有非 常多样化的要求。例如，某些C-MTC(关键机器型通信)用例需要极端 可靠性，BLER(块误码率)约为为10-9；触觉因特网服务需要为1ms的 非常低的端到端延迟；极端MBB受益于多个Gbps的用户吞吐量等。NX 标准提供大量服务不可知特性，网络可以配置这些特性并且使其能够满足服务特定的要求。这实现多个服务的共存，同时保持每个服务的低复杂性 和高效率。
保持在盒中：LTE的一个重要特性是所有业务都动态映射到单对共享 信道(PDSCH/PUSCH)。这最大化统计复用，并且允许单个UE获得对 一个载波或者甚至多个载波的所有无线资源的即时访问。适当的RLC配 置和调度策略确保满足QoS要求。尽管NX维持该基本原则，但某些服务 就是不能被复用。例如，如果交通枢纽中的制动命令受到来自附近汽车中 的娱乐系统的分组的干扰，则这是不可接受的。因此，对于某些关键用例 (例如，智能交通系统、公共安全、工业自动化等)，在同一无线资源上 与任何其它服务共存可能是不可接受的。为此，某些服务可以在无线频谱 的专用时频资源切片上操作。以这种方式分离无线资源还在某些情况下实 现更低复杂性的实现和测试。如果服务在一个特定区域中变得被弃用(例 如，工厂关闭)，则能够通过管理分配给不同服务的资源切片来将该频谱 快速重新分配给另一个服务。默认假设是所有服务将能够在同一载波上共 存，但使用专用资源切片是用于支持所谓的垂直服务的解决方案。因此， 在NX中，任何服务都可以包含在定义的无线资源集中。
灵活性：NX具有精简和可扩展的设计，这能够应对传输和无线接口 上的各种延迟以及UE和网络侧的不同处理能力。为了确保这一点，在诸 如HARQ(MAC)、ARQ(RLC)和RRC信令之类的控制消息之间避 免固定的定时关系。
针对流设计：对于NX，可以通过利用业务中的关联来优化控制信令。 这避免艰难和缓慢的重新配置。每当可以预测未来行为时(例如，在下行 链路中发送的内容将在不久之后成为上行链路业务)，L2设计可以利用这 一点：例如，一旦信道状态信息在发射机端变得可用，便从开环传输开始 并且无缝切换到闭环传输格式。
协调层：当观察和控制的成本变得太高时(例如，在延迟或开销方面)， 在收集足够的信息和实施合适的协调需要的时间内将调度决策委托给节点 和UE。集中式资源调度器仍然拥有并且控制使用无线资源的权利，但在 观察和控制在另一个节点中更容易并且更有效地维护的情况下(例如，在 多跳中继或设备到设备(D2D)中)，可以分发关于如何分配资源的瞬时 决策。
精简并且从而面向未来：在特定时间由NX eNB完成的强制传输在时 间和频率上是稀疏的。例如，NX终端不应该预计特定时间/频率资源处的 控制消息(如同当今LTE中的HARQ反馈的情况)。可配置性实现向前 兼容性，因为网络可以自由地将资源分配给其它(更新的)终端，而不必 针对传统终端发送大量传统信号。具体地说，当在未许可频谱中操作时， NX无线接口可以在动态时间实例处发送控制信息。除了包含有界资源切 片中的所有信号之外，用户设备应该能够忽略资源切片内的任何“未定义 的资源”，除非另外明确指示。“未定义的资源”可以动态地被配置为时 间上、和/或频率上的一组周期性模式。
2.2.2 L2信道结构
对于NX，除非绝对必要，否则避免针对不同目的定义单独的控制信 道。其主要原因是优化用于大规模MIMO和高增益波束成形的设计。单 独的信道倾向于依赖频率分集以及单独的解调参考信号，并且资源空间会 快速变得混乱。一旦例如借助于非常大量的天线建立了到特定UE的良好 信道，更有效地是还使用该信道发送控制信息。
这与上述保持在盒中设计原则一致。此外，这基于以下观察：当在一 个链路中发送用户数据时，通常也在反向链路中存在传输。
此外，任何服务应该能够在有界无线资源集(资源切片)内传送，因 此避免其中L1控制信道和参考信号在整个系统带宽上分散的设计。为了 实现这一点，L2信道结构支持带内控制信息，具有不同的信道编码、调制、 HARQ配置等。
2.2.2.1直接和可重传的物理数据信道(PDCH)
NX通过作为支持多于一个物理信道的系统，实现灵活性和可扩展性。 信道可以被视为直接的或可重传的，而不是具有用于控制和数据的不同类 型的信道。在本文中，直接信道被表示为dPDCH，并且可重传信道被表 示为rPDCH。具有直接和可重传信道的结构同样适用于上行链路和下行 链路传输两者。这些信道之间的差异在于它们可以针对不同的操作点进行 优化。直接信道例如可以被设计用于10-3的BLER(块误码率)而没有软 HARQ合并，而可重传信道可以以10％BLER为目标并支持数个HARQ 重传且在接收机中具有软合并。注意，在此我们指用于处理第2层(L2) 数据的信道。
某些信息(如下行链路控制信息(DCI)或信道质量信息(CQI)反 馈)可以仅当eNB能够在第一次传输尝试时对它进行解码的情况下才相关， 而其它类型的数据(例如用户平面数据或RRC控制消息)受益于成功传 送，即使需要多次HARQ重传。单一信道结构(略有不同的优化)满足这 两种非常不同的需求。注意，在某些情况下，用户平面数据可能需要比L1/L2控制信令低得多的误码概率(例如，对于C-MTC高达10-9，并且对 于L1/L2 MBB相关控制信令高达10-3)，并且在这些场景中，可以利用两 个直接信道或者被配置用于最高要求的一个信道。与LTE相比，这种结构 的不同之处在于我们假设不需要针对特殊类型的L1/L2控制信息设计定制 信道。与数据传输复用的带内控制是默认假设。
可以将此视为具有直接和可重传的信道，其中时间关键信息被映射到 前者，而其它数据被映射到后者。一般而言，信道是否可重传仅是参数设 置而不是设计上的基本差异。因此，可以仅使用数字(例如1和2)引用 信道，从而指示它们恰好具有不同的配置。在提供的示例中，不同配置的 信道可以用于不同的目的。为了支持不同的服务，可以使用不同数量的物 理信道。因为网络决定如何填充下行链路传输块、使用什么MCS、以及是 否执行重传，所以可以备选地使用单个信道实现这种方案。
图15示出MAC控制元素(例如信道状态信息CSI报告或UL授权) 可如何被映射到直接或可重传的信道。应该理解，是在低延迟优化(并且 通常更昂贵)的直接信道上还是在高频谱效率可重传信道上发送任何给定 信息元素是NX中的调度器决策。
注意，即使大多数控制信息在波束内，也仍然需要某种类型的物理层 控制信道。除了数据信道之外，还需要引导资源，其例如可以用于调度初 始信道使用。为此，定义物理下行链路控制信道(PDCCH)，其中UE接 收机在预定义或半静态地配置的搜索空间中盲搜索PDCCH。在图16中示 出该PDCCH的使用。注意，可以如在当前LTE系统中那样或多或少地 使用该物理控制信道，例如，可以在每个TTI使用它调度下行链路DL和 上行链路UL传输。但是，PDCCH在NX上下文中的重要用途是支持转 向使用积极波束成形发送更大部分的专用用户数据和关联L1/L2控制信息。
如图16中所示，PDCCH在NX中用于实现高增益波束成形和控制信 息的波束内传输。PDCCH被设计为鲁棒并且简单，并且具有单独解调参 考信号集以便支持与PDCH不同(通常更宽)的波束成形。
因为依赖用于数据信道的非常高增益的波束成形还增加无线链路故障 的风险，所以需要更鲁棒的回退信道。为此，用于NX的PDCCH被设计 为精简并且简单。为了在该回退场景中快速恢复传输，PDCCH非常鲁棒 并且针对更宽的覆盖区域进行优化。这意味着更低的天线增益和更高的每 比特成本。但是，这使大多数控制信息能够“在波束内”发送。
PDCCH还使能在CSI可用之前发送控制信息，例如，作为初始引导 信道。因为在PDCCH上发送控制信息通常更昂贵(由于更低的波束成形 增益)，所以仅支持有限的简单下行链路控制信息DCI格式集，其仅包含 少量比特。这实际上不是限制，因为没有CSI并且在传输突发的最开始期 间(例如，在TCP慢启动期间)，无论如何都不执行需要大量控制信息的 高级过程。
共享控制信道上的UE复用需要许多盲解码尝试。但是，通过不那么 多地使用PDCCH，减少UE需要执行的盲解码尝试的总次数。大多数UE 在大多数时间在“可直接解码”数据信道上接收其控制信息，这更好地控 制如何将控制信息复用到不同的UE。
注意，在某些情况下，可以将新DCI格式仅添加到波束内“可直接解 码”信道而不是PDCCH上。这使得可以扩展NX中的控制信道功能而不 改变共享PDCCH。更具体地说，可以以将新DCI格式仅添加到dPDCH 而不是PDCCH的方式来扩展NX。
2.2.2.2 PDCCH与dPDCH之间的关系
以上描述了用于下行链路的两个不同控制信道PDCCH和dPDCH。 这两个信道之间的主要差异在于dPDCH使用与数据信道(rPDCH)相同 的解调参考信号，而PDCCH使用不同的DMRS。PDCCH和 dPDCH/rPDCH都可以朝向UE进行波束成形。PDCCH和dPDCH/rPDCH 两者还可以在宽波束中发送或者使用基于分集的波束成形器来发送。
PDCCH主要被设计为当非常准确的信道状态信息CSI信息在基站中 不可用以使得基站不能执行基于互易性的波束成形时使用。PDCCH使用 通常由多个UE共享的DMRS。它被设计为更多地依赖于频率分集而不是 天线分集，并且因此可以用于具有少量(例如，2或4)天线的NX部署。
dPDCH/rPDCH信道主要被设计用于支持基于互易性的波束成形和 动态TDD(基于UL RRS)。在这种场景中，理论上不需要下行链路DL DMRS，但实际上在这种情况下还可以使用下行链路解调参考信号，因为 完美和绝对的UL/DL校准是不实际的。
另一方面，PDCCH不依赖于UL互易性参考信号(RRS)。它与 dPDCH/rPDCH进行时间复用以便支持混合波束成形。PDCCH上的消息 应该小的一个原因是否则遇到该信道的覆盖问题可能是更高频带中的瓶颈。 如果高频带上的PDCCH的覆盖成为问题，则可以仅在更低频带上提供 PDCCH，其中在更高频带上使用dPDCH/rPDCH。然后，可以由低频带 上的PDCCH来控制在实现基于互易性的dPDCH/rPDCH波束成形的高频 带上发送UL RRS。
如在下面的下一节中进一步描述的，如何在PDCCH和dPDCH上使 用搜索空间也存在差异。PDCCH上的搜索空间支持用户复用、链路自适 应、以及速率自适应。另一方面，dPDCH的搜索空间不需要支持用户复 用。
2.2.2.3动态搜索空间
图17在左侧示出可如何使用PDCCH动态地更新UE中的下行链路控 制信息DCI搜索空间。图17的中部示出当不改变DCI搜索空间的起始位 置时不需要向UE发送搜索更新。在右侧，图17示出当改变dPDCH(UE DCI搜索空间)的起始位置时，使用前向DCI。这可能导致错误传播。
可以看到，图17的底部示出在调度资源上在波束内接收DCI的情况。 这可以通过扩展用于下行链路控制信息的UE搜索空间以便还包括需要动 态调度的资源来实现。在图17的左部中，UE在PDCCH上接收DCI0， 其指出从何处开始搜索附加控制信息。在分配的资源的可直接解码部分 (dPDCH)中，UE可以找到与该TTI相关的控制信息(DCI1)。在该示 例中，PDCCH仅调度搜索空间扩展而不调度实际DCI。
图17的中部指示UE可以针对多个TTI继续在同一位置中搜索。实 际物理数据信道分配可以移动而不强制要改变UE的动态搜索空间。UE 仍然可以执行多次盲解码尝试以便实现dPDCH的速率和链路自适应。
当改变dPDCH的位置时只需发送新DCI。这在图17的最右部中示出。 因为该DCI影响在下一个TTI中发生的操作，所以如果UE不能接收包含 搜索空间扩展信息的“前向DCI”，则存在错误传播的风险。
当传送关于在何处搜索UL授权和未来DL分配的信息的DCI信息被 嵌入到PDCH中时，需要考虑可能发生的错误传播情况。在许多情况下， 错误传播情况容易由网络检测到，并且它们仅当UE DCI搜索空间被更新 时才发生。在图18中示出某些错误传播情况。在该图的顶部中示出该“DCI 菊花链”操作的无错误操作。更一般地说，图18示出当使用带内DCI更新UE搜索空间时可能的错误传播场景的示例。如此标记的框指示引导信 道(例如，PDCCH或基于竞争的物理数据信道)的使用，浅阴影框指示 可直接解码的PDCH，而更深阴影框指示可重传的PDCH。
如果UE没有接收dPDCH，则它没有接收嵌入的UL授权。当NW检 测到来自UE的调度的UL传输丢失时，可以假设还丢失下一个DL分配。 可以通过能量检测(例如，对DMRS的SINR估计)将这些失败的分配与 失败的UL传输区分开，UL传输包含数据但不包含HARQ反馈。可以通 过当搜索空间改变时引入“控制信息接收确认”，进一步减少错误传播。 作为响应，NW可以使用PDCCH针对第二DL TTI重传DCI。这在图18 的中部中示出。
如果UE预期接收UL授权但没有接收到任何UL授权，则它可能改 为使用预调度的基于竞争的资源。使用基于竞争的上行链路信道而不是调 度的专用信道是第一dPDCH解码已失败的指示(参见图18的底部)。
除了图18中所示的隐式错误传播检测机制之外，网络还可以请求UE 发送关于dPDCH传输的检测成功的显式和事件触发的报告。在图19中示 出这样一个示例，该图示出当在UL中调度时，UE可以在先前的TTI中 回报dPDCH的接收成功。取决于波束内DCI的性能，在给定实现中，可 能不需要这种额外级别的错误传播终止。
因此，借助于DCI信令，动态更新用于下行链路控制信息(DCI)的 搜索空间。DCI可以直接在下行链路物理控制信道(PDCCH)上发送， 或者嵌入在调度的下行链路数据信道(通常是dPDCH)内部的MAC控 制元素中。
可以例如在先前接收的DCI或MAC控制元素中，显式地用信号通知 UE搜索空间修改，例如添加/删除/移动。搜索空间修改还可以是隐式的， 例如，通过自动扩展UE搜索空间以便包括用于先前N个TTI中的DCI 的位置，或者通过当添加新的搜索空间位置时自动删除最旧的UE搜索空 间位置。
2.2.2.4共享参考信号
波束内控制信道的使用依赖于针对dPDCH和rPDCH都具有相同的 专用解调参考信号(DMRS)。这在图20中示出，该图示出使用单个终端 特定解调参考信号集(四个阴影区域，每个具有8个资源元素)对两个物 理信道dPDCH和rPDCH进行解调的一个示例。
初看上去，图20中的图在某些方面看起来类似于如何在LTE中使用 小区特定的参考信号CRS作为公共参考信号来对PDCCH和PDSCH进行 解调。但是，存在差异。尽管可以例如通过天线的下倾对LTE中的CRS 进行波束成形，但不能针对特定UE动态改变波束成形，因为存在对CRS 进行测量的其它UE。因此，当在LTE中的PDSCH上使用ePDCCH+DMRS 时，使用两个参考信号集，从而导致更高的导频开销。当使用LTE中的基 于CRS的传输(PDCCH+PDSCHTM4)时，没有对朝向接收用户的参考 信号进行动态波束成形的选项。
2.2.2.5资源分区
在LTE中，在PBCH上用信号通知总系统带宽。对于NX，假设用户 不知道系统带宽。仍然需要用户特定带宽的概念，例如，用于信道滤波和 信令目的。UE在其内操作的带宽BW在此由“资源分区”定义。资源分 区是无线资源的时间和频率子集，我们可以在其中定义无线链路和传输模 式。资源切片的一个属性是它可以被半静态重新配置(对于例如LTE中的“系统带宽”，情况并非如此)。
这意味着针对NX定义的所有传输模式都能够在时间/频率资源的子集 上操作。这些子集或者资源分区跨越从完全利用率降至最小利用率的范围。 注意，这还包括所有TM特定的参考信号。这些时间和频率限制是半静态 的—它们由RRC配置。
2.2.3传输信道
因此，NX无线链路可以在每个方向(上行链路UL和下行链路DL) 上具有一个或多个物理数据信道(例如，dPDCH和rPDCH)，并且调度 实体还可以接入仅用于发送控制信息的物理控制信道(PDCCH)。对于 UL和DL，每个物理信道的MAC结构相同。在图21中示出具有两个PDCH 的一个示例，第一个PDCH具有1个传输块(TB)，并且第二个PDCH 具有两个传输块。每个信道具有MAC报头和包含MAC元素的有效负载 部分。MAC元素是控制元素或MAC SDU(服务数据单元)。
图21示出NX的基本MAC信道结构。表示为物理控制信道(PDCCH) 的精简并且简单的引导信道用于启动分组交换流。第一或“可直接解码” 物理信道(表示为dPDCH)主要携带带内控制信息。第二或“可重传” 物理数据信道(表示为rPDCH)主要携带用户平面和控制平面数据。假 设两个物理数据信道都重用LTE的传输信道结构。
原则上，MAC子报头的内容与当今的LTE相同。子报头可以包括1、 2、或者3个字节的信息。结构[R/R/E/LCID]用于固定长度MAC SDU和 固定长度MAC控制元素，并且结构[R/R/E/LCID/F/长度]用于可变长度 MAC SDU和控制元素。这在图22中示出，该图示出来自LTE的传输信 道结构和MAC报头格式还如何重用于NX。
在LTE中，在用于UL和DL的单独表中定义逻辑信道ID(LCID)。 NX遵循相同的一般方法。图23示出可如何针对UL和DL更新LCID表 的示例，其中示出NX中的某些额外LCID。对于DL，一个添加是支持作 为MAC控制元素的DCI(下行链路控制信息)的传输。如在当今的LTE 中，DCI可以用于分配UL授权，调度DL传输，或者发送功率控制命令。 此外，扩展DCI以便还支持用于参考信号(例如UL互易性参考信号(RRS)) 的传输的命令，在图23中表示为RS传输命令。还可以在下行链路控制信 息DCI中传送有关参考信号传输的信息，例如以便支持具有动态激活和波 束成形的参考信号的活动模式移动性。这可以包括在图23中的RS传输信 息元素中。注意，不同类型的DCI还可以被编码为单独的LCID字段。对 于UL，没有定义类似的UCI字段，而是改为不同类型的UL控制信息各 自具有它们自己的LCID字段。
除了DCI和UCI之外，还启用MAC控制元素中的HARQ反馈的传 输。这转而能够引入新的反馈方案(例如选择性重复)或者其中使用每个 过程的多于一个反馈位的方案。此外，引入用于CSI反馈的LCID以及用 于参考信号测量反馈的条目。注意，并非所有LCID与所有情况都相关。 某些LCID主要与DL相关，而某些LCID主要与UL相关。
在图24中示出其中配置两个PDCH的下行链路示例。该图示出下行 链路信道结构示例，其包括物理控制信道(PDCCH)、第一“可直接解 码”物理数据信道(dPDCH)和第二“可重传”物理数据信道(rPDCH)。 dPDCH不使用HARQ重传的软合并并且只能携带单个传输块(TB1)， 而rPDCH支持HARQ并且支持最多两个传输块(TB2和TB3)的传输。 此外，下行链路PDCCH可以发送DCI，并且可能还发送嵌入到一个传输 块TB0中的某些其它MAC控制元素。在下行链路PDCCH的循环冗余检 验CRC中隐式(或显式)对UE标识进行编码。注意，下行链路PDCCH 与任何PDCH信道之间的差异在于下行链路PDCCH不能携带任何MAC SDU。此外，当(隐式、半持久或动态)调度PDCH信道时，UE对下行 链路PDCCH进行盲解码。
在图25中示出用于上行链路的一个对应示例，该图示出上行链路信道 结构示例，其包括被配置用于基于竞争的接入的物理控制信道(cPDCH)、 第一动态调度的“可直接解码”物理数据信道(dPDCH))以及第二动态 调度的“可重传”物理数据信道(rPDCH)。注意，上行链路没有任何调 度器而是具有优先级处理器实体，优先级处理器实体从逻辑信道选择数据 并且在提供的授权内控制MAC复用。因为没有调度器，所以也不需要任 何PDCCH信道。相反，UL发射机具有信道cPDCH，cPDCH主要用于 基于竞争的使用。cPDCH与其它两个上行链路物理数据信道(dPDCH和 rPDCH)之间的区别在于它们被不同地授权。
基于竞争的信道(cPDCH)使用还可以被分配给其它UE的半持久授 权。因此，每当使用cPDCH时，UE标识被编码到信道上(隐式地在CRC 中，或者显式地使用具有LCID 11000的MAC控制元素；参见图23)。 如果UE没有足够大小的授权，则它可以在cPDCH上发送调度请求(例 如，缓冲区状态报告)。取决于“基于竞争的信道”cPDCH上的授权的 大小，UE还可以在该信道上发送时包括用户平面数据。注意，携带系统 接入信息和信号的信道(例如PRACH)不包括在图25中的所示结构中。 如果UE没有用于任何信道的有效授权，则发送PRACH前导码是一种备 选方案(参见第3.2节以获得进一步细节)。
可以以动态方式调度“直接信道”(dPDCH)和“可重传信道”(rPDCH)。 当在这些信道上使用授权资源时，假设接收机知道谁正在发送，并且因此 不需要嵌入UE标识。
注意，这些仅是示例，用于示出对于典型移动宽带用例，图21中的基 本PDCH结构适用于UL和DL两者。对于其它用例，可以略有不同地配 置UL和DL无线链路，例如，没有任何第二“可重传”数据信道。通过 以不同方式授权资源，并且通过在某些信道上而不是其它信道上嵌入用户 标识，可以支持许多不同的用例。
对于上行链路，注意，以某种方式(半持久；动态；或者隐式)调度 所有非系统接入相关信道。所谓的基于竞争的信道在任何特定方面都不是 特殊的。在某些场景中，例如当使用大规模MIMO或高增益波束成形实 现空间复用时，资源是否“专用”变得无关紧要。当资源可以在空间上分 离时，时间/频率资源需要“专用”，并且因此基站中的接收机应能够导出 发射机是谁。在基于竞争的信道上，UE标识被嵌入在信道中，而在专用 信道上则不需要。此处的理念是不同的物理信道具有不同的属性。不同的 信道可以使用大型公共传输格式表的不同子集(例如，不同的信道编码器)。 例如，继续图25中的示例，三个PDCH可以被配置如下：
-cPDCH：针对“竞争使用”进行优化。例如，当需要时，可以每2ms 获得一个小的授权以便发送缓冲区状态报告。允许UE不使用该授权。 通常，如果在UL上调度UE并且没有要发送的数据，则需要使用填 充内容来填充授权资源，但对于该信道，UE可以在这种情况下简单 地不发送任何内容。授权还可以具有限制(例如，可以最多连续使用 10次)并且可能具有冷却计时器(例如，在授权用尽之后的100ms 期间不允许使用)。信道编码器可以被配置为小块码。当使用该信道 时，需要用信号通知“UE标识”和分组序列号。
-dPDCH：不支持重传的软合并；使用鲁棒的传输格式；优化以用于 嵌入式控制信息，例如“HARQ反馈”、“CSI反馈”、以及“RS 测量反馈”。
-rPDCH：携带1或2个上行链路数据传输块；使用基于HARQ反 馈的重传的软合并；优化以用于MAC-SDU(用户数据)的有效传输。
2.2.4调度
可以在NX中简化资源分配，尤其是当节点配备有许多天线时。这是 由于所谓的信道强化，这实际上意味着在将适当选择的预编码器应用于发 送信号之后，发射机与接收机之间的有效无线信道看起来频率平坦(参见 第3.4.4.3节)，并且因此在NX中可能不需要高级频率选择性调度。但是， 为了在高负载下也实现协调增益和极佳的网络性能，仍然需要网络控制的 调度设计。假设网络可以借助于显式分配信令来控制无线资源的使用。可 以针对未来子帧在专用控制信道上或者在带内发送调度分配，作为MAC 控制元素。保持调度分配流对于基于互易性的大规模MIMO可能特别有 效，其中使用有效信道状态信息CSI的控制信令比发送没有CSI的控制信 令明显更有效。资源的动态和半持久分配都是可能的。至少对于半持久分 配的资源，如果在给定时隙中没有要发送的数据或控制信令，则可以配置不使用分配的资源的选项。
但是，对于某些情况，从网络实现可观察性和控制的延迟和/或成本确 实也推动分布式控制手段。这借助于资源控制委托实现，网络委托与规则 和限制集关联的一部分无线资源。限制例如可以包括资源之间的优先级、 关于资源是专用还是共享的指示、先听后说规则、功率或总和-资源使用限 制、波束成形限制等。该设计原则涵盖D2D(第3.1.1节)、基于竞争的 接入(第2.2.6节)、多点连接性(第3.12节)、以及其中严格网络控制 不可行和/或低效的其它特性。
2.2.4.1参考信号
在NX中提供许多不同的参考信号以便用于信道估计和移动性。由调 度器控制参考信号的存在以及测量报告两者。可以向一个或一组用户动态 或半持久地用信号通知信号的存在。
此外，可以动态调度用于活动模式移动性的参考信号(MRS)。然后 为UE分配用于移动性传输的搜索空间。观察到该搜索空间可能由一个或 多个UE监视和/或从一个或多个传输点发送。
调度的参考信号传输(例如MRS)在数据消息中包含本地唯一(至少 在搜索空间内)测量标识，并且在传输中重用某些或多个导频以用于解调 和测量目的两者，这意味着它是独立的消息。在第2.3节中给出关于参考 信号的进一步细节。
2.2.4.2链路自适应
网络还执行速率选择，以便受益于能够更好地预测信道状态的协调特 性。不同的NX用例和场景具有完全不同的链路自适应输入和要求。为了 支持上行链路自适应，需要功率(或路径损耗)估计和探测信号。对于下 行链路自适应，需要上行链路(互易性)和基于下行链路导频的估计。对 于基于下行链路导频的链路自适应，可以维持来自LTE的CSI概念，其 具有CSI过程以及CSI-RS和CSI-IM(用于干扰测量)(参见第3.4节)。 在时间和频率方面，从调度器控制CSI-RS传输和测量。对于大多数用例， CSI-RS可以与数据传输一起保持在带内，但在某些场景中，需要CSI-RS 的显式信令，例如，用于在用户之间共享CSI-RS资源。对于基于互易性 的波束成形，还使用CSI-IM和干扰报告。
2.2.4.3缓冲区估计和报告
缓冲区估计用于支持上行链路调度。可以使用预分配的资源上的数据 传输或者使用上行链路信道上的单个(或几个)比特指示来完成数据通知。 两个选项可以是基于竞争的或者无竞争的，例如，半静态配置的基于竞争 的UL信道或者动态调度的可直接解码UL信道可以用于该目的。现有数 据资源可以提供更低延迟，而调度请求比特能够更好地控制无线资源并且 可能实现更好的频谱效率。如果常规上行链路信道(可能使用码分)足够，则在NX中可能不需要调度请求信道。当UE未被动态调度时的调度请求 传输依赖于具有预配置的授权；换言之，调度请求没有任何特殊的物理信 道。通常，调度请求借助于发送预定义的UL参考信号(例如RRS)被隐 式地发送，或者借助于使用预授权的cPDCH信道被显式地发送。
2.2.4.4多连接调度
多跳和多连接性等场景可以导致用于一个被服务节点的多个控制节点。 控制节点的协调很重要，其中受控节点可以用于某些决策，例如用于在冲 突的分配之间进行选择或者将状态信息分配给控制节点。为了可观察性， 可以将任何分布式决策的结果反馈给控制节点。
在此描述的结构(具有带内和波束内控制)显著简化多连接性用例。 在例如从一个节点调度下行链路数据信道并且由另一个节点调度上行链路 数据信道的场景中，通常也需要到两个节点的额外上行链路和下行链路控 制信道。通过确保这些控制信道在带内，简化与多个节点关联的控制信道 的维护和使用。
2.2.4.5干扰协调和CoMP
随着定向波束成形使用率的提高，预期干扰将更高程度地突发。通过 协调空间使用并且在需要的少数情况下利用额外自由度进行干扰控制，该 属性提供更大的协调增益潜力。
在NX中，干扰可以来自大量不同的源，例如，正常邻居节点信号、 基于互易性的MIMO中的导频污染、动态TDD和副链路通信中的UE2UE (UE到UE)和BS2BS(基站到基站)干扰、以及共享频谱带中的其它系 统。
为了支持这些类型的特性，需要测量集。对于某些特性，关于给定序 列的所经历干扰或高接收功率的UE触发的报告是合适的。在某些协调良 好的场景中，优选地使用针对CSI-RS/-IM测量的CSI报告。
2.2.4.6组和专用调度
除了专用消息之外，UE还可以监视一个或多个组调度的消息。这通 过以下操作完成：将UE配置为不仅监视用于UE特定循环冗余检验CRC (通常使用UE临时标识来掩蔽CRC)的DCI，而且还监视用于一个或多 个组CRC的DCI。
用于此情况的一个典型用例是使UE能够测量动态调度的参考信号， 例如CSI-RS、移动性RS、以及波束RS。图26示出UE1被分配包含额外 CSI参考信号的资源的一个示例，并且更一般地示出使用组调度来分发有 关动态可用参考信号(在该示例中为CSI-RS)的信息的一个示例。这些 参考信号还可以用于其它UE，并且为了该目的，可以例如在PDCCH上 发送组调度的消息以便使未调度的UE能够接收和测量CSI-RS信号。
2.2.5定向干扰管理
2.2.5.1定向干扰管理方法
当存在高增益波束成形时，可以在干扰控制中考虑三个方面中的一个 或多个。第一方面是来自窄TX波束的被干扰区域比来自宽波束的被干扰 区域小得多。第二方面是高增益接收机波束成形可强烈抵制干扰。第三方 面是窄TX波束的被干扰区域可能具有高干扰功率密度。考虑到这些方面， 可能存在两个影响：第一影响是一个受害者接收机的相当大的干扰源的数 量可能很少，在任何给定时间最有可能只是单个相当大的干扰源；第二影响是受害者接收机的所经历干扰可能变化很大并且很快，这取决于入侵者 链路的发射机是否正在发送。NX中的干扰控制考虑了上面的特征：
-高成本干扰控制方法的利用应该谨慎。以显著降低干扰链路的无线 资源利用(例如，传输功率、空间-时间-频率资源)为代价的干扰控 制方法可以被归类为高成本干扰控制方法，例如，均匀传输功率控制、 降低功率子帧或几乎空白的子帧。因为存在受害者链路由于干扰减少 而获得的益处可能无法补偿由于无线资源利用降低而导致的干扰链路损失的风险，所以从系统的角度来看，将谨慎地应用这些方法。但是， 当存在受害者链路由于来自干扰链路的长期强干扰而资源不足的风险 时，可以应用某些这种方法，以便确保受害者链路的最小可接受体验。
-可以优先考虑一种或多种无成本或轻成本(没有或低的无线资源利 用降低)干扰控制方法：
○根据基于DLIM的干扰知识，协调链路自适应以便保护具有 低干扰的TX机会免受具有高干扰的TX机会的影响。
○协调调度以便避免当存在多个候选链路时同时调度干扰链路 和受害者链路。
○协调接入点AP选择以便改变干扰链路的TX波束方向或受害 者链路的RX方向，以追求负载共享增益和干扰控制增益两者。
2.2.5.2对齐定向探测和感测(ADSS)
如在第2.2.5.1节中看到的，干扰感知对于使用高增益波束成形的干扰 控制很重要。开发了对齐定向探测和感测(ADSS)方案以导出定向链路 干扰图(DLIM)，其中DLIM用于干扰控制。ADSS被设计为经由定向 探测和感测间隔(DSSI)以及定向探测和感测周期(DSSP)所定义的时 频模式，对齐网络中的干扰探测和测量。在DSSI期间，每个发射机在其链路方向上通过配置的探测资源单元(SRU)发送一个链路特定的波束成 形的探测信号，并且每个接收机针对在所有SRU上的所有可能的探测信号， 在其链路方向上保持感测状态。每个链路接收机报告测量结果(周期性或 事件触发)，包括干扰链路标识和对应的干扰级别。基于所收集的测量结 果，网络可以导出DLIM。
图27示出用于ADSS的时频模式，示出ADSS模式和用于ADSS的 DSSI的大小(对于TxDSSW为T，并且对于Rx DSSW为R)。DSSP (DLIM的有效时间)取决于各种因素：UE移动速度、TX波束的波束宽 度、接入节点的部署和大小。例如，DSSP可以是203ms(室外)和389ms (室内)，并且整体开销远小于1％。ADSS可以是单独过程或者具有其 它信道测量的联合过程。以下解决方案假设ADSS是单独过程。
采用TDD系统，除了AP到UE和UE到AP干扰之外，还可能存在 AP到AP和UE到UE干扰。一个DSSI被分成N个定向探测和感测窗口 (DSSW)：每个AP拥有一个TX DSSW(TDSSW)，其用于链路的探 测信号传输；加上N-1个RX DSSW(RDSSW)，其用于感测来自邻近链 路的探测信号。经由这种大小调整克服ADSS的聋度，并且避免错过的干 扰。
可以进一步开发ADSS以便减少开销，以使得频繁的ADSS可以应用 于类似突发的业务，例如，在ADSS与信道测量之间共享相同过程是共享 开销的一种方式。也可以通过定义明确的触发条件减少报告开销。分散和 被动的定向干扰探测和感测也是可能的。如果没有中央控制器或者干扰发 生很少，则该方法可能有用。
2.2.5.3用例
ADSS在多个方面具有吸引力。第一方面是经由相同过程测量接入链 路和自回程链路。探测结果可以用于回程路由(容量和路径)管理。第二 方面是经由相同过程测量所有类型的干扰(AP到AP、UE到UE、AP到 UE和UE到AP)。不需要多种类型的探测信号，这对于TDD和FDD系 统都具有吸引力，尤其是对于动态TDD系统。第三方面是经由共享频谱 带中的共存网络之间的某种对齐，可以经由ADSS实现网络间干扰感知。
2.2.6基于竞争的接入
在高负载场景中，默认传输模式基于借助于资源调度器维持协调。但 是，基于竞争的接入可以针对初始上行链路传输以及在中继节点中提供更 低延迟。这在图28中示出。如在图28的顶部所示，基于调度的接入无竞 争，并且在高负载场景中性能卓越。如在图28的底部所示，基于竞争的接 入可以针对初始上行链路传输以及在中继节点中提供更低延迟，并且对中 央调度单元具有较大延迟。
基于竞争的上行链路信道cPDCH与正常无竞争上行链路信道 dPDCH和rPDCH完全不同。UE需要授权以在cPDCH上发送，但如果 没有要发送的任何上行链路数据，则不强制使用授权(如果UE具有用于 dPDCH/rPDCH的授权并且它没有数据，则它应该使用填充内容来填充授 权)。
当利用cPDCH时，UE应包括临时UE标识(例如，在NX中这可以 是24比特长)，以使得接收基站知道传输源自谁。UE还应添加序列号以 指示数据来自的HARQ缓冲区。这是因为dPDCH/rPDCH传输的授权包 括HARQ进程ID和新数据指示符，用于cPDCH的授权则不包括。额外 差异在于基于竞争的信道cPDCH不支持HARQ重传的软合并，HARQ重 传的软合并在动态调度且无竞争的rPDCH上被支持(参见第2.2.8小节以 获得进一步细节)。
cPDCH上的传输可能干扰其它信道，主要因为UE中的UL同步可能 不如当使用该信道时准确。对此的解决方案可以是实现特定的。例如，调 度器可以考虑朝向无竞争信道的保护频带的需要并且确保性能足够好。此 外，由于某些同步不良的UE将具有随机定时偏移，所以在某些情况下实 际传输时间可能必须显著小于上行链路资源分配。注意，当使用大规模 MIMO波束成形时，具有用于处理干扰的空间方式。
cPDCH上的传输还可能受到额外接入规则(例如先听后说)的限制， 并且这可以适用于共享和专用频谱场景两者。例如，在专用频谱中，可以 优先考虑动态调度的传输(dPDCH/rPDCH)。为了有效地启用两个传输 原则(调度和基于竞争的接入)，NX被设计为通过在每个子帧的开始添 加先听后说(LBT)时段，以时隙方式使调度接入优先于基于竞争的接入。 如果在该时段中检测到特定参考信号、或者高于阈值的能量，则假设子帧 被占用并且基于竞争的传输被延迟。用于基于竞争的接入的数据传输因此 在时间上更短，因为它初始保留用于LBT的符号集。对于后续UL传输， 调度接入通常更好(因为它无冲突)，并且因此NX主要在维持协调所需 的时间增加了延迟时利用基于竞争的接入。这在图29中示出，该图示出通 过使调度数据早于基于竞争的数据开始来实现调度数据与基于竞争的数据 接入之间的优先化。这使基于竞争的接入能够使用载波侦听来检测调度数 据传输。通过使不同长度的载波侦听时段从子帧的开头开始，不同的基于 竞争的接入之间的额外优先化也是可能的。
为了处理“隐藏节点”情况，例如，当具有基于竞争的授权的移动终 端不能检测存在正在进行的上行链路传输(信道被占用)时，可以添加清 除发送(CTS)信号。这在图30中示出，该图示出利用先听后说(LBT) (以便优先考虑调度传输)和清除发送(CTS)(以便解决隐藏节点问题) 两者的具有冲突避免的基于竞争的接入。基于竞争的传输然后被分成两个时间间隔，其中通过在两个时间间隔之间的时间内从网络接收CTS信号， 得出是否允许发送第二部分的指示。两个(传输)时间间隔之间的时间被 称为中断时间。
借助动态TDD中的基于竞争的接入，因此存在用于避免与调度帧的 冲突的先听后说间隔和类似CTS的竞争解决机制。具有基于竞争的接入的 NX信道因此使用以下协议来避免冲突：
-侦听N个(一个或几个)符号；
-发送一个符号；
-侦听竞争解决一个/几个符号(<N)；
-如果需要，则一直发送，直到TTI结束。
第一基于竞争的传输可以被视为调度请求(SR)或请求发送(RTS) 传输。因为移动终端可以具有有关当前信道使用的额外信息(例如，通过 检测来自其它节点的干扰和/或PDCCH传输)，所以NX中的一个选项是 在RTS信令中指示移动终端想要利用哪些资源。这被表示为“选择性RTS (S-RTS)”，并且可以使用来自网络的调整CTS(A-CTS)消息被进一 步扩展。这在图31中示出，该图示出具有选择性RTS(包含物理资源建 议的调度请求)和调整CTS(上行链路传输授权)的主动RTS/CTS方案 的一个示例。用户终端将S-RTS资源选择基于监视多个下行链路物理控制 (PDCCH)信道的能力(在来自服务节点的“PDCCH监视集”消息中配 置)。
注意，当选择想要使用的资源时，S-RTS可以基于终端是被动还是主 动。选择例如可以基于干扰测量(被动)；或者控制信道解码(主动)。
使用来自网络的调整CTS消息例如在多连接性场景中也是有用的，例 如，网络模式可能已经正在使用由移动终端在某个其它连接中选择的某些 资源。
2.2.7L2多连接性机制
多连接性是一种针对协议设计提出特殊要求的用例。显然，可以取决 于协调缓冲区处理的能力，在协议栈的不同层上维护多个流。
在最简单的情况下，一个基站控制一个载波，但使用多个码字。在这 种场景中，自然地在MAC与RLC之间进行复用，例如，以便针对相同的 分段/串接实体操作。这也可能是节点或载波之间快速协调的情况。
在更慢的协调情况下，不可能完全协调传输块的构建。在这种情况下， 需要在分段实体之前完成复用。在这种情况下，需要流控制。
所利用的ARQ可以被放置在分离之前或之后。
因为可以在不同级别完成分离/合并，所以使用的按顺序传送在最高分 离之上操作。
2.2.8重传机制
LTE的当前HARQ反馈协议依赖于具有固定定时的快速但易于出错 的单比特反馈。因为它远非100％可靠，所以需要更高层RLC AM来确保 可靠性，这增加了延迟。此外，当前HARQ协议基于许多严格的定时关系 (例如，作为每HARQ缓冲区同步定时)，这非常不灵活并且当例如使用 动态TDD操作时导致若干问题。
对于NX，HARQ协议应快速，具有低开销，可靠，并且不需要固定 定时。仍然需要RLC重传协议，以便有效地支持多跳和移动性场景。
不同的L2协议架构导致用于关于多跳通信的L2功能的不同设计选项， 例如ARQ或路由。
2.2.8.1下行链路HARQ/ARQ设计
对于NX，保持双层ARQ结构，如在LTE中使用RLC/HARQ所做 的那样。与LTE的不同之处在于HARQ重传层，其快速并且低开销，而 且还可靠并且不需要固定定时。
对于NX，改进的HARQ协议具有以下两个组件之一或两者：
-“超快HARQ”反馈(A)，其提供尽可能快的HARQ反馈，尽管 不完全可靠。
-“调度HARQ”反馈(B)，其提供有效、接近100％鲁棒的HARQ 反馈，适合于例如在动态TDD场景中使用。
除此之外，还可以应用类似于当前LTE RLC AM ARQ的额外RLC ARQ(C)。
详细的ARQ操作取决于场景，例如，可以使用这些ARQ组件(A、 B、C)的全部或子集。在图32中示出ARQ结构的图。在该图中示出用 于单跳NX的改进的ARQ过程。如上面讨论的，图32中所示的HARQ 协议利用两种不同的反馈机制：一种“超快”(A)和一种“调度”(B)。 除此之外，RLC层(C)处理残余误差(例如，由于移动性)和重新分段。
“超快HARQ”反馈(A)被设计为是精简的并且被尽快发送。它针 对一个或几个下行链路传输提供反馈。反馈内容可以是如在LTE中的单个 比特(ACK/NACK)，并且基于所接收的下行链路分配在解码(或无法解 码)之后发送，或者甚至可以在完全解码之前发送反馈，例如，“解码的 可能性为低/高”。进一步不限制的是，内容应该仅为单个比特，但它还可 以是软质量测量。在图33中示出使用“超快HARQ”反馈的一个示例。 在所示的示例中，在第一可用UL传输时机结束时发送快速HARQ反馈。 该图的左侧示出一个FDD或小小区TDD示例，其中HARQ反馈包括在 单个OFDM符号中。右侧示出具有半双工FDD或大小区TDD的一个示 例，其中快速HARQ反馈包括在调度的上行链路传输的最后一个OFDM 信号中。
在接收该“超快HARQ”反馈(A)时，网络例如通过以下方式处理 所接收的信息：在(可能)不成功解码的情况下，在同一HARQ进程上重 传相同的数据，或者在(可能)成功解码的情况下，在另一个HARQ进程 (或者可能在同一HARQ进程，如果没有新HARQ进程可用)上发送新 数据。假设“超快HARQ”反馈在调度的dPDCH资源上发送，该dPDCH 资源通常与关联的DL分配一起被授权。
“调度HARQ”反馈(B)(在本文中还被表示为“轮询HARQ”反 馈)是在上行链路数据信道(通常为dPDCH)上调度的多比特HARQ反 馈。它提供一种优选地用于动态TDD场景的良好、简单的设计，例如， 其中需要协议可以处理动态并且可能变化的定时关系。由于能够传送许多 比特的信息，这种反馈可以相当密集，并且因此最好确保当发送时基站波 束成形器指向UE，以便确保尽可能有利的链路预算。它进一步提供鲁棒 性，例如，借助于CRC保护并且还通过包括如下所述的内置错误减少技 术。
作为调度反馈，网络向UE发送UCI授权，UCI授权指示应该在反馈 中报告的HARQ进程或者至少HARQ进程的数量。该UCI授权还指示要 在其上进行该传输的显式资源—当然，除非这已经经由RRC分配，在 这种情况下，UCI授权不需要包含这种详细信息。
关于报告内容，它可以是完整大小，从而涵盖在下行链路方向上用于 该UE的所有分配的HARQ进程。此外，可以发送更小的报告，其仅涵盖 所分配的HARQ进程的几个部分。此外，可以发送差异报告，其中例如针 对在最后发送的报告中未报告的HARQ进程来报告状态。使用这些报告类 型中的哪一种可以经由RRC来配置，或者在所接收的UCI授权中显式指示。
对于NX，“调度/轮询HARQ”反馈(B)可以包括每个HARQ进程 的2个比特。仅当针对正常UL传输调度UE时才发送该HARQ反馈，如 图34中所示，该图示出在正常调度的上行链路传输的可直接解码部分中发 送轮询HARQ反馈报告。注意，dPDCH传输块由循环冗余检验CRC保 护，并且因此接收错误的轮询HARQ反馈报告的可能性很低。每个HARQ 进程的两个反馈比特是：
-NDI切换比特：指示反馈与进程中的奇数还是偶数分组相关。每次 UE在与该HARQ进程关联的下行链路授权中接收新数据指示符(NDI) 时，该比特切换。
-用于HARQ进程的ACK/NACK比特
可以在N＝{1,2,4,8,16,32,64}之间配置HARQ进程的最大数量，并 且因此完整的轮询HARQ反馈报告包括2N个比特。可以使用更小的轮询HARQ反馈报告，例如使用差异、压缩、或者部分报告方案。轮询HARQ 反馈报告存在时间是可配置的(例如，1、2、3、或者4个TTI时间长度)。
2.2.8.2上行链路HARQ/ARQ设计
对于调度的上行链路数据传输，HARQ反馈未被显式传送，而是通过 分配具有相同过程ID的上行链路授权和用于请求重传的新数据指示符 (NDI)被动态处理。
为了支持重新分段，可以添加DCI中的额外比特(例如，接收状态指 示符(RSI))，以便指示HARQ进程中的给定数据未被正确传送但请求 新的传输块。
上行链路HARQ可能发生的一个主要错误事件是上行链路授权的错 误检测，从而导致UE丢弃未传送的数据。但是，如果具有合理的CRC 大小和搜索空间，则在上行链路缓冲区中具有数据的同时，多个连续错误 检测事件的概率非常小。
在TTI捆绑或持久上行链路调度的情况下，UE还在上行链路dPDCH 内部的UCI中包括上行链路传输中的进程ID。在下行链路dPDCH上发 送特殊HARQ反馈报告(类似于用于下行链路HARQ的轮询反馈消息) 作为MAC控制元素。
在基于竞争的上行链路信道上，不需要支持重传尝试的软合并，原因 是基于竞争的信道容易发生冲突，然后软缓冲区可能非常嘈杂并且最好丢 弃数据。如果该假设无效(例如，当存在非常大量的天线单元时)，则可 能使用软合并。
当在基于竞争的资源上发送时，UE应该包括额外序列号，其被编码 为上行链路dPDCH中的上行链路控制信息(UCI)元素。支持没有软合 并的ARQ，并且在这种情况下可以在MAC控制元素中的单独反馈消息中 提供ARQ反馈。但是，基于竞争的上行链路传输之后通常是包含用于调 度的上行链路传输的授权的DCI，其然后还隐式地包含用于基于竞争的传输的ARQ反馈。
2.2.8.3动态软HARQ缓冲区
软缓冲区的大小是用于NX的UE能力。当以非常高的数据速率操作 时，支持特定最大数量的HARQ进程的UE不需要也支持软分组合并。参 见图35，其示出UE执行软分组合并的HARQ进程的数量可以取决于分 组大小。
用于数十个Gbps的软缓冲区可以非常大，并且因此可以非常昂贵。 用于更低速率的软缓冲区相比之下很小并且便宜，并且因此在这些情况下 可能需要UE支持软合并。在设备中使用非常大的软缓冲区应该是可选的， 例如，作为成本-收益权衡。在困难场景(例如，低速率小区边缘)中使用 软分组合并来改善性能的益处显著，而成本仍然合理。
2.2.8.4多跳ARQ协议架构
第2.2.8.1和2.2.8.2节描述了单跳场景中的用于NX的期望ARQ协议 架构。现在，在多跳/自回程场景中，需要某些额外考虑因素。
首先，多跳/自回程链中的不同跳可以具有完全不同的特征。它们可能 在例如以下一个或多个方面有所不同：
-无线链路条件/质量(例如，SINR、信道属性等)
-Rx/Tx能力(例如，天线数量、最大发送功率、波束成形、接收机 过程、干扰抑制能力等)
-业务和路由(例如，复用用户的数量、复用路由的数量、数量缓冲 等)
-(动态)TDD配置
-等等。
因此，需要每跳RRM机制(例如，链路自适应、分段等)。具体地 说，仍然需要每跳ARQ机制—例如在第2.2.8.1和2.2.8.2节中所述，如在 本节中进一步讨论的那样。
其次，随着跳数的增加，沿着多跳/自回程链的某处的每跳ARQ机制 中的累积失败概率增加。此外，需要考虑传统移动性的情况(例如，UE 附接到另一个AP/RN—可能还属于另一个锚点BS/CH)或者当到UE的路 径被重新路由时(例如，删除/添加多跳/自回程链中的RN)。实际上，在 具有移动性和/或不完全可靠的每跳(H)ARQ的场景中，使用单独机制 以便确保端到端可靠性。简而言之，在这些场景中需要又一个端到端ARQ 层，如下面讨论的那样。
针对多跳/自回程场景，存在三种可能的ARQ协议架构：
-备选方案1“每跳HARQ/RLC ARQ”：在每跳上利用如在第2.2.8.1 和2.2.8.2节中描述的单跳ARQ架构—包括HARQ和RLC ARQ两 者。
-备选方案2“端到端RLC ARQ”：再次，在每跳上利用与上面备选 方案1中相同的单跳ARQ架构—但现在每跳上仅具有HARQ而没 有RLC。相反，更高层RLC(包括ARQ、分段等)仅被放置在例如 BS和UE中的端点节点处。
-备选方案3“双层RLC ARQ”：这实际上是两个其它ARQ架构的 组合，具有完整单跳ARQ，其包括用于每跳的HARQ和RLC ARQ— 此外，在端点节点中将额外的更高层RLC放置在其顶部。
在图36中示出上面列出的备选方案。
在下面的表2中总结上面列出的用于多跳/自回程通信的三种可能的 ARQ协议架构的优点和缺点。
Figure BDA0003500438550000841
表2
上面备选方案2和备选方案3的端到端RLC层的一个端点(例如， 在BS或UE中)中的发送RLC实体缓冲每个发送的分组，直到接收RLC 实体(例如，在UE或BS中)肯定地确认这一点，之后将该分组从缓冲 区中删除。发送RLC实体需要相应地根据到另一个端点中的对等RLC实 体的总端到端延迟来设置其ARQ重传计时器，以便不会导致过早重传。 因此，可以以各种方式估计适当的计时器值，但该过程在动态变化的环境 和/或复杂的路由场景中显然很繁琐。在这些情况下，更好的是，禁用该计 时器并且仅通过来自接收端点RLC实体的显式否定确认来触发端点重传。
应该注意，以上备选方案2和备选方案3的这个端到端RLC层不一 定是它自己的新协议层，而可以是PDCP的一部分。实际上，PDCP的现 有重传机制可以用于提供这种所需的端到端可靠性的目的。但是，这在路 由方面有点问题，如在下面的第2.2.8.5节中讨论的那样。
总结以上内容，显然能够在每跳上执行重传和分段是有利的，这可以 排除备选方案1作为合适的候选者—至少在具有移动性、可能重新路由或 者具有不完全可靠的每跳(H)ARQ机制的场景中。此外，如在备选方案 2中仅依赖端点重传可能低效并且可能需要MAC级别分段(如果想要支 持每跳重新分段)。因此还可以排除备选方案2作为合适的候选者。因此 备选方案3的双层ARQ可能是唯一的足够可行并且通用的架构，以便适 应预见的场景。
中继ARQ是上面备选方案3的双层ARQ架构的改进版本，其将额外 RLC'层的ARQ集成到每跳中继RLC层中，如图37中所示。
中继ARQ的一个方面是从发送者节点(源节点或中继节点)逐步从 节点到节点委托临时重传责任，直到最后在接收机处接收到数据单元。但 是，最终重传责任属于源节点(BS或UE)。这与备选方案3中发生的情 况完全相同。
但是，用于中继ARQ的原始假设是每个节点使用相同的序列编号、 PDU大小和协议状态等，这对于动态改变每跳的信道质量可能不可行。但 是，可以采用某些解决方案以便处理该问题。通过在中继节点中添加序列 号关系映射表，仍然可以支持分段功能。备选地，可以使用LTE的现有重 新分段机制以及某些可能的优化，以便例如减少由多步重新分段导致的开 销。例如，在某些实施例中，仅在随后链路上转发完全组装的RLC SDU 而不是其单独的段。
无论使用备选方案3的双层ARQ方法还是中继ARQ架构，仅在端点 (例如，BS和UE)中将采用RLC SDU的按顺序传送，而中间中继节点 (RN)将不按顺序传送RLC SDU。其原因在于，仅端点中的更高协议层 可能需要按顺序传送数据，而需要在中间节点中按顺序传送可能具有未充 分利用链接的风险。此外，通过不需要在每个中间节点中按顺序传送，可 以在多个路径上自由地映射数据分组，因此实现中间链路和节点上的负载 平衡。
2.2.8.5多跳L2中的路由考虑
用于支持多跳网络中的多跳路由的中继架构的设计选择影响ARQ设 计。如在第3.6.6节中讨论的，可以在L3/IP上或L2中完成中继，其中对 于LTE中继，例如，在PDCP层之上完成路由。但是，对于NX，PDCP 层仅在锚节点(例如，BS和UE)中具有其实体，而在中间中继节点中没 有实体，因为否则PDCP的加密/安全机制将需要对每个这种中继节点进行 复杂处理。因此，问题是如何在NX中执行路由而不在每个节点中具有 PDCP层。
一个选项是在所有跳上单独处理每个用户，例如，沿着路线在所有节 点中建立单独协议实体，并且在用户之间不进行复用。从协议层的角度来 看这很简单，但对于许多用户和许多跳而言，扩展性很差。此外，L1过程 很复杂，因为每个中继节点需要针对通过该节点路由的任何用户单独监视 和处理数据。
另一个选项是路由包括在L2协议层之一中或者在L2协议层之间。包 含路由标识的层取决于多跳方案的层。例如，这可以在第2.2.8.4节中引入 的额外RLC'层或双层ARQ方法(备选方案3)中完成。除了常规RLC 功能之外，该层还包含PDCP的路由功能，但不包含PDCP的其它部分， 例如加密/安全性。因此，除了在图36中所示的内容之外，在每个中继节点中可能需要小的UE上下文。在使用中继ARQ的情况下，RLC'则可以 简单地被视为“路由”RLC层。
图38示出用于支持中继路由的多跳架构概述的概述。如图中所示，在 每个中继节点中，路由信息基于PDCP标识符并且在RLC'层中处理。这 是可能的，因为具有第3层路由机制，这确保每个(中继)节点中存在最 新路由表。
2.2.9用于C-MTC的MAC设计
在第3.1节中进一步描述低延迟和高可靠性服务。在此，讨论与C-MTC 相关的某些额外MAC考虑因素。
2.2.9.1用于C-MTC的动态调度
如在当今的LTE中，动态调度也被视为用于C-MTC的基线MAC技 术。根据该方案，基站(BS)以动态方式(例如，基于需要)将资源块分 配给不同的用户。这需要形式为调度请求(SR)和调度授权(SG)的控 制信令，这还增加整体延迟。为了满足用于C-MTC应用的延迟和可靠性 要求，动态调度意味着物理层级别的某些变化(与LTE标准相比)，例如， 通过TTI缩短，高天线分集等。图39示出用于动态调度的信令图。在动 态调度中，基于需要分配资源，并且最小可实现的延迟等于三个TTI(假 设零处理延迟)。
2.2.9.2用于C-MTC的即时上行链路接入
即时上行链路接入(IUA)是一种形式的预调度，以便允许在没有调 度请求的情况下发送数据分组。基于延迟要求、业务的数量和类型来预留 资源。IUA对于预先知道业务模式的周期性业务是最佳的，并且因此可以 相应地在MAC级别预配置IUA传输。但是，为了保证偶发业务的确定性 延迟，每个设备都需要专用的预分配资源，以便确保紧急消息每当发生时 始终在所需的最后期限内发送。这意味着其它设备不能使用资源，尽管偶 发数据(罕见事件)的实际资源利用非常低。为了增加资源利用，可以使 用基于竞争的IUA(CB-IUA)。CB-IUA允许在两个或更多设备之间共享 相同的资源。因为两个设备使用相同的资源可能导致分组冲突，所以竞争 解决方案成为强制性的以便在延迟范围内实现所需的可靠性级别。可以使 用解调参考信号(DMRS)来完成冲突检测以便区分用户。在已检测到冲 突并且已标识涉及冲突的设备/用户之后，基站可以单独轮询设备以便实现 更高可靠性。此外，可以根据包括业务需求和优先次序的应用要求，调整 基站轮询用户的顺序。在图40中示出冲突之后的竞争解决过程。
此外，可以通过某些增强功能(例如C-MTC设备的智能分组)最小 化CB-IUA中的冲突风险。分组可以基于地理位置、功能行为、或者传输 模式方面。一旦通过指定的冲突阈值，还可以执行组的运行中重新配置。
2.2.9.3用于C-MTC的使用先听后说的基于竞争的接入
该方案基于公知的先听后听(LBT)原则。为了避免针对C-MTC用 例中的不如此频繁的业务过度供应资源，提供基于竞争的接入信道 (cPDCH)。但是，根据场景(例如，网络中的设备数量和生成的业务等) 来分配基于竞争的资源的带宽，以使得满足用于C-MTC应用的延迟要求。
此外，调度请求(SR)可以针对尽力而为业务或者具有大有效负载大 小的任何其它偶发业务而利用基于竞争的信道。在具有小有效负载大小的 实时偶发业务(例如，警报)的情况下，可以使用LBT原则直接在基于竞 争的上行链路信道上发送偶发数据。因此，对于C-MTC应用，基于数据 的大小来决定是否通过基于竞争的上行链路信道发送实时数据。所需的带 宽数量可以随时间固定，或者根据业务负载、节点数量和冲突概率而自适 应地调整。
一种高级备选方案是与其它信道共享基于竞争的信道资源。根据该备 选方案，除非被保留，否则所有资源都被视为可用于竞争。作为中央控制 器的基站管理所有资源，并且始终确保用于竞争的资源的可用性。这种改 进的优势是通过增加可用竞争信道的数量来降低分组之间的冲突概率。但 是，它需要额外资源管理开销以便基于优先级别来协调设备之间的资源利 用。此外，每个设备都维护反映可用于竞争的资源的资源分配表。
2.2.9.4用于C-MTC的轮询机制
可以通过使用公知的轮询机制来增强用于C-MTC的资源分配。根据 该方案，基站轮询设备并且基于应用要求、设备数量、优先级别和数据生 成速率来调整轮询频率。与针对数次传输预配置一次资源的IUA相比，轮 询增加了所需的控制开销。
该方案的另一个进一步增强是组轮询，其中基站同时轮询一组设备。 一个特定组中的设备数量取决于资源的可用性、设备总数、延迟和业务要 求。在组轮询中存在用于资源分配的两种备选方案，如图41中所示，该图 示出使用无竞争(左)和基于竞争的接入(右)技术的组轮询。根据这些 备选方案，作为组被轮询的设备可以竞争共享资源或者使用专用资源。使 用轮询机制的主要优势在于其确定性。它还避免资源的过度供应，如在IUA 情况下。另一方面，轮询机制需要形式为“轮询”的额外控制信令。
2.2.10示例用例
为了解释在本小节中描述的NX L2解决方案的不同方面如何一起工 作，在此提供额外示例。
2.2.10.1多用户MIMO示例
图42和43分别示出使用带外和带内DCI的MU-MIMO调度的两个 不同示例。在图42的带外(和频带范围之外)示例中，在PDCCH上发 送所有DCI。因为PDCCH需要携带相对大量的比特，所以需要更多资源。 UE需要执行更多的盲解码尝试，因为更多UE在PDCCH上进行复用。 因为PDCCH通常需要使用全功率，所以不能使用与PDCCH资源重叠的 PDCH资源。与数据相比，DCI的传送很昂贵，因为在该示例中没有使用 UE优化的波束成形。
图43示出在可直接解码物理数据信道(dPDCH)上使用带内和波束 内DCI的MU-MIMO调度的一个示例。当改为在波束内和带内发送DCI 时，如图43中所示，在调度资源上，可以使PDCCH资源小得多。这还 针对PDCH留下更多可用资源。在调度数据信道内部的动态扩展搜索空间 上发送DCI。可直接解码和可重传物理数据信道(dPDCH和rPDCH)两 者使用朝向每个单独UE进行波束成形的相同解调参考信号。控制信息传 送更便宜，因为它受益于天线阵列增益。此外，UE搜索空间可以变得更 小，因为不需要在专用dPDCH控制信道上支持用户复用。
2.2.10.2互易性用例示例
对互易大规模MIMO和动态TDD操作的支持是NX的一个重要方面。 该用例是下面提供的示例的基础。
从具有支持互易大规模MIMO波束成形的下行链路数据传输的示例 开始，如图44中所示，服务节点使用PDCCH调度来自移动终端的互易 参考信号(RRS)的传输。此外，PDCCH包含具有动态搜索空间扩展的 DCI。RRS传输需要覆盖下行链路PDCH传输的带宽，以便基于信道互易 性实现波束成形。
响应于RRS传输，基站发送PDCH，包括直接(dPDCH)和可重传 部分(rPDCH)。移动终端在dPDCH中找到DCI，DCI指示传输格式并 且还包含用于发送响应的授权。
用于上行链路的第一响应包括新的RRS和快速ACK/NACK反馈。因 为RRS需要覆盖下行链路信道的带宽，所以在dPDCH中包括额外信息的 成本在许多情况下可忽略。第一响应因此通常包括额外反馈，例如CSI反 馈、MRS测量、和/或丰富的HARQ反馈信息。
对于第二下行链路DL传输，UE已经被配置为在dPDCH中搜索DCI， 并且不需要显式消息以便使UE能够在dPDCH中搜索。该示例中的第二 反馈传输还包括更高层反馈(TCP反馈和/或RLC反馈)。这在rPDCH 字段中作为上行链路数据发送。除了快速ACK/NACK之外，dPDCH还 可以包含更大的HARQ反馈报告(在该示例中表示为轮询ACK/NACK) 以及额外反馈(CSI、BSR等)。
注意，在下行链路中，dPDCH被放置在传输的开始，而在上行链路 中，dPDCH被放置在传输的结尾。这是为了使UE能够处理并且生成它 放在上行链路dPDCH中的反馈。
图45示出用于互易大规模MIMO波束成形的对应上行链路数据传输 示例。在该示例中，UE首先被配置有用于下行链路dPDCH的小RRS和 关联的动态搜索空间。当UE具有要发送的数据时，它在预授权资源上发 送RRS。该RRS隐式地用作调度请求，并且它还使基站能够使用基于互 易的波束成形来发送第一下行链路dPDCH。授权的上行链路传输包括 RRS(还用于上行链路信道解调)、可重传PDCH、以及最后的直接PDCH。 下行链路传输包括直接PDCH，其包含UL许可(具有隐式HARQ反馈) 以及用于要由UE发送的反馈的额外请求。下行链路传输还包括可重传 PDCH，其主要包含更高层反馈。
2.3无线接口物理层
2.3.1调制方案
本节摘要：NX使用OFDM作为上行链路UL和下行链路DL中的调 制方案，可能还包括用于节能低PAPR操作的低PAPR模式(例如，离散 傅里叶变换-扩展OFDM(DFTS-OFDM))和用于参数集的频域混合的 滤波/加窗OFDM。注意，在此使用的术语“参数集”指OFDM子载波带宽、循环前缀长度、以及子帧长度的特定组合。术语子载波带宽(其指由 单个子载波占用的带宽)与子载波间隔直接相关，并且有时可以与子载波 间隔互换使用。
NX的调制方案是用于UL和DL两者的循环前缀OFDM，其实现更 对称的链路设计。鉴于NX的大操作范围(从1GHz以下到100GHz)， 不同的频率区域可以支持多个参数集，参见第2.3.2.3节。OFDM是用于 NX的一个良好选择，因为它非常顺利地与多天线方案(NX中的另一个重 要组件)相结合。在OFDM中，每个符号块在时间上非常好地定位，这 使得OFDM对于短传输突发也非常有吸引力，这对于各种MTC应用很重 要。OFDM不像某些基于滤波器组的方案那样在子载波之间提供良好的隔 离；但是，加窗或子带滤波根据需要在子带(例如，不是单独子载波而是 子载波集合)之间提供足够的隔离。
第2.3.3节概述对于某些用例，混合不同的OFDM参数集是有利的。 OFDM参数集的混合可以在时域或频域中完成。第2.3.3节表明，对于在 相同载波上混合MBB数据和延迟极其关键的MTC数据，OFDM参数集 的频域混合是有利的。可以使用滤波/加窗OFDM实现频域混合。图46a 示出滤波/加窗OFDM的框图。在该示例中，上分支使用窄(16.875kHz) 子载波400-1100。下分支使用宽(67.5kHz)子载波280-410，其对应于窄 子载波1120-1640。图46b示出上分支和下分支到时频平面的映射。在大 IFFT(2048个样本)的时长期间，执行四个小IFFT(512个样本)。
在滤波OFDM中，对子带进行滤波以便减少对其它子带的干扰。在 加窗OFDM中，将OFDM符号的开始和结束乘以平滑的时域窗口(常规 OFDM使用矩形窗口，其跨越包括循环前缀的OFDM符号的长度)，从 而减少符号转变处的不连续性，并且因此改进频谱滚降(rolloff)。这在 图47中示出，该图示出如何使OFDM符号的开始和结束乘以平滑的时域 窗口。
在图46中所示的OFDM参数集的示例频域混合中，下分支使用的参 数集的子载波宽度是上分支的四倍，例如对于上分支和下分支分别为 16.875kHz和67.5kHz(参见第2.3.2.3节以获得支持的参数集)。在该示 例中，两个分支在IFFT处理之后使用相同的时钟速率，并且可以被直接 相加。但是，在实际实现中情况可能并非如此；尤其是如果一个参数集比 另一个参数集跨越更窄的带宽，则优选地以更低采样率处理。
尽管滤波OFDM是可能的，但由于加窗OFDM的更大灵活性而优选 加窗OFDM。
需要子带滤波或加窗(在发射机和接收机两者处)和保护频带来抑制 子载波间干扰，因为不同参数集的子载波彼此不正交。除了子带滤波或加 窗之外，还需要跨越传输带宽进行滤波，以便满足所需的带外发射要求。 具有12个窄带子载波的保护频带在所有子载波上实现20+dB的SNR，而 具有72个窄带子载波的保护频带允许所有子载波上的SNR为35+dB。为 了避免不必要的保护频带损失，滤波/加窗OFDM可以限于不同参数集的 两个连续块。如果NX标准支持滤波/加窗OFDM，则每个NX设备—即使 仅支持单个参数集的设备—应该支持发送和接收滤波/加窗，因为它可以在 使用混合参数集操作的NX载波上操作(鉴于加窗的低复杂性，假设每个 UE都可以实现加窗是合理的)。另一方面，如果网络节点支持需要参数 集的频域混合的用例混合，则网络节点仅需要支持滤波/加窗OFDM。注 意，不需要加窗或子带滤波的详细规范，而是需要用于测试所选实现的性 能要求。还可以在发射机和接收机上混合子带滤波和加窗。
OFDM还可以包括低PAPR模式，例如DFTS-OFDM。OFDM用于 最大化性能，而低PAPR模式可能用于节点实现(eNB和UE两者)，其 中从硬件的角度来看，例如，在非常高的频率下，波形的低峰均功率比 (PAPR)很重要。
2.3.2帧结构和参数集
本节摘要：在物理层，最小传输单元是子帧。可以通过子帧聚合实现 更长的传输。该概念实现可变TTI，对于给定传输，TTI对应于子帧的长 度，或者在子帧聚合的情况下对应于子帧聚合的长度。
定义三个子载波带宽以覆盖从1GHz以下到100GHz的操作范围以及 大的用例空间。
NX支持FDD和动态TDD两者。尽管与NX的第一版本不相关，该 概念也可扩展到全双工，尤其是在基站处，因为全双工技术变得更加成熟。
2.3.2.1帧结构
如在此描述的NX物理层没有帧而仅具有子帧。可以随后介绍帧的概 念。定义两种基本子帧类型，一种用于上行链路UL并且一种用于下行链 路DL。这些子帧类型对于FDD和TDD都相同。图48示出基本子帧类型， 其中Tsf是子帧时长。TDL和TUL分别是DL和UL中的活动传输时长。子帧包 括Nsymb个OFDM符号(参见表3)，但并非子帧中的所有符号都始终用于 活动传输。DL子帧中的传输在子帧开始处开始，并且可以从0扩展到最 多Nsymb个OFDM符号(随后在DL子帧中开始传输以便进行先听后说操作 也是可能的)。UL子帧中的传输在子帧结束处停止，并且可以从0扩展 到最多Nsymb个OFDM符号。间隙(如果存在)在TDD中用于在子帧内以 相反方向传输，如下面解释的那样。
图49示出这两种子帧类型如何一起构建用于FDD和TDD的帧结构。 图49a示出用于TDD的帧结构。在最后具有UL传输的子帧中，DL传输 提早停止。图49b示出用于TDD、UL传输的帧结构，而图49c示出用于 FDD的帧结构。TA是UL传输在DL传输之前的量的定时提前值。TGP,DU和TGP,UD分别是TDD中DL→UL和UL→DL切换所需的保护时段。值得注意的是DL和UL子帧两者同时存在—在每个子帧时长Tsf期间存在DL和UL子帧 两者，尽管在双工方向上可能不会发生传输(以便避免在TDD和半双工 收发机中同时发送和接收)。使用该定义，仅在UL子帧中发生UL传输， 并且仅在DL子帧中发生DL传输。这简化了规范，因为然后仅从一个节 点发送一个子帧。
如图49a中所示，帧结构还允许通过提早停止DL传输而在DL重子 帧时长结束时进行UL传输，如先前解释的那样。作为最低限度，DL传 输必须在子帧结束之前的两个OFDM符号处停止，以便考虑双工切换和 UL传输本身的所需保护时段。该UL传输可以用于快速ACK/NACK反馈， 但还用于其它UL信息，例如信道质量信息CQI、RRS、以及少量用户数 据。在FDD中，例如，如图49c中所示，在下一个UL子帧结束时发送快 速ACK/NACK，以便允许完全使用DL子帧并且保持与TDD通用的结构。 即使对于TDD，对ACK/NACK进行解码和准备的处理时间也非常短，因 此即使在此，也支持在下一个UL子帧中发送快速ACK/NACK。如果 ACK/NACK决策可以基于提早在DL子帧中发送的接收参考信号，则当 前UL子帧结束时的快速ACK/NACK反馈甚至对于FDD也是可能的。注 意，除了快速ACK/NACK之外，NX还提供调度ACK/NACK机制以便 确认多个传输；参见第2.2.8.1节。
图49b示出(对于TDD)仅包含UL的子帧时长。通过将UL子帧的 开始留空来生成所需的保护时段。
图49还示出最早的可能重传定时。对于TDD，原则上，可能已经在 下一个DL子帧中调度重传。但是，鉴于eNB处的实际解码延迟，这不可 行；因此，最早的实际重传可能性是在下下个DL子帧中。需要指出的是， 对于DL和UL两个方向上的NX，使用异步混合ARQ协议，其中在任意 时间调度重传，且下下个DL子帧是最早的可能重传时间。对于FDD，由 于延迟的ACK/NACK，最早的重传可能性比TDD中晚一个子帧。为了匹 配TDD的重传延迟，可以使用超大定时提前，这将为eNB提供足够时间 以便在下下个DL子帧中调度重传。
图49a中的示例示出DL传输，随后是用于例如快速ACK/NACK的 UL传输。但是，如果子帧时长的开始用于DL控制而其余部分用于保护 和UL，则相同的主要结构甚至也适用。开始的DL控制可以例如包含UL 授权；但是，在大多数情况下，UL授权将对于下一个UL子帧有效。如 果授权将对于当前UL子帧有效，则这将意味着UE处的极短准备时间， 并且在FDD的情况下还是资源浪费，因为UL子帧的开始将是空的。参见 图50以获得示例。如图50中所示，在DL子帧开始时发送的UL授权通 常对于下一个UL子帧有效。如果授权将对于当前UL子帧有效，则UL 子帧的开始是空的。对于延迟极其关键的应用(例如特定C-MTC用例)， 可以考虑针对相同UL子帧的授权有效性。
单个子帧的时长非常短。取决于参数集，时长可以是几百μs或者甚 至小于100μs，在极端情况下甚至小于10μs；参见第2.3.2.2节以获得更 多细节。非常短的子帧对于需要短延迟的C-MTC设备很重要，并且这些 设备通常检查在每个DL子帧开始时发送的控制信令。鉴于延迟关键性质， 传输本身还可以非常短，例如，单个子帧。
对于MBB设备，通常不需要极短的子帧。因此，可以使用单个控制 信道聚合多个子帧并且调度子帧聚合。参见图49b和49c以及图50以获得 示例。在DL和UL中支持子帧聚合；由于全双工限制，UL和DL子帧(聚 合)不能重叠。单个传输块(忽略MIMO以及将两个传输块映射到dPDCH 和rPDCH的可能性；参见第2.2.2.1节)被映射到子帧聚合，并且针对子 帧聚合而不是单独子帧完成正确接收的确认。如果尤其是针对TDD使用 快速ACK/NACK，则这还减少开销，因为现在快速ACK/NACK传输(加 上保护时段)仅每个子帧聚合发生一次而不是每个子帧发生一次。
支持单独子帧和子帧聚合的复用。在DL中，当单独子帧与子帧聚合 重叠，并且接收单独子帧的UE应该使用快速ACK/NACK确认它们时， 聚合子帧应该包含传输空位(transmission hole)以便在eNB处实现UL 接收。
2.3.2.2数据和控制的复用
当存在时，物理下行链路控制信道(PDCCH)在下行链路DL子帧开 始时开始(随后在DL子帧中开始传输以便进行先听后说操作是可能的； 关于先听后说的更多细节，参见第3.8.4节)。PDCCH优选地在时间上跨 越1个OFDM符号，但是可以扩展到Nsymb个符号(即，多达一个子帧)。 PDCCH可以在用于DL的同一和下一个子帧中调度物理数据信道 (PDCH)，并且在用于UL的下一个子帧中调度PDCH。PDCCH可以 能够或不能调度相同子帧的UL。
PDCH可以跨越多个DL子帧。如果与PDCCH进行时间复用，则它 可以在DL子帧中延迟开始，否则它在DL子帧开始时开始。对于TDD， 它可以在DL子帧结束之前结束，以便在子帧结束时实现UL传输。
图51示出67.5kHz参数集中用于下行链路的数据和控制复用的示例。 不支持右下角的配置。
PDCH和PDCCH可以占用频带的不同部分，并且因此需要相对于参 考信号自相关。参见图52，该图示出将控制和数据映射到物理资源的一个 示例。需要一种如何处理给定用户的控制信道资源与另一个用户的数据资 源重叠的机制。即使DL中的PDCCH和调度PDCH将始终在频域中重叠， 也可以针对UL授权出现与其它用户DL PDCH重叠的PDCCH。
对于上行链路和TDD，PDCH传输可以在UL子帧中延迟开始以便创 建用于DL-UL切换的保护时段；在FDD中，PDCH传输在UL子帧开始 时开始。传输在UL子帧结束时结束。在dPDCH(参见第2.2.2.1节)和/ 或PUCCH上，在UL子帧的最后一个(多个)OFDM符号中发送上行链 路控制信息。控制和数据的频率复用是可能的。
2.3.2.3参数集
众所周知，OFDM系统对相位噪声和多普勒频移的鲁棒性随着子载波 带宽而增加。但是，更宽的子载波意味着更短的符号时长，这与每个符号 的恒定循环前缀长度一起导致更高的开销。循环前缀应该与延迟扩展相匹 配，并且因此由部署给出。所需循环前缀(以μs为单位)独立于子载波 带宽。“理想的”子载波带宽使循环前缀开销尽可能低，但足够宽以便提 供对多普勒和相位噪声的足够鲁棒性。因为多普勒和相位噪声的影响都随 着载波频率而增加，所以OFDM系统中的所需子载波带宽随着更高载波 频率而增加。
考虑到低于1GHz到100GHz的宽操作范围，不可能在整个频率范围 内使用相同的子载波带宽并且保持合理的开销。相反，三个子载波带宽跨 越从低于1到100GHz的载波频率范围。
为了使用LTE参数集(对于LTE频率)实现几个100μs的子帧时长， 一个子帧必须被定义为几个OFDM符号。但是，在LTE中，包括循环前 缀的OFDM符号时长有所变化(时隙中的第一OFDM符号具有稍大的循 环前缀)，这将导致变化的子帧时长。(变化的子帧时长实际上可能不是 重要的问题并且可以被处理。在LTE中，变化的循环前缀长度导致稍微更 复杂的频率误差估计器。)备选地，子帧可以被定义为LTE时隙，从而导 致500μs的子帧时长。但是，这被认为太长。
因此，即使对于LTE频率，在此也描述新的参数集。参数集接近LTE 参数集，以便实现与LTE相同的部署，但提供250μs的子帧。子载波带 宽是16.875kHz。基于该子载波带宽，导出数个其它参数集：67.5kHz，用 于大约6到30/40GHz或密集部署(即使在更低频率下)；以及540kHz， 用于非常高的频率。表3列出这些参数集的最重要的参数，例如，fs：时 钟频率，Nsymb：每个子帧的OFDM符号，Nsf：每子帧的样本，Nofdm：FFT 大小，Ncp：样本中的循环前缀长度，Tsf：子帧时长，Tofdm：OFDM符号时 长(不包括循环前缀)，以及Tcp：循环前缀时长。表3基于为4096的FFT 大小和为34.56MHz的时钟频率，以便允许覆盖大载波带宽。建议的参数 集不基于LTE时钟频率(30.72MHz)，而是基于 16.875/15·30.72MHz＝9/8·30.72MHz＝9·3.84MHz＝34.56MHz。该新时钟经 由(分数)整数关系与LTE和WCDMA时钟两者相关，并且因此可以被 从这些时钟导出。
Figure BDA0003500438550000981
表3
注意，用于实现的参数集可以与表3中列出的那些参数集不同。具体 地说，可以调整具有长循环前缀的参数集。
图53示出数个示例参数集。
表3表明OFDM符号时长和子帧时长随着子载波带宽而减小，使得 具有更宽子载波的参数集适合于低延迟应用。循环前缀CP长度也随着子 载波带宽而减小，从而将更宽的子载波配置限于密集部署。这可以通过长 循环前缀配置来补偿，代价是增加的开销。换言之，更短的子帧并且因此 延迟在小小区中比在大小区中更有效。但是，实际上，预计在广域中部署 的许多延迟关键应用(并且因此需要大于1μs的循环前缀)不需要小于 250μs的子帧时长。在广域部署需要更小子帧时长的极少数情况下，可以 使用67.5kHz子载波带宽—如果需要，则具有长循环前缀。540kHz参数 集提供甚至更短的子帧。
对于16.875kHz、67.5kHz、以及540kHz参数集，不同参数集的最大 信道带宽分别约为60MHz、240MHz、以及2GHz(假设FFT大小为4096)。 可以使用载波聚合实现更宽的带宽。
第2.3.1节描述使用滤波/加窗OFDM在相同载波上混合不同的参数集。 动机之一是在载波的一部分上实现更低的延迟。在TDD载波上混合参数 集应该遵守TDD的半双工性质—不能假设收发机的同时发送和接收能力。 TDD中最频繁的双工切换因此受到同时使用的参数集中的“最慢”参数集 的限制。一种可能性是当需要时基于“最快”参数集子帧实现双工切换， 并且接受在反向链路中丢失当前正在进行的传输。
2.3.3下行链路物理信道
本节摘要：物理锚点信道(PACH)用于AIT分发。PACH设计支持 所使用的参数集的盲检测。PACH支持波束成形和/或重复以改进链路预算。
物理下行链路控制信道(PDCCH)调度物理数据信道(PDCH)。 PDCCH仅跨越系统带宽的一部分并且具有它自己的解调参考信号，从而 实现用户特定的波束成形。
Figure BDA0003500438550001001
表4：NX中的物理信道
2.3.3.1物理锚点信道(PACH)
可以经由PDCH或者经由PACH分发AIT，具体取决于UE状态。 参见图54，该图示出AIT映射到物理信道。在PACH中定期广播公共AIT (C-AIT)，如在第2.2.2.2节中介绍的那样。在本节中，描述传输信号处 理、传输格式、以及可能的PACH盲检测。在第3.2节中，讨论如何分发 C-AIT的不同部署。因为UE不知道部署，所以PACH设计应在所有可能 的配置中工作。在图55中示出PACH发送处理过程的概述。支持灵活的 有效负载大小；填充内容用于将有效负载大小(包括CRC)与{200,300,400} 比特中的一个进行匹配。如果需要，则可以扩展该集合。使用这些有效负 载大小的模拟表明涡轮编码比卷积编码更好地作为信道编码。但是，用于 PACH的特定编码设计可以与用于MBB的编码结合考虑，以便协调编码 方案。
编码数据被映射到QPSK符号并且被离散傅里叶变换DFT预编码以 便实现低PAPR波形。预编码信号被映射到预定义的子载波组。广播/宽波 束优选用于传输。但是，在某些场景中，全向传输不提供所需的覆盖，并 且应该支持时域中的波束扫描，这对于终端而言是透明的。
定义不同的传输格式(不同数量的子帧)以便适应不同的有效负载大 小。用于给定有效负载的基本PACH传输块包括
Figure BDA0003500438550001002
个连续子帧和
Figure BDA0003500438550001003
个 连续子载波。为了类似于LTE PBCH带宽(1.08MHz)，如果部署具有16.875kHz子载波间隔的参数集，则在此选择
Figure BDA0003500438550001011
1.215MHz。如果 该带宽太大并且不能在1.4MHz信道带宽内发送，则可以选择更小的
Figure BDA0003500438550001012
为了在没有额外信令的情况下支持灵活的有效负载大小，根据预定义 的映射表隐式地配置
Figure BDA0003500438550001013
UE盲检测传输格式(子帧数量
Figure BDA0003500438550001014
)，并且从 检测到的子帧数量导出有效负载大小。定义包括4、6、以及8个子帧的三 种不同格式—每种用于上面示出的每个有效负载大小。将参考信号(每个 作为预定义序列)插入到每个子帧对中的第1个OFDM符号中，例如分 别用于包含4、6、以及8个子帧的格式的{第1,第3}、{第1,第3,第5} 和{第1,第3,第5,第7}个子帧。在图56中示出具有四个子帧的PACH 资源映射方案。UE可以盲检测参考信号模式，并且导出传输格式和有效 负载大小。
为了支持多个模拟波束，保留固定的绝对时长(例如，10ms)以便扫 描波束。注意，对于TDD，发送节点在该时长期间不能接收任何UL传输。 因此，可以针对TDD使用更灵活的方案。所支持的波束的最大数量取决 于所使用的传输格式和参数集，因为两个参数确定基本PACH传输块的时 长。除了每个块的波束成形增益之外，还可以在时长中在波束内重复基本 PACH发送块以便获得重复增益。
资源映射方案被设计为符合第2.3.2.3节中的参数集。当前设计是保证 每个参数集的编码速率约为0.1，类似于没有块重复的LTE PBCH的值。
因为UE可能没有有关哪个参数集用于PACH传输的先验信息，所以 需要UE盲检测参数集。为了最小化复杂性，可能的参数集的数量应该很 小，例如，耦合到频带。对于1-100GHz范围的下部，16.875kHz和67.5kHz 参数集都相关并且可以用于AIT分发。对于1-100GHz的中范围和高范围， 67.5kHz和540kHz分别是优选参数集。数个参数集支持正常和扩展循环 前缀。PACH设计实现循环前缀长度的盲检测，尽管在某些情况下长循环 前缀可以是优选的，例如，如果单频网络(SFN)用于AIT分发的话。
将用于每个频带的AIT参数集耦合到仅一个候选者—以使得对于给 定频率始终使用相同参数集进行AIT传输—提供关于盲解码的益处，但另 一方面强制支持具有混合参数集(一个参数集用于AIT，并且一个参数集 用于载波上的其它传输)的载波而具有大的设计影响，并且因此是可能的 但不是优选的。
2.3.3.2物理下行链路控制信道(PDCCH)
物理下行链路控制信道(PDCCH)携带下行链路控制信息DCI。DCI 包括但不限于用于上行链路和下行链路的PDCH的调度信息。PDCCH还 包含用于解调的参考信号、用户标识(显式或隐式，例如，循环冗余检验 CRC掩码)和用于验证的CRC。
图57示出当使用16-QAM时最小PDCCH分配单元(控制信道元素 CCE)及其最大DCI有效负载大小(不包括16位CRC)的示例。RS被 放置在频率集群中以促进天线端口解扩。
优选地在NX下行链路DL子帧中的第一OFDM符号中发送PDCCH， 如果从容量和/或覆盖的角度需要，则可以设想多符号PDCCH。在频谱的 一部分中发送PDCCH。该部分的大小取决于信道条件和有效负载大小。 可以在同一OFDM符号中发送多个PDCCH、将多个PDCCH进行频率复 用或/和空间复用。未用于PDCCH传输的空间/频率资源可以用于PDCH 传输。
有效负载大小
优选地，针对少量消息大小定义PDCCH以限制盲解码复杂性。如果 将需要更大的有效负载大小集合，则可以定义额外消息大小或者使用对下 一个更大PDCCH消息大小的填充。
预计QPSK并且甚至16-QAM调制作为用于PDCCH的调制格式。 在控制信道元素(CCE)单元中分配时间/频率资源。CCE大小与消息大 小关联。CCE大小应使得针对最高调制指数的最大码率是4/5。在16-QAM 的情况下是40个比特，这转换为ceil(5*40/4/4)＝13RE。备选地，可以将 固定CCE大小设置为例如18RE，其转换为消息大小＝floor(18*4*4/5)＝56比特，包括循环冗余检验CRC。
属于单个CCE的资源被保持为连续、局部化的子载波集，包括解调 参考信号。CCE的聚合用于改进覆盖范围，和/或携带大的有效负载。术 语“聚合级别”指分配给一个PDCCH的CCE的数量。预计聚合级别是2 的幂，从1到32。CCE聚合在频率上是连续的，即局部化的。
使用LTE卷积码对PDCCH进行信道编码。在信道编码之后，使用 与用于LTE中的ePDCCH类似的加扰序列对数据进行加扰。
PDCCH包含消息主体的CRC，其由UE特定的标识加扰。如果解码 消息的解扰CRC匹配，则UE检测到PDCCH。
LTE中的DCI具有附接的CRC-16(CCITT-16)。例如在48比特 DCI中未检测到错误的CRC错过检测概率的上限可以是4.3e-4。关于针对 错过检测概率的C-MTC要求，可以观察到，鉴于块误码率BLER操作点 如此低并且假设C-MTC几乎不使用任何重传(其中错过检测将导致残余 块误差)，为4.3e-4的错过检测概率似乎可接受。
对于CRC-16，用于在一个搜索空间位置上检测匹配CRC的误报概率 (其中没有发送下行链路控制信息DCI，但UE仅接收噪声)可以很好地 近似为Pfalse＝2-16＝1.5E-5。对于N个搜索空间位置，概率对于小Pfalse在第一 阶上按因子N增大。对于DL授权和UL授权，误报的可能影响不同。在 最坏情况下，其中UE在第一次CRC匹配之后停止搜索，来自随机噪声 的误报概率可以导致同样大的块误码概率BLEP，对于CRC-16，这具有 远高于为1E-9的极端C-MTC目标的1.5E-5。对于CRC-24，误报概率为 6E-8仍然太高。为了达到BLEP<1E-9，需要CRC-30。在BLEP<1E-9下， CRC-32将允许4个搜索空间位置。
此外，需要考虑用于在具有与另一个RNTI进行异或的CRC的下行 链路控制信息DCI上检测匹配CRC的误报概率。该Pfalse取决于子帧中使 用的RNTI和发送的DCI的数量。
在每个子帧中，基站BS可以通过预定义的可能PDCCH集合来寻址 特定UE。每个可能的PDCCH被称为候选者，并且该集合(具有大小) 被称为搜索空间。UE评估子帧中的所有候选者，从而将经验证的候选者 传送到更高协议层。通过限制可能的有效负载大小、聚合级别、以及频率 分配的数量来限制搜索空间。
搜索空间中的所有PDCCH候选者在子帧之间跳频。由伪随机序列控 制跳频。
在载波的基本参数集中发送默认PDCCH搜索空间在。它可以使用波 束成形来发送，但通常预计不使用波束成形来发送。当BS对信道条件的 了解有限或者不了解和/或用于公共消息时，主要使用默认搜索空间。由于 此原因，默认搜索空间候选者通常在高聚合级别携带小的有效负载。
当信道条件已知时，可以使用UE特定的搜索空间。在混合参数集的 情况下，PDCCH参数集将是搜索空间定义的一部分。可能需要相当大的 灵活性，以便支持各种用例。可配置性包括但不限于调制阶数、CRC大小、 参数集、DRX配置、消息大小等。UE特定候选者的聚合级别可根据信道 条件来配置。对于延迟关键应用，终端可以被配置有每个子帧的PDCCH资源，而操作较少延迟关键应用的终端没有针对每个子帧配置的PDCCH 资源。
2.3.4上行链路物理信道
本节摘要：物理上行链路控制信道(PUCCH)用于快速ACK/NACK 信息的传输，并且在UL子帧的最后一个(多个)OFDM符号中发送。
Figure BDA0003500438550001041
表5：NX中的物理信道
2.3.4.1物理上行链路控制信道(PUCCH)
该信道包含快速ACK/NACK反馈和可能的其它UL控制信息。注意， 通过改为使用dPDCH传送其有效负载，可以消除对该物理信道的需要。 dPDCH的主要目的是传送调度信息和CQI反馈，并且其有效负载被建模 为传输块。dPDCH包括CRC保护以便实现错误检测。该格式可以适合于 快速ACK/NACK反馈(通常仅由几个位组成)，以使得dPDCH的泛化 便足够，而不是使用新的物理信道PUCCH。
PUCCH设计
关于PUCCH有效负载，采取多达大约10个比特。从HARQ ACK/NACK导出该有效负载大小。假设使用单个或几个比特(软值)针 对单个传输块提供HARQ ACK/NACK。假设一个PUCCH可以用于几个 传输块导致了采取大约10个ACK/NACK比特。
此外，对于MBB和C-MTC UE两者，针对PUCCH采取二阶发送分 集。如果UE具有多于两个的发送天线，则这些天线可以用于扩展发送分 集和/或波束成形(至少在更高频率下需要)。但是，某些M-MTC UE可 以仅支持一个发送天线。因此，甚至应该支持1天线PUCCH格式。
快速ACK/NACK过程对于高数据速率是有利的，因为它实现快速链 路自适应和短往返时间。为了在同一子帧中实现快速ACK/NACK反馈， PUCCH被放置在子帧的结尾；参见第2.3.2.1节。至少，PUCCH控制区 域包括1个OFDM符号，但是可以将几个OFDM符号分配给PUCCH以 便实现扩展覆盖。因此，考虑到NX的帧结构，针对PUCCH分配1到3 或者甚至4个OFDM符号(由于定时提前，至少如果紧接在下行链路DL 数据之后发送PUCCH，则上行链路UL子帧中的第一个符号与下行链路 DL子帧的最后一个符号重叠并且应该为空)。还可以考虑多子帧PUCCH。
PUCCH的频率位置可以由下行链路DL分配和可用于UE的潜在其 它信息隐式给出；由此可以最小化额外信令。用于导出PUCCH频域位置 的候选者例如是如何发送调度PDCCH、PDCH的频率位置、或者UE标 识。另一方面，这引入DL与UL之间的耦合，这在面向未来性方面可能 不需要。
用于改进覆盖范围的多符号PUCCH可以基于在多个符号上对单符号 PUCCH进行块扩展。为了提高容量，具有相同PUCCH时长的多个UE 可以通过使用不同的块扩展码(正交覆盖码)来共享相同的频率资源。这 意味着使用具有相等长度的PUCCH的UE应该被分组在一起。
使用与UL PDCH相同的参数集来发送PUCCH。
TDD细节
如图49a中所示，快速ACK/NAK需要在UL子帧结束时的对齐 PUCCH传输，从而导致在TDD的情况下DL容量损失。还需要在UL传 输之前和之后的保护时段以便考虑切换时间，至少一个OFDM符号时长 被拆分为UL传输之前和之后的保护时间。UE需要最小时间来对数据进 行解码并且准备快速ACK/NACK；如果由保护时间给出的处理时间对于 在当前子帧结束时提供快速ACK/NACK而言太短，则可以在随后子帧结 束时发送反馈。
2.3.5公共物理信道
本节摘要：物理数据信道(PDCH)存在于上行链路UL和下行链路 DL两者中。它可以以不同方式配置以便支持各种有效负载类型和传输模 式。用于MBB的信道编码可以基于极性码；但是，还可以使用空间耦合 LDPC码，并且展现出类似的性能。对于C-MTC，优选咬尾(tail-biting) 卷积码，这是因为其对于小块长度而言的简单解码和良好性能。
Figure BDA0003500438550001061
表6：NX中的物理信道
2.3.5.1物理数据信道(PDCH)
PDCH经由包含在PDCCH、PDCH中的DCI、或者经由半持久授权 来调度，并且存在于下行链路DL、上行链路UL、以及副链路(设备之间 或eNB之间的链路)上。PDCH可以包含用户数据、DCI、CSI、混合ARQ 反馈、以及更高层控制消息。对于PDCH存在不同的信道编码方案。例如， 卷积码用于具有高可靠性要求的小有效负载(例如，关键MTC)，而更 高性能的信道码用于具有典型的更大有效负载大小和更低可靠性要求的码 字(例如，MBB)。有关更多细节，参见第2.3.5节。
可以通过重传方案来保护PDCH上的数据，该重传方案可以针对特定 PDCH配置被禁用。具有重传选项(它仍然可以被禁用)的PDCH是(可 重传)rPDCH，而没有重传选项的PDCH是(直接)dPDCH。参见第2.2.2.1 节以获得有关dPDCH和rPDCH的更多细节。PDCH可以包含零个或一 个dPDCH以及零个或一个rPDCH。
在调度信息中指定PDCH时频资源和传输格式。PDCH跨越一个或多 个子帧，并且其频率位置和带宽可变(如在调度信息中指定的)。在上行 链路中，在包含dPDCH和rPDCH两者的PDCH中，dPDCH被映射到 UL子帧的最后一个(多个)OFDM符号，因为在UL子帧结束时发送UL 控制信息。在下行链路中，在包含dPDCH和rPDCH两者的PDCH中， dPDCH被映射到下行链路DL子帧的第一个(多个)OFDM符号，因为 在DL子帧开始时发送DL控制信息。一般而言，调制符号的频率首先在 调度的时频资源内被映射到未用于任何其它目的的资源元素。不支持时间 交织，因为这阻止提早开始解码。
PDCH使用与调度授权所用相同的参数集。
Figure BDA0003500438550001071
Figure BDA0003500438550001081
表7：PDCH的配置
寻呼和随机接入响应
在该配置中，精细同步不能依赖于签名序列(SS)信号，而是需要独 立的同步和参考信号(以便支持SS的非共址的传输点和随机接入响应或 寻呼和/或或不同的天线权重)。寻呼和随机接入响应可以使用相同的 PDCH配置。在dPDCH上发送寻呼和随机接入响应。
MBB
存在用于不同MIMO模式的不同配置，例如，基于互易性的MIMO 与基于反馈的MIMO。信道编码可以基于极性码或空间耦合LDPC码。 MBB数据被映射到rPDCH。
C-MTC
该配置中的信道编码是卷积编码。由于严格的延迟要求，可以禁用混 合ARQ。C-MTC数据被映射到rPDCH或dPDCH。为了在不耗尽可用链 路预算的情况下实现低的误块率，衰落的分集很重要。可以经由使用多个 发送和接收天线的空间分集、或者使用具有独立衰落系数的多个资源块的 频率分集来实现分集。但是，由于低延迟要求，不可能利用时间分集。此 外，对于发送和频率分集的情况，信道码需要具有足够的最小汉明或自由 距离以便充分利用分集。
2.3.5.2用于PDCH的信道编码
本节摘要：对于MBB，空间耦合(SC)LDPC码和极性码是有吸引 力的候选者。两者针对中到大的块长度提供更高的吞吐量，具有更低的每 个发送信息比特的复杂性，并且提供比涡轮码明显更高的解码吞吐量。
对于C-MTC，短并且因此低复杂性解码很重要。LTE卷积码满足关 于可靠性和延迟的C-MTC要求。
MBB
LTE标准部署涡轮码，这是因为其卓越的性能—它们在一般信道上在 1dB间隙内接近容量。但是，信道编码理论的最新进展带来与涡轮码不同 的两类信道码—可证明地获得用于非常大的块长度的容量：1)空间耦合 (SC)LDPC码和2)极性码。这两类码在数个方面优于涡轮码，并且因 此是用于5G MBB系统的两个最有吸引力的候选者。
下面列出极性码和SC-LDPC码超过涡轮码的某些优势：
1.极性码和SC-LDPC码两者针对中到大的块长度n(对于极性码， n>～2000)具有更高的吞吐量。随着n变大，与涡轮码相比的性能差 距增大。
2.对于短的块长度(n～256)，极性码优于所有其它已知类的码，包 括涡轮码和SC-LDPC码。
3.与LDPC和涡轮码两者相比，极性码具有更低的每个发送信息比特 的编码和解码复杂性(并且因此具有更高的能量效率)。
4.SC-LDPC码具有低的错误底限。极性码没有错误底限。
5.极性码和SC-LDPC码两者具有在解码器输出[Hon15b]处获得的明 显更高的解码吞吐量(以比特/秒为单位)。
下面提供这两类码的简要概述。
2.3.5.2.1 LDPC码和空间耦合(SC)LDPC码
具有恒定的变量节点度和校验节点度的常规LDPC码在1962年首次 由Gallager提出。它们渐近良好，因为当变量节点度被选择为大于2时， 它们的最小距离随着块长度而线性增长。例如，图58a示出具有为3的变 量节点度和为6的校验节点度的块长度为6的(3,6)常规LDPC码的奇偶校 验矩阵的图形表示，其中黑色圆表示变量节点，并且白色圆表示校验节点。 但是，由于使用次优迭代解码，它们的性能比所谓的瀑布区域中的涡轮码 差，从而使它们不适合于如通常在蜂窝网络中遇到的功率受限应用。
存在使LDPC码能够在数种通信标准中被采用的两种设计改进。首先， 优化的非常规LDPC码(具有各种不同的节点度)在瀑布区域中展现出接 近容量的性能，并且可以在该区域中活动比涡轮码更好的性能。第二是基 于原型图(protograph)的非常规LDPC码结构。已观察到，基于原型图 的非常规LDPC码的性能通常好于具有相同度分布的非结构化非常规 LDPC码。尽管它们很成功，但非常规LDPC码(与常规LDPC码不同) 通常受限于错误底限(即，在高SNR下产生较差性能的误比特率(BER) 曲线的平化)，从而使得在诸如数据存储、关键MTC等的应用中不需要 它们。
由Felstrom和Zigangirov提出的空间耦合LDPC(SC-LDPC)码是 能够普遍用于具有低复杂性编码和解码的一大类信道的第一类码。它们简 单地通过从L个独立(常规)LDPC码序列开始而构造，然后通过在不同 时刻的块上扩展边缘来互连这些LDPC码(参见图58c)。SC-LDPC码在 单一设计中结合良好优化的非常规和常规LDPC码的最佳特性：容量获得 和线性最小距离增长。此外，这些码非常适合于滑动窗口解码，从而改进 解码延时。但是，在短和中等块长度(n<1000)下和目标块错误率0.01或 更低值下，它们的性能差于良好优化的非常规LDPC码，其中错误底限可 能成为重大问题。
2.3.5.2.2极性码
由Arikan提出的极性码是第一类构造码，它们使用低复杂性编码器 和低复杂性连续抵消解码器来获得二进制输入离散无记忆信道的对称(Shannon)容量(用于具有对称分布的二进制输入符号的容量)。极性 码的核心是信道极化现象，由此针对渐近的大的块长度将给定信道的n个相 同和独立实例变换成另一个信道集合，这些信道是无噪声信道(容量接近 1)或纯噪声信道(容量接近0)。此外，“良好”信道部分接近原始信道 的对称容量。极性码则包括在良好信道上发送信息比特，同时使用接收机 已知的固定值(通常为零)冻结到坏信道的输入。通过递归地耦合大小为 n/2的变换后的信道的两个块，获得对具有n个信道实例的块的变换。这在 图59中示出，该图示出极性码的递归编码结构。(示出倾斜虚线仅用于说 明基础蝴蝶操作)。因此，极性码的编码过程包括通常用于FFT的简单蝴 蝶操作的递归应用，并且因此可以有效地实现，其计算复杂性仅按照n log n 增加。
理论上，极性码仅使用简单的连续抵消解码器即可以获得最佳可能性 能(Shannon容量)。但是，实际上，极性码需要修改的连续解码器(列 表解码器)以便获得与现有技术LDPC码相当或者甚至更好的性能。在列 表解码器中，存储器要求随着列表大小L(通常约为30)和块大小n(对于 SC-LDPC和涡轮)线性伸缩，而计算要求按照Ln log n增加。
2.3.5.2.3信道码的比较
表8示出涡轮码、SC-LDPC码、以及极性码在复杂性和解码吞吐量 方面的简要比较。第一行指定所需编码/解码操作的数量之间的关系，其中 δ表示信道容量与码率之间的差异。极性码具有最低复杂性，其以1/δ对数 地增加，而对于SC-LDPC码和涡轮码两者，这种依赖性具有线性数量级。 在解码吞吐量方面，与涡轮码相比，SC-LDPC码的硬件实现获得明显更 高的解码吞吐量。注意，尽管极性码的解码吞吐量似乎最高，但表8中所 示的结果使用FPGA实现获得。具有硬件实现的极性码的解码吞吐量仍有 待评估。
Figure BDA0003500438550001121
表8：不同码的复杂性和解码吞吐量的比较
除了性能和复杂性之外，对良好码的其它重要要求是它们的速率兼容 性以及用于具有增量冗余的混合自动重传请求(HARQ-IR)的能力。在具 有不断变化的质量的无线信道上操作的通信系统需要具有不同速率的信道 码，以便适应信道变化。为了减少用于潜在地大的码集合的存储要求，应 该从固定速率的单个父码导出这些码，也被称为速率兼容码。现代无线通 信系统经常使用HARQ-IR协议。增量冗余系统需要使用速率兼容码，其 中更高速率码的奇偶校验比特集合是更低速率码的奇偶校验比特集合的子 集。这允许未能以在发射机处选择的速率解码的接收机从发射机仅请求额 外奇偶校验比特，从而大大降低编码器/解码器复杂性。速率兼容性的一种 可能方法是删余，由此对最低速率的码(父码)中的某些比特进行删余以 便获得更高速率码。但是，极性码的删余导致性能损失。
在此描述的方法使用并行串接的极性码，其中为了以速率R1>R2>…> RK按顺序发送，在每个传输块i中，使用速率为Ri和块长度为ni的新极性编码 器。由一系列K个极性解码器对串接极性码进行解码。对于K＝2次传输，分 别在图60和图61中示出并行串接的编码器和解码器结构。注意，首先使 用极性解码器速率对每个示出的比特集合右侧的两个框中的信息比特进行 解码。然后在速率为R1的极性解码器中使用这些比特以便将解码器变成由信道支持的速率为R2的极性解码器，从而能够对信息比特的其余部分进行 解码。
具有K次传输意味着信道只能支持速率RK，并且信道不支持速率 R1,R2,…,RK-1。因此，困难在于对以速率R1,R2,…,RK-1在前K-1次传输中发送的极 性码进行解码。为了使它们的解码成为可能，利用极性码的嵌套属性。
对于任何重传次数K，该方法在块长度增长时获得容量。
关键MTC
LTE咬尾卷积码—即使与针对解码速度而非性能进行优化的解码器 一起使用—获得非常低的误块率，从而使它们成为用于C-MTC的有吸引 力的选择。此外，卷积码没有错误底限，这是非常低的目标错误率的重要 特征。
最近，还已观察到即使对于短的码块，极性码也执行得非常好。因此， 极性码是可以应用于C-MTC的另一种选择。
在合理的SNR级别，分集对于获得高可靠性很重要。信道码应提供足 够的自由距离或最小汉明距离，以便确保可以获得完整多样性。
2.3.6下行链路参考信号和同步信号
本节摘要：签名序列(SS)用于指示AIT中的条目，并且针对至少随 机接入前导码传输建立某种级别的子帧同步。通过串接主要签名序列和辅 助签名序列，以与LTE中的同步信号类似的方式构造SS。
在SS和PRACH的初始同步和接入之后，使用时间和频率同步信号 (TSS)与波束参考信号BRS的组合来获得时间/频率/波束同步。该组合 信号也被称为MRS(移动性参考信号)并且用于切换(在节点与波束之间)， 从休眠状态到活动状态的转变、移动性、波束跟踪和细化等。通过串接TSS 和TSS来构造MRS，以使得在单个DFT预编码的OFDM符号内发送MRS。
信道状态信息参考信号(CSI-RS)在下行链路DL中发送，并且主要 旨在由UE用于获取CSI。根据UE测量的可能报告秩将CSI-RS分组成子 组。CSI-RS的每个子组表示一组正交参考信号。
定位参考信号(PRS)有助于定位。已经存在的参考信号应该重用于 PRS目的。除此之外，如果需要，则可以进行修改和添加以改进定位性能。
Figure BDA0003500438550001141
表9：NX中的DL参考信号和同步信号
2.3.6.1签名序列(SS)
SS的基本功能是以下一项或多项：
-获得SSI，其用于标识AIT中的相关条目；
-针对随后的初始随机接入和相对AIT分配，提供粗略的频率和时间 同步；
-提供用于初始层选择的参考信号(以便基于SS经历的路径损耗，选 择UE要连接的SS传输点)；
-针对初始PRACH传输的开环功率控制提供参考信号；以及
-提供用于在频率间测量以及可能的波束寻找过程中辅助UE的粗略 定时参考。当前假设是SS传输在±5ms不确定性窗口内同步，除非另 外明确指示。SS的周期应处于100ms的数量级，但是这可以根据场景 而变化。
注意，候选序列的数量需要足够大以便指示AIT中的任何条目。考虑 到终端检测复杂性，SS序列的数量是212(对应于重用1个序列的12比特)， 或者如果需要不太积极的序列重用，则是更少的数量。注意，要携带的比 特数取决于要求。如果比特数增加到超过序列调制可以携带的比特数，则 需要SS格式的变化。在这种情况下，可以附加一个码字，其包含超过序 列可以携带的额外比特。在SS传输之后，该块被命名为SS块(SSB)。 该块中的内容是灵活的并且包含其它相关信息比特，这需要大约100ms的 周期。例如，它们可以是“AIT指示器”，其指示终端可以找到AIT的时 间和频带，并且甚至是AIT的传输格式，以便避免完全盲检测。
用于SS的序列设计可以遵循在第2.3.6.3节和第2.3.6.4节中描述的 TSS/BRS序列设计，因为它们将在初始随机接入之前提供粗略同步功能， 如在第3.2.5.2节中介绍的那样。
为了支持大规模模拟波束成形，保留固定的绝对时长(例如，1ms) 以便扫描多个模拟波束。
对于SS参数集，适用与第2.3.3.1节中用于PACH的相同讨论。但是， 当前设计未实现循环前缀CP长度检测。
2.3.6.2移动性和接入参考信号(MRS)
在获取系统接入信息(获取系统信息并且检测合适的SSI)的过程中， UE通过使用SS而变得与一个或数个节点在时间和频率上同步。在以SFN (单频网络)方式从数个节点同时发送的系统接入信息的情况下实现频率 同步。
当UE进入活动模式时，其目标是使用高数据速率连接进行接收或发 送，其中可能需要更准确的同步并且可能需要波束成形。在此，使用移动 性和接入参考信号(MRS)。UE还可能需要改变它所连接到的节点，例 如，从用于发送系统接入信息的节点到能够进行波束成形的另一个节点。 此外，当在活动模式下移动到特定操作模式时，UE还可能将载波频率或 参数集改变为更高的子载波间隔和更短的循环前缀。
构造MRS以便进行时间和频率偏移估计以及朝向“活动模式接入点” 的最佳下行链路发射机和接收机波束的估计。由MRS提供的频率准确度 和定时可能不足以用于高阶调制接收，并且更精细的估计可以基于嵌入在 PDCH和/或CSI-RS中的DMRS。
通过将时间和频率同步信号(TSS)以及波束参考信号(BRS)在时 间上串接成一个OFDM符号来构造MRS，如图62中所示。这种构造可 以作为具有循环前缀的离散傅里叶变换DFT预编码的OFDM符号来完成。 在同一OFDM符号中具有TSS和BRS两者的情况下，发射机可以在每个 OFDM符号之间改变其波束成形。与具有用于TSS和BRS的单独OFDM 符号相比，扫描一组波束方向所需的时间现在减半。因此，与用于TSS和 BRS中的每一者的单独OFDM符号相比，TSS和BRS都具有更短的时长。 这些更短TSS和BRS的成本是降低每个信号的能量并且因此减少覆盖， 这可以通过增加带宽分配、重复信号、或者通过更窄波束增加波束成形增益来补偿。如果支持混合参数集，则用于MRS的参数集与UE(为其调度 MRS)所使用的参数集相同。如果同一波束内的多个UE使用不同的参数 集，则不能共享MRS，并且应该针对每个参数集单独发送MRS。
可以使用不同的波束成形配置在不同的OFDM符号中(例如，在图 62中所示的三个符号的每一个中)发送MRS。相同的MRS还可能在相同 的波束中重复数次以便支持模拟接收机波束成形。仅存在一个或几个TSS 序列，类似于LTE中的PSS。UE使用TSS序列执行匹配滤波以便获得 OFDM符号定时估计；因此，TSS应该具有良好的非周期性自相关属性。 该序列可能由系统信息用信号通知，以使得不同的接入点AP可以使用不 同的TSS序列。
MRS(如由TSS+BRS构造)信号包可用于所有活动模式移动性相关 操作：第一次波束寻找、数据传输和监视模式中的触发波束移动性更新、 以及连续移动性波束跟踪。它还可以用于SS设计，参见第2.3.6.1节。
2.3.6.3时间和频率同步信号(TSS)
TSS序列在从基站发送的所有OFDM符号和波束方向上是相同的， 而BRS在不同的OFDM符号和波束方向中使用不同的序列。在所有符号 中具有相同TSS的原因是为了减少UE必须在计算相当复杂的OFDM符 号同步中搜索的TSS的数量。如果从TSS找到定时，则UE可以继续在一 组BRS候选者内搜索，以便标识子帧内的OFDM符号以及最佳下行链路 波束。然后，USS可以报告最佳下行链路波束，如在第2.3.7.2节中所述。
这种序列的一种选择是如用于LTE版本8中的PSS的Zadoff-Chu序 列。但是，已知这些序列针对组合的定时和频率偏移具有大的伪相关峰值。 另一种选择是差分编码的Golay(格雷)序列，其对频率误差非常鲁棒并 且具有小的伪相关峰值。
2.3.6.4波束参考信号BRS
BRS的特征在于在不同的发送波束和OFDM符号中发送的不同序列。 以这种方式，可以在UE中估计波束标识以便向接入节点报告。
如果SS与活动模式传输之间的定时差异很大，则需要在子帧内标识 OFDM符号。这可能针对以下情况发生：具有短OFDM符号的参数集、 在发送系统接入信息的节点与其中UE应该发送用户数据的节点(在这些 节点不同的情况下)之间的大距离、或者针对非同步化网络。如果不同的 BRS序列用于不同的OFDM符号，则可以进行这种标识。但是，为了降 低计算复杂性，要搜索的BRS序列的数量应该很低。取决于OFDM符号 索引不确定性，可以在UE的盲检测中考虑不同数量的BRS序列。
BRS可以是到一个UE的专用传输，或者可能针对一组UE配置同一 BRS。来自TSS的信道估计可以用于BRS的相干检测。
2.3.6.5信道状态信息RS(CSI-RS)
CSI-RS在DL中发送并且主要旨在由UE用于获取信道状态信息 (CSI)，但还可以用于其它目的。CSI-RS可以用于(至少)以下一个或 多个目的：
1.UE处的有效信道估计：在DL波束内的UE处的频率选择性CSI 获取，例如，用于PMI和秩报告。
2.发现信号：对CSI-RS参考信号集的RSRP类型测量。使用根据相 关(DL)信道的大规模相干时间的时间密度来发送。
3.波束细化和跟踪：获得有关DL信道和PMI报告的统计信息，以便 支持波束细化和跟踪。PMI不需要是频率选择性的。使用根据相关 (DL)信道的大规模相干时间的时间密度来发送。
4.用于UE在采取互易性的UL中发送波束成形。
5.UE波束扫描，以便在DL中模拟接收波束成形(类似于1)或3) 的要求，具体取决于用例)。
6.辅助精细的频率/时间同步以便进行解调。
在某些情况下，并非所有上面估计目的都需要由CSI-RS处理。例如， 频率偏移估计有时可以由DL-DMRS处理，波束发现有时由BRS处理。 每个CSI-RS传输被调度，并且可以在与PDCH DL传输相同的频率资源 中或者在与PDCH DL数据传输无关的频率资源中。一般而言，不能假设 不同传输中的CSI-RS之间的相互依赖性，并且因此UE不应该进行时间 滤波。但是，UE可以被显式或隐式地配置为假设CSI-RS之间的相互依赖 性，例如，以便支持CSI-RS测量的时间滤波(例如，在上面的2中)， 并且还假设与包括PDCCH和PDCH的其它传输的相互依赖性。一般而言， 所有UE滤波将由网络控制，包括在时间、频率和分集分支上对CSI进行 滤波。在某些传输格式中，CSI-RS位于单独OFDM符号中以便更好地支 持用于基站TX和UE RX两者的模拟波束成形。例如，为了支持UE模拟 波束扫描(上面的项目5)，UE需要多个CSI-RS传输以进行测量，以便 扫描多个模拟波束候选者(图63中的示例2中的4)。
CSI-RS被分组成与UE测量的可能报告秩相关的子组。CSI-RS的每 个子组表示可以使用码复用的正交参考信号集；以这种方式仅支持一组有 限的最高秩，例如，2、4和8。通过将正交资源元素集分配给子组，创建 组内的多个子组。子组内的测量是为了与D-DMRS良好对应，并且使用单 独资源元素更好地支持对非服务波束的测量。允许CSI-RS满足上面要求 1至6的主要推动因素是支持CSI-RS的灵活配置。例如，通过配置时间 重复来实现频率偏移估计。CSI-RS或DMRS用于频率偏移估计也是可能 的。CSI-RS组和子组设计应该允许具有不同配置的UE的有效复用。在图 63中考虑三个示例：
-在示例1中，UE正在测量3个CSI-RS子组；秩4的1个；以及秩 2的2个；
-在示例2中，UE被配置有4个连续的相同资源，例如，以便支持要 求5但在频域中进行子采样；
-在示例3中，UE在包含CSI-RS的第一OFDM符号上的CSI-RS 子组周围进行速率匹配，而不是在包含CSI-RS的第二OFDM符号上 的2个子组周围进行速率匹配。
2.3.6.6定位参考信号(PRS)
为了支持用于定位的灵活框架，PRS可以被视为参考信号的潜在UE 特定配置。PRS传送与节点或节点集、或者波束关联的标识符，同时还实 现到达时间估计。这意味着其它信号(例如SS、TSS、BRS等)可以满足 PRS的某些要求。此外，PRS还可以被视为这些信号的扩展。
例如，基于图62，一个PRS可以被配置为用于一个UE的符号0的 TSS/BRS，而另一个PRS可以被配置为用于另一个UE的符号0、1、2的 TSS/BRS(所有三个符号中的BRS在时间上相同)。同时，符号0的 TSS/BRS由其它UE用于时间同步和波束寻找。
2.3.7上行链路参考信号和同步信号
本节摘要：通过串接数个短序列来构造物理随机接入信道(PRACH) 前导码，每个序列与用于其它NX UL信号的OFDM符号具有相同的长度。 可以使用与其它上行链路UL信号相同的FFT大小来处理这些短序列，因 此避免需要专用PRACH硬件。该格式还实现在一次PRACH前导码接收 内处理大频率偏移、相位噪声、快速时变信道、以及数个接收机模拟波束成形候选者。
上行链路同步信号(USS)用于获得UL同步。该设计类似于PRACH 但不是基于竞争的，并且在SS和PRACH的初始接入之后(例如，在节 点与载波之间切换时)用于上行链路中的定时估计和波束报告。由于UE 特定的往返时间取决于UE与基站之间的距离，因此需要该定时估计，以 使得可以向UE发送定时提前命令。
互易性参考信号(RRS)是上行链路参考信号，并且用于在基站处获 得CSI-R(接收机侧CSI)和CSI-T(基于互易性的发射机侧CSI)，而 且还用于UL解调；因此，它们可以被视为SRS和DMRS的组合。为了 避免导频污染，需要大量正交参考信号。如果RRS还用于非互易建立中的 UL信道估计，则可能重命名RRS。
Figure BDA0003500438550001201
表10：NX中的UL参考信号和同步信号
2.3.7.1物理随机接入信道(PRACH)前导码
随机接入用于UE的初始接入，包括基站处的定时偏移估计。因此， 基站应该以高概率和低误报率检测随机接入前导码，而同时提供准确的定 时估计。
在AIT中指定用于PRACH前导码的参数集。
基于OFDM的接收机中的FFT(快速傅里叶变换)处理的计算复杂 性很大，因为具有大量接收机天线。在LTE版本8中，不同大小的FFT 用于用户数据和随机接入前导码，从而需要实现专用FFT以便进行随机接 入接收。(甚至可以在基站处接收使用专用(非常大)IFFT定义的LTE PRACH前导码，其中信号处理过程仅需要标准物理信道FFT，代价是小 的性能损失。)
在NX内，使用5G随机接入前导码格式，其基于与用于其它上行链 路物理信道的OFDM符号(例如用户数据、控制信令、以及参考信号) 的长度相同长度的短序列。通过多次重复该短序列来构造前导码序列。图 64示出前导码格式和具有长相干累加的检测器。
可以使用前导码检测器，其具有与用于其它上行链路信道和信号相同 大小的FFT。以这种方式，显著减少特殊随机接入相关处理和硬件支持量。
作为示例，在图64的接收机结构内将短序列的十二次重复相干地相加。 但是，还可以设计接收机，其中在绝对平方运算之前相干地相加几次重复， 之后是非相干累加。以这种方式，可以构造接收机，其对相位噪声和时变 信道很鲁棒。
对于模拟波束成形，可以在前导码接收期间改变波束成形权重，以使 得对其进行前导码检测的空间方向的数量增加。这通过FFT之前的模拟波 束成形来完成，并且仅包括使用相同波束成形的相干累加中的那些FFT。 在此，针对波束成形权衡相干累加。此外，使用更短的相干累加，检测对 频率误差和时变信道更加鲁棒。与用于LTE版本8中的PRACH前导码 的非常长的序列相比，当减少序列长度时，减少了可用前导码序列的数量。 另一方面，在5G系统中使用窄波束成形减少来自其它UE的干扰的影响。 用于避免PRACH前导码上的拥塞的其它可能性包括使用频移PRACH前 导码、以及使用数个PRACH频带和数个PRACH时间间隔。
图64中所示的接收机结构可以用于检测多达一个短序列的长度的延 迟。需要稍微修改的接收机结构，其中添加某些额外处理以便检测由于UE 与基站之间的大距离而导致的大延迟。通常，在图64中所示的FFT窗口 之后和之前使用更多的FFT窗口，在这些额外FFT窗口中存在短序列的 简单检测器。
2.3.7.2上行链路同步信号(USS)
当改变接入节点或载波频率导致改变的参数集时，UE需要上行链路 时间同步。假设UE已经在下行链路中时间同步(通过MRS)，则上行链 路中的定时误差主要是由于接入点与UE之间的传播延迟。在此，提出USS (上行链路同步信号)，其设计与PRACH前导码类似，参见第2.3.7.1节。 但是，与PRACH前导码相比，USS不是基于竞争的。因此，仅在来自基 站的配置(UE应搜索MRS并使用USS进行响应的配置)之后才进行USS 的传输。
图65示出针对MRS和包括定时提前的上行链路授权的USS。USS旨 在用于上行链路定时提前计算、上行链路频率偏移估计、以及UL波束标 识。UE还可以根据用于最佳MRS的OFDM符号来选择USS序列。以这 种方式，接入点获得最佳下行链路波束的信息。
可以通过来自发送系统接入信息的节点的更高层信令来完成USS的 时间和频率分配。备选地，在BRS序列之间定义映射，其指向直到USS 资源的“倒计数”数量。在这种情况下，在不同的OFDM符号中使用不 同的BRS序列。然后，UE通过检测BRS序列来获得USS窗口的位置。 如果支持参数集的混合，则在USS的配置/授权中指定用于USS的参数集。
2.3.7.3互易性参考信号(RRS)
互易性参考信号在上行链路中发送，并且主要针对可以受益于无线信 道互易性的大规模MIMO部署；参见第3.4.3.3节。最常见的用例是TDD 操作，但对于UL中的广泛MU-MIMO，即使不能采取完全互易性，RRS 也是有用的。在上行链路中，RRS旨在用于物理信道的相干解调和用于信 道探测两者，作为基站处的CSI-R获取的一部分。可以注意，CSI-R获取不依赖于互易性，并且因此代表TDD和FDD两者。在下行链路中，从相 干(上行链路)RRS提取CSI-T，从而当可以采取信道互易性时，减少对 基于下行链路参考信号的显式CSI反馈的需要。用于相干解调的RRS以 与数据/控制相同的方式进行预编码。用于探测的RRS可以在携带上行链 路物理信道的子帧中(如在LTE中)以及在专门设计用于仅探测的子帧中 发送。
导频污染被视为大规模MIMO中的主要性能下降源，并且在大量重 叠的接收参考信号是非正交时发生。上行链路中的非正交性可以源于UE 之间的参考信号序列的重用，或者源于接收参考信号在循环前缀外部到达 (由于同步到其它基站的上行链路传输)。RRS设计提供大量正交序列或 者至少具有非常低的相互关联。使用循环前缀可能是有利的，该循环前缀 还考虑源自邻居小区的导频传输(额外循环前缀开销与导频污染之间的权 衡)。经由以下方式获得RRS序列之间的正交性：(i)等间隔循环时移、 (ii)使用正交覆盖码(OCC)、以及(iii)使用“传输梳”(又称为交 织FDMA)。
系统中的RRS的传输带宽随着用户之间的UL/DL调度需求而变化， 以及依赖于上行链路发送功率限制。因此，RRS设计需要处理大量RRS 复用场景，其中应该在用户/层之间保持正交性以便避免导频污染。在LTE 中，例如UL DMRS的序列长度与上行链路调度带宽直接相关，该上行链 路调度带宽需要同样长的序列(并且因此相等的调度带宽)或者依赖于OCC以便在参考信号之间实现正交性。因此，施加相同的调度带宽不具有 吸引力，并且仅依赖于OCC不足以获得大量正交参考信号。并非使基础 序列长度与调度带宽关联，而是可以串接窄带RRS序列，以使得整体RRS 带宽是窄带RRS的倍数或总和。这意味着整个RRS带宽上的分段正交性。 除了串接窄带RRS之外，还可以使用传输梳作为一种机制，以便例如当 RRS序列源自不同长度的基础序列时保持正交性。
注意，当UE具有更多RX天线并且还能够应用UL波束成形时，可 以应用RRS波束成形以提升接收能量并且有助于基站获得更好的信道估 计。另一方面，这将导致基站估计包括UE波束成形的“有效”信道。
图66示出如何使用循环移位、传输梳、以及OCC的组合来跨越系统 带宽的不同部分实现多个正交RRS的一个示例。图66a示出不同的传输梳。 图66b的右侧示出在不同带宽位置中使用的不同OCC；在上部使用长度 为2的OCC，在第二部分使用长度为4的OCC等。
在RRS的配置/授权中指定RRS的参数集。
2.3.7.4用于PUCCH的解调参考信号(DMRS)
借助将OFDM结构用于上行链路传输，RS可以与数据进行频率复用。 为了实现提早解码，应该至少在PUCCH的第一个OFDM符号中发送参 考信号，对于多符号PUCCH格式，也可能需要随后符号中的额外参考信 号。因为始终在子帧的最后一个(多个)OFDM符号中发送PUCCH，所 以如果来自不同终端的PUCCH传输使用相同的频率，则产生干扰，例如， 小区间干扰或多用户MIMO干扰。
2.3.8公共参考信号和同步信号
本节摘要：PDCH具有它自己的解调参考信号(DMRS)集。经由正 交覆盖码(OCC)和将DMRS序列映射到传输梳的组合来实现正交DMRS。
Figure BDA0003500438550001241
表11：NX中通用于DL和UL的参考信号和同步信号
2.3.8.1用于PDCH的解调参考信号(DMRS)
DMRS在与物理信道进行复用的下行链路DL和上行链路UL中发送， 并且用于PDCH传输的解调。在UL中，当存在RRS时，有时不需要DMRS —例如，参见图67中的子帧n+5和n+6中的紫色RRS之后的子帧n+7中 的UL数据传输—但预计对于非常小的消息和在基于波束的传输中(参 见第3.4.3.2节)，DMRS仍然是优选的。图67示出小规模视角的DMRS 的示意图，其中示出单个UE的前9个子帧。图68示出相同子帧的大规模 视图。在图68中所示的第一基于波束的时段中，使用有限的CSI对DMRS 和数据进行预编码，但在互易性时段中，使用丰富的信道知识对DMRS 和数据进行高级预编码。在第3.4.3.3节中提供额外细节。到资源元素的物 理映射取决于传输格式。
任何初始子帧PDCH将包含DMRS，但如果来自先前子帧的基于 DMRS的信道估计对于解调仍然有效，则子帧聚合中的随后子帧可能不包 含DMRS。例如，参见图67中的子帧n和n+3。DMRS被配置为UE特 定的，但一组用户可以共享相同的配置以便例如实现广播。在聚合子帧中， UE可以假设预编码不改变并且可以在子帧内完成内插。在频率上使用正 交覆盖码创建正交DMRS，并且在某些情况下，还在时间上使用覆盖码。 当需要时间覆盖码时的两个示例是用于精细频率偏移估计和用于扩展覆盖。 假设覆盖码针对传输来自单个传输点的用例进行优化。覆盖码还可以被映 射到梳状结构，在不同的梳上使用具有低交叉关联属性的不同覆盖码集。 当大规模信道属性可以变化(包括频率偏移)时，预计具有不同的梳。可 用的正交DMRS可以用于SU-MIMO和MU-MIMO两者。不同波束中的 DMRS不一定正交，而是依赖于不同正交DMRS集中的DMRS序列之间 的空间分离和低交叉关联属性。
如果PDCH具有多个传输块，则DMRS被共享，例如dPDCH和 rPDCH使用相同的DMRS但与不同的传输格式关联，例如dPDCH的分 集和rPDCH的空间多路复用。对于PDCH，DMRS提早在子帧聚合中以 足够密度发送，或者相对于双工切换提早在UL中(在某些情况下，在前 一个发送时段中)发送以便支持提早解调和解码。在时间上，根据相干时 间在不同的子帧中发送DMRS，例如，针对更长的传输和/或高移动性用户 重复。还可以需要重复以便跟踪硬件中的时间/频率漂移。在频率上，根据 有效相干带宽和目标DMRS能量密度在资源块中重复DMRS。当使用互 易性时，观察到由于信道强化而导致有效相干带宽增加—参见图68中的最后一次DL传输、以及第3.4.3.3节中的讨论。在这些情况下，预计DL中 的DMRS可以比不存在RRS的情况更稀疏。通常相对于TTI中的子帧的 数量显式用信号通知重复，或者在某些情况下针对共享的预分配信道隐式 用信号通知重复。
3技术和特性
本节的主要目的是描述如何使用在第2节中描述的功能、过程、信道、 以及信号来实现NX特性。但是，在本节中仍然可以记录尚未达成一致意 见的新功能、过程、信道、以及信号。在某些情况下，引入新功能、过程、 信道、以及信号作为新技术，并且在此讨论解决方案。注意，并非所有这 些都一定在NX协议栈中实现。
3.1低延迟和高可靠性
本节的目的是描述NX如何实现需要可靠实时通信的用例，其中特别 关注具有挑战性的关键MTC(C-MTC)用例。
3.1.1可靠低延迟的背景和动机
一系列5G机器型通信(MTC)用例(例如智能电网配电自动化、工 业制造和控制、智能运输系统、机器的远程控制、以及远程手术)的特征 在于需要对延迟、可靠性、以及可用性具有高要求的通信。我们通常将这 些用例称为关键任务MTC用例(C-MTC)，这与国际电信联盟的愿景一 致，国际电信联盟将C-MTC称为“超可靠和低延迟通信”。
还需要低延迟以支持用于基于TCP的应用的高端用户吞吐量，这例如 已成为LTE中的延迟减少的主要参数。但是，预计这使用如在第2章中描 述的基线NX设计很好地处理，并且在本节中不会进一步讨论。
3.1.2要求和KPI
延迟
对于NX无线接口的延迟讨论，除非另有说明，否则本节涉及如在第 4.2节中定义的RAN用户平面延迟(或短RAN延迟)。RAN延迟是SDU 分组在用户终端/基站中的IP层处可用与该分组(协议数据单元，PDU) 在基站/用户终端中的IP层处可用之间的单向传输时间。用户平面分组延 迟包括由关联协议和控制信令引入的延迟(假设用户终端处于活动状态)。
大多数延迟敏感的用例可以使用1ms的RAN延迟来支持，但存在单 向延迟要求为100us的几个示例，例如在工厂自动化中。NX被设计为支 持200us的单向RAN延迟。
应用端到端延迟(在4.2中定义)最相关，因为这包括由核心网络节 点导致的延迟。在第3.1.11节中讨论影响应用端到端延迟的各方面。
可靠性
连接的可靠性(在第4.3节中定义)是消息在指定的延迟界限内成功 发送到接收机的概率。用于C-MTC应用的可靠性要求变化很大。大约 1-1e-4的要求通常用于过程自动化；通常针对汽车应用和自动导引车提及 1-1e-6的要求。对于工业自动化用例，数个来源提及1-1e-9的要求，但应 该理解，该值来自从有线系统导出的规范，并且不清楚这些严格的要求是 否适用于针对无线连接设计的系统。
在此假设大多数C-MTC应用可以使用1-1e-6的可靠性来支持，但NX 被设计为针对极端应用提供大约1-1e-9的可靠性。仅在具有受控干扰级别 的局部化环境(例如，工厂)中预见最严格的要求。
服务可用性
需要可靠低延迟通信的许多服务还需要高服务可用性(在第4.3节中 定义)。对于特定的可靠低延迟服务(例如，一对可靠性和延迟界限)， 可以定义关于在空间和时间上提供什么级别的可靠性-延迟的服务可用性。 这可以通过网络的对应部署和冗余来实现。在第3.1.11节中讨论与服务可 用性相关的架构方面。
3.1.3参数集和帧结构
NX包含跨越从1GHz以下到100GHz的频率范围的数个不同OFDM 子载波带宽(参见第2.3节)，其中子载波带宽朝向更高的载波频率增加。 除了增加对多普勒和相位噪声的鲁棒性之外，具有更宽子载波带宽的参数 集还提供更短的OFDM符号和子帧时长，这提供更短的延迟。只要更多 宽带参数集的循环前缀足够，这些参数集还可以在更低频率下使用。
在广域部署中，参数集“16.875kHz，正常CP”优选地与250μs的子 帧时长一起使用。该子帧时长足以用于许多低延迟应用。对于延迟的极端 要求，甚至可以使用参数集“67.5kHz，正常CP”或“67.5kHz，长CP b”。 如果大约0.8μs的循环前缀足够，则应该使用“67.5kHz，正常CP”，这 是因为其5.5％的更低CP开销；对于具有更大延迟扩展的环境，应该使用 “67.5kHz，长CP b”。
在密集宏部署中，仍然可能使用“67.5kHz，正常CP”(假设低延迟 扩展)，从而实现62.5μs的子帧时长。如果250μs足够，则可以使用 “16.875kHz，正常CP”和“67.5kHz，正常CP”两者，前提是频率范围 允许16.875kHz子载波带宽。
通过参数集“540kHz，正常CP”实现甚至更低的子帧时长(7.8μs)。 目前，没有已知的用例需要这些低子帧时长；此外，该参数集的小循环前 缀(0.1μs)将部署限于非常密集的部署。短子帧时长将开启HARQ重传 的可能性以便增加可靠性。但是，预计用于C-MTC的典型操作点使得使 用高于0.5的码率，并且因此重传的益处有限。
Figure BDA0003500438550001291
表12：在哪个部署和提供的子帧时长中选择哪个参数集的概要
选择正确的参数集对可靠性要求具有较小的影响(除了应用应该针对 相位噪声和最大预期多普勒频移使用正确的参数集之外)。
3.1.4 C-MTC中的同步
当满足C-MTC中对超高可靠性的要求时，同步起着关键作用。
NX基于精简设计，其中仅在必要时发送广播信号(如MIB/SIB等) 和同步信号的传输。对于NX，同步信道的周期大约为100ms。在某些C-MTC场景中，同步信号的稀疏性质对于实现高达1-1e-9的最高检测率 可能变得至关重要。这是由于稀疏同步信号模式而发生的不可避免的时间 和频率漂移所致。
但是，可以表明，如果晶体振荡器(XO)在2GHz频带下具有2ppm (即，2μs/s)的时间漂移和125Hz/s的最大频率漂移，则通过重用SS，同 步准确性对于C-MTC足够好。这适用于16.875kHz参数集和67.5kHz参 数集两者。
3.1.5 C-MTC双工模式影响
关注最严格的可靠性情况(错误率低至1e-9)，满足延迟要求的最具 挑战性的场景是用于偶发数据，其中假设UE没有任何UL授权，并且因 此需要发送调度请求(SR)，并且在开始上行链路传输之前接收调度授权 (SG)。取决于所使用的双工模式FDD或TDD，C-MTC最坏情况延迟 将在某种程度上变化，如下面讨论的那样。
3.1.5.1 FDD
对于具有最具挑战性的延迟要求的用例，在第一个OFDM符号中发 送参考符号(RS)以便实现提早解码。在可以对UE和eNB施加严格处理 要求的情况下(参见随后部分)，可以在几微秒内进行相应节点对调度请 求和授权消息的解码。因此，然后可以在三个连续子帧中发送SR、SG、 以及数据。然后，最坏情况场景是当要发送的数据刚好在子帧已开始之后 到达时，并且因此总RAN延迟将在3个子帧(最佳情况)与4个子帧(最 差情况)之间。参见在图69中所示的用于FDD的具有SR-SG-数据循环 的UL延迟的图。如图中所示，在每个子帧中的第一个OFDM符号中发送 参考符号(RS)(假设1个子帧＝4个OFDM符号，如在第2.3.2.1节中) 以便实现提早解码。考虑到使用67.5kHz参数集且子帧长度为62.5μs，这 意味着RAN延迟大约为187-250μs。在此假设以足够低的速率对数据进 行编码，以使得不需要重传。
因此，从延迟的角度来看，在FDD可用的频带(例如，4GHz以下) 中使用FDD是一种良好解决方案。
注意，图69示出UL延迟，其中假设PDCCH在包括4个OFDM符 号的整个子帧上扩展(参见第2.3.3节)。注意，如果PDCCH限于子帧 的第一个符号，则为了允许提早解码，总UL延迟可以进一步减少到2个 子帧(在最佳情况下)，因为PDCCH限于子帧的第一个OFDM符号，从而允许同一子帧中的数据传输。该RAN延迟应该被视为NX的技术挑 战特性，因为它需要可以对UE和eNB施加严格的处理要求。换言之，SG 需要在大约8μs(小于67.5kHz参数集的OFDM符号时长)内被处理(如 在下面其它节中所述)，需要高端设备并且可能无法在MBB设备中实现。 在第3.1.12节中介绍针对更宽松处理时间的结果延迟。
3.1.5.2 TDD
下面描述用于TDD配置的延迟。该分析考虑到具有挑战性的C-MTC 用例的高可靠性要求。因此，该分析应该被视为最坏情况分析，并且在许 多场景(但可能并非全部场景)中可能放宽要求，如同步小区等。在TDD 中，延迟要求可能意味着对TDD UL/DL结构的重大限制。此外，关注没 有用于UE的上行链路UL授权和67.5kHz参数集的最坏情况场景，可以容易地推断UL/DL子帧需要基于单个子帧交替，并且因此在这些情况下 不能使用动态TDD。然后，最坏情况延迟是当数据在上行链路UL子帧的 开始处到达时。此外，值得注意的是，在蜂窝TDD中，通常不能在附近 C-MTC UE具有下行链路DL接收的子帧中开始UL传输。因此，UE必 须等待下一个可用UL子帧以便进行SR传输。然后总延迟为5个子帧， 312μs。最佳情况延迟是当数据分组在下一个UL子帧之前到达时，类似 于最佳情况FDD，187μs。这在图70中示出，该图示出用于TDD的延迟。 在该最坏情况示例中，数据分组在UL子帧的开始时到达UE，并且因此 可以在下一个可用UL子帧中首先发送SR(第一箭头)。然后可以在即将 到来的子帧中发送SG和数据。
在TDD中，需要为UE分配时间以便改变UL与DL之间的收发机设 置。需要基于单个子帧交替UL/DL则可能意味着切换中的巨大开销。但 是，通过使用定时提前，可以将开销限制为1个UL OFDM符号。这在图 71中示出，该图示出切换开销并且示出使用TA，切换时间可以减少到一 个UL OFDM符号。使用该方法，可以允许大约8μs进行切换，这对于 需要大约5-6μs的当前实现已经足够。
3.1.5.2.1最坏情况C-MTC要求对TDD的影响
对于每个子帧，需要在上行链路UL与下行链路DL之间交替意味着 UL信道上的容量损失为25％。考虑到蜂窝部署场景中的“TDD 100dB动 态近远问题”以及用于C-MTC的高可靠性要求，帧内和频间相邻小区都 需要被同步并且具有相同的UL/DL配置。从移动宽带容量的角度来看， 这可能不是最佳的。另一种方法是仅在隔离的小区或区域中部署具有最严 格要求(需要低至1e-9错误率)的C-MTC应用。
3.1.5.3关于处理时间的说明
为了能够满足相邻子帧中的响应所需的短处理时间，可以使用不同的 预处理原则，从而使用以下事实：在C-MTC中发送的数据分组可能很小， 以及仅允许一组小的有限分组大小(在如此严格的延迟要求下，仅发送有 限的消息集)。假设eNB以及UE具有对当前链路质量的控制并且因此知 道要使用什么MCS，并且对于给定数据分组大小，仅可能针对NW节点 选择少量(单个)MCS格式。然后，一旦UE发送SR，它便在消息中包 括数据分组大小。此外，UE可以准备一组有限的可能MCS格式，并且一 旦SG被解码(指示要使用哪些频率/时间(f/t)资源)，UE便可以在这 些资源中发送正确的版本而无需进一步编码延迟。在eNB中也可以这样做。 一旦接收SR，它便基于数据分组大小信息和已经确定的MCS分配来所需 的资源，并且发送对应的SG。使用这种准备/预编码方法，预计可以满足 C-MTC定时约束所需的编码和解码时间要求。
3.1.6编码和调制
C-MTC应用需要鲁棒调制和编码以及快速解码来满足延迟要求。为 了实现最苛刻的用例的延迟，C-MTC应用可能必须禁用HARQ并且使用 非常鲁棒的MCS。因此，调制阶数应该优选地很低(例如，QPSK)。此 外，需要允许提早解码的编码策略，因此不仅从提早解码可能性而且还当 预计C-MTC分组很小时，没有交织的卷积码可能是一种良好选择，并且 因此使用高级编码原则的增益有限(极性码(当前是NX中MBB的优选 方法)也可以适用于C-MTC)。用于快速和提早解码的另一个重要推动 因素是将参考符号放在子帧的开始，以便能够在没有缓冲的情况下进行信 道估计。
对于不太极端的可靠性和延迟要求，高阶调制可能是有利的。
3.1.7分集
分集被认为是超可靠通信的重要推动因素。需要大的分集阶数(例如， 对于高达1--1e-9的最严格的可靠性要求为8或16)，以便在衰落信道(例 如瑞利信道)的情况下允许可接受的衰落余量。在理论上，可以在时域、 频域、和/或空间域中实现这种分集。为了在严格的低延迟预算内实现超可 靠通信，利用时间分集非常具有挑战性。另一方面，为了利用来自频率分 集的增益，重要的是在具有不相关信道系数的频率资源上映射编码比特。 因此，所需带宽将随着信道的相干带宽而增加，并且因此使频率分集的利 用更加消耗带宽。因此，假设天线分集是在可行的情况下实现所需分集阶 数的主要选项。还要注意，为了具有16、8和2的空间分集阶数，可以分 别在eNB和UE侧考虑天线。在设备到设备(D2D)传输中，仅使用空间 分集实现足够的分集增益可能不可行，因为UE的天线设计的限制，可以 在其上使用频率分集。此外，由于设备的邻近性，D2D通信还受益于增加 的链路预算。此外，为了获得完全发送分集增益，需要使用更高级的空时 码而不是Alamouti码。Alamouti码实现仅最多2个发送天线的完全发送 分集。
天线分集的扩展是宏分集，其中天线未共址而是分布在空间中。如果 延迟很关键，则这需要不同接收点之间的快速连接。在更一般的情况下， 可以考虑在多个载波或者甚至RAT上服务对可靠性具有高要求的应用。
在第2.3.3.2、2.3.4.1、以及2.3.5.1节中进一步讨论用于数据和控制信 道的分集。
3.1.8 HARQ
对于大多数延迟敏感的C-MTC服务，预计延迟要求禁止使用HARQ， 并且在单次传输尝试中需要成功解码。因此，可以针对这些应用禁用 HARQ功能。对于从延迟的角度来看可以具有HARQ反馈的服务，来自 HARQ的增益仍然有限。因为许多C-MTC服务对“平均延迟”没有兴趣， 但仅对给定百分位的延迟感兴趣，所以链路自适应需要确保在延迟预算允 许的最大重传次数之后满足可靠性。这通常可能最终成为一种难以更早解 码的格式；对于良好的SINR，使用低于1/2的码率的动机很小，这意味着 在传输的一半之后可以首先进行解码。
HARQ的潜在增益还取决于是否可以通过改变传输带宽来适配SINR。 对于上行链路，如果可以减小带宽，则仅预计有限的增益，并且SINR得 以改进。但是，对于功率谱密度具有限制的下行链路或上行链路情况(其 中满足误差目标所需的码率非常低)，可以从HARQ操作中预计显著的资 源效率增益。为了受益于降低的平均资源利用，调度需要足够快以便将“释 放的”资源用于其它服务。
应该认识到，HARQ反馈还需要鲁棒以便NACK到ACK误差降至给 定可靠性目标，并且对于多个传输甚至更低，并且HARQ反馈还需要在比 应用本身明显更低的延迟界限处满足此可靠性。这可能挑战HARQ反馈的 覆盖并且使其成本高，尤其是考虑到C-MTC的相对小的预期数据大小。 在第2.2.8节中讨论HARQ机制和控制信道的考虑因素。
图72示出在第一可用UL传输时机结束时发送快速HARQ反馈的一 个示例。在该示例中，HARQ反馈包括在单个OFDM符号中。
预计仅NX中的“非常快速的HARQ反馈”选项将适用于C-MTC， 其中为反馈分配大量能量以便满足误差要求，而不必设置检测阈值以使得 所有HARQ增益都丧失于ACK到NACK误差。借助“非常快速的”反 馈(其中反馈信道仅跨越子帧的一部分)，预计往返时间为2个子帧，其 中传输可以以停止并等待方式在每隔一个子帧中发生。对于“提早终止”， 继续传输直到ACK，一个子帧通常将“丢失”。如果基于早期导频的质量 估计支持预测反馈，则甚至可以在完全解码之前发送反馈。在非常严格的 可靠性要求的情况下，该方案可能不合适。
3.1.9用于C-MTC的MAC接入方案
NX C-MTC MAC设计基于如在第2.2.1节中描述的L2设计原则，并 且利用NX PHY框架。在此描述数个C-MTC MAC选项，可以根据场景 灵活选择这些选项。设计模块化提供插入不同MAC组件和功能的可能性， 以便更好地解决特定的用例要求。为了满足所需的QoS要求(例如延迟界 限和可靠性要求)，C-MTC MAC选项中的每一个选项在资源要求和资源 利用方面具有其特征和权衡。
具体地说，C-MTC MAC设计包括(i)动态调度、(ii)即时上行链 路接入和(iii)灵活的基于竞争的接入(混合接入)方案。到目前为止， 还没有明确研究用于D2D中C-MTC的MAC方案。动态调度被视为基线 情况，其中可以利用NX PHY的优势(例如，更短和可变的TTI)以便满 足低延迟和高可靠性需求。动态调度选项适合于偶发数据业务，其中基站 根据来自节点的对单次传输的调度请求来提供资源授权。对于每个所需的 数据传输，需要从基站获得资源授权。取决于场景特定的QoS期望值和资 源的可用性，基站可能使偶发实时数据优先于其它业务类型。
即时上行链路接入(IUA)方案使用资源的过度供应以便进行上行链 路数据传输。该MAC选项牺牲资源利用以换取延迟减少，这对于C-MTC 应用是所需的。因为节点不需要针对即将到来的偶发数据传输从基站显式 获得授权，所以IUA消除在请求资源和基站分配资源的循环中涉及的延迟。 混合接入方案使用调度和基于竞争的接入原则两者，并且被设计为利用选 择由NX PHY提供的资源和帧结构的灵活性。在混合接入方案中，基站将 现有资源保留用于周期性实时和非实时业务。此外，取决于资源的可用性 和给定时间处的预期偶发业务，基站可以灵活地将基于竞争的资源和调度 资源分配给节点。基站甚至可以在需要时重新配置分配的资源，例如，剥 夺分配给非实时业务的资源并且将它们保留用于实时业务。如果业务负载 低，则基于竞争的接入可以在资源利用效率方面相当有效，并且因此可以 有效地处理偶发业务。但是，基于竞争的接入具有其非确定性行为的缺点。 因此，在该MAC选项中，基站需要以能够满足非常低延迟和高可靠性的 实时业务要求的方式，管理用于基于竞争的接入和调度接入的无线资源。 在第2.2.9节中描述上面提及的C-MTC MAC方案。
3.1.10 D2D方面
用于NX的设备到设备(D2D)通信协议(参见第3.11节以获得进一 步细节)被设计为支持覆盖内、部分覆盖和覆盖外场景中的近端通信以便 用于各种用例，包括移动宽带、以及诸如V2X和工厂自动化之类的关键任 务用例。
对于关键任务用例，通过利用直接D2D通信，可以比在没有D2D能 力的情况下更容易地满足与可靠性、可用性和延迟关联的应用要求。这是 因为在基于基础架构的通信的情况下，即使设备彼此接近，设备之间的每 个数据分组也涉及一个上行链路UL和一个下行链路DL传输。与沿着附 近设备之间的直接路径的单个无线传输相比，这在延迟方面可能并非始终 是最佳路径。此外，对于关键任务通信，可能无法始终保证网络覆盖或容 量。因此，副链路集成可以通过避免潜在的尺寸瓶颈(其中基础架构可能 成为单一性能下降点或潜在故障)来帮助网络提供更高的可用性。注意， 由于较少通信链路而导致的D2D的可靠性增益可能部分地被副链路的更 低分集阶数所抵消。
某些C-MTC应用需要在覆盖外场景(例如，某些汽车场景)中操作。 然后，D2D通信可以是在覆盖内和覆盖外情况下均无缝可用的唯一路径。
在覆盖内的场景(例如，工厂自动化)的情况下，用于D2D的网络辅 助起着重要作用以便减少设备与基础架构之间的干扰；以及通过实现资源 的重用来提高频谱效率。此外，网络可以进一步辅助设备以便实现设备发 现和移动性。
为了借助于直接D2D通信实现潜在延迟增益，在网络与设备之间以混 合集中式-分布式方式提供RRM功能(参见第3.11.7.8节以获得进一步细 节)，这具体取决于场景和服务。这些RRM功能可以包括模式选择、资 源分配和功率控制，并且共同确保无线资源可用于覆盖扩展以及关键任务 服务。
为了在分布式RRM的情况下具有针对意外干扰的鲁棒传输，可以使 用具有低错误底限的可靠信道码(例如，卷积码)。如果可以在延迟界限 内进行重传，则可以使用智能重传机制(例如，HARQ)。
为了进一步保护副链路传输免受干扰，需要针对单播、多播和广播 D2D通信信道，使用鲁棒干扰管理和协调机制来实现网络辅助(慢速)和 非辅助(快速)RRM过程。
为了应对由于移动性导致的动态无线网络环境，分集可以是关键任务 通信的重要方面，其可以以不同的形式提供，例如天线分集、频率分集、 时间分集(参见第3.1.7节)，并且在D2D的情况下，还采取模式分集(涉 及用于近端通信的蜂窝模式和D2D模式)。另一方面，这些分集方法可能 并非始终可用：
-延迟要求可能是利用时间分集的限制因素。
-由于频率分配和无线能力，频率分集可能被限制。
-由于与网络节点相比通常在设备处可用天线数量较少这一事实， D2D链路可能被限于更低分集阶数。
-取决于网络覆盖，模式分集(其中可以使用基于基础架构(Uu接口) 的连接和D2D(PC5接口)连接)可以被限于控制平面或者根本不可 用。
总而言之，NX D2D被视为当使用正确工具时实现低延迟的补充推动 因素，这归功于更短的通信距离、更少的传输链路(跳)、以及借助于增 强的第1层和第2层功能的高可用性，以便例如实现冗余、干扰管理和覆 盖扩展。
3.1.11 RAN架构方面
本节描述与在系统级别实现低延迟、高可靠性和高可用性相关的架构 方面。
需要支持分布式功能：
为了支持低至1ms或更低的e2e延迟，需要支持在无线接入附近部署 应用服务器，有时被称为移动边缘计算。光纤中的光在1ms内传播大约 200km，以便例如在网络中的控制器与无线致动器/传感器之间实现有保证 的单向延迟，控制器应用与无线的距离需要远远近于200km(还考虑到来 自切换、硬件接口、未沿着直线部署的光纤等的额外延迟)。在无线附近 部署应用服务器还意味着在无线附近部署核心网络用户平面功能，例如移 动性锚定。
对于低延迟和高可靠性用例，感兴趣的是能够在无线网络附近部署用 户平面和控制平面功能两者。通过对低延迟的需要来促进分布式用户平面 功能，而可以通过对独立操作的需要来促进分布式控制平面功能，即使到 外部网络的连接中断也是如此。
使用分布式云和网络特性虚拟化(NFV)来分发功能：
在2020时间帧中，预计未来核心网络功能以及大多数应用级别功能将 在通用处理硬件上得到支持并且被部署为虚拟化网络功能。虚拟化可以使 用基于通用硬件的分布式云平台，轻松地在网络中分发这些功能。NX支 持核心网络和服务层(例如，应用服务)功能两者的这种分发，这实现传 感器、致动器与控制器之间的低延迟连接。
还可以在单独逻辑e2e网络切片中支持关键和低延迟服务(参见第1.1 节以获得网络切片的总体描述)，该网络切片针对可靠和低延迟服务进行 优化(例如，支持分布式功能)。该网络切片共享例如与MBB切片相同、 但仍然可以好于MBB的物理网络，以便处理关键业务。在这种情况下， 需要具有机制来处理切片之间的资源共享并且提供隔离。在许多情况下， 网络切片被设想为使用动态共享的资源，但对于关键切片，还需要将某些 有保证的(专用)传输网络和无线资源分配给切片以便确保可以满足性能 要求。
用于实现高级可靠性/可用性的架构推动因素：
除了对高可靠性的要求之外，即使在节点或设备故障时，某些服务也 需要高服务可用性。当今，典型的关键MTC应用利用两个独立的重复路 径以便确保整体连接可以应对一个路径中的硬件或软件故障。预计类似的 概念可以应用于使用NX的关键MTC。
图73示出了重复路径的使用。
除了独立的重复路径之外，还可以通过在多个节点中复制UE上下文 以处理硬件板故障或虚拟机故障，实现高节点可用性。这些方法现在已用 于我们的产品中。
3.1.12可实现的延迟
本节总结了可实现的RAN延迟。本节重点介绍提供前几节中讨论的 最低延迟的FDD。应当注意，端到端或应用延迟较长并且包括核心网络节 点中的缓冲、传输延迟和处理延迟。
3.1.12.1上行链路延迟
本节针对调度传输示出了NX的可实现的上行链路用户平面延迟。根 据对处理时间的激进假设(8μs)，可以在连续的时隙中发送调度请求(SR)、 调度授权(SG)以及数据。这可以被视为具有严格延迟要求的高级设备的 技术潜力，并且与2.1.5.1节中描述的数量一致。根据对处理要求的更宽松 假设(几十μs)，在序列中的下一消息被发送之前，存在一个子帧延迟。 只要确切的处理时间不超过一个子帧，则确切的处理时间便不重要。假设 对于主流MBB设备这也是可能的。
所涉及的步骤和每个步骤所需的延迟可以在图74中看到，图74示出 了动态调度的上行链路RAN延迟。当不使用重传时，针对严格处理要求 所产生的延迟是4个子帧，针对宽松处理要求是6个子帧。
当使用HARQ重传时，每次重传添加额外的2个子帧(严格处理要求) 或4个子帧(宽松处理要求)。
半持续调度、即时上行链路接入和预测预调度等方案导致极为相似的 延迟。在所有这些方案中，省略了调度请求-授予循环，并且在数据到达时 可以使用调度授权。这些方案的细节在2.2.9节中给出。所涉及的步骤和每 个步骤所需的延迟可以在图75中看到，图75示出了即时上行链路接入的 可实现的上行链路延迟。当不使用重传时，针对严格处理要求和宽松处理 要求两者的所产生的延迟都是2个子帧。当使用HARQ重传时，每次重传 添加额外的2个子帧(严格处理要求)或4个子帧(宽松处理要求)。
表13总结了针对不同参数集和调度方案所产生的上行链路空中接口 延迟。
Figure BDA0003500438550001401
表13：不同参数集的可实现的上行链路RAN延迟的概述
可以看出，在具有适当配置的上行链路中可以达到200μs的单向空中 接口延迟目标。
3.1.12.2下行链路延迟
对于低延迟通信，可以在同一子帧中发送下行链路数据的调度分配和 数据传输。调度分配在子帧开始时在物理下行链路控制信道(PDCCH) 上发送，并且数据传输可以在同一子帧中完成；参见2.3.2.2节。
当数据可用于下行链路传输时，可以在下一可用子帧中传输数据。这 意味着下行链路中RAN延迟的最坏情况限制为2个子帧(250μs子帧时 长为500μs，62.5μs时长为125μs)。因此可以满足200μs的延迟要求。
在产品实现中，可能需要针对调度、链路自适应和处理添加1至2个 子帧，这意味着除非使用优化的实现，否则可能无法达到最严格的延迟要 求。
3.2系统接入
本节描述了为用户提供以在系统中访问和正确操作的功能。提供给用 户的功能可以包括以下一项或多项：
-向设备提供“系统信息”—在LTE网络中，通常借助每小区广播来 完成
-寻呼—在LTE网络中，通常借助多小区寻呼区域上的每小区广播来 完成
-连接建立—在LTE网络中，通常针对某个小区
-跟踪—在LTE网络中，通常通过小区选择和重选来处理
本节中的术语系统接入指使UE能够接入系统并接收寻呼的所有信号 和过程。在本节中，描述了与NX中的系统接入相关的属性和解决方案。
在第3代(3G)和第4代(4G)系统中，这些系统接入相关信号的 传输是网络能量消耗的主要贡献者。有两个参数比任何其它参数更能影响 网络能耗：可以启用的不连续传输量(DTX)(最大DTX比率)，以及； 所支持的不连续传输间隔长度(最大睡眠时长)。对于NX，系统接入功 能被设计为使得网络节点的DTX比率和睡眠时长足够大。一般来说，这 可以解释为“DTX越多越好”。但实际上，每个节点也有一些用户平面业 务。在LTE网络内的典型节点中，活动模式传输发生的时间少于10％， 并且如果强制传输足够低，也就是说少于1％的时间，则通过进一步增加 DTX比率不会起到太大效果。
在传统系统中，由系统接入相关信号引起的干扰显著降低了峰值用户 数据速率。特别地，在低系统负载下，干扰由强制系统传输(LTE中基于 CRS的信号)支配，因此限制了SINR。
系统接入相关信号需要无所不在并且是静态的。某个位置只是偶尔会 有系统覆盖是不可接受的，具体取决于系统当前的配置方式。在传统系统 中，这经常被证明是使用涉及可重新配置天线的动态优化的障碍。
由于NX基于支持动态大规模波束成形，因此NX被设计为使得正常 用户和控制平面相关信号和过程与系统接入相关信号和过程之间不存在耦 合。这种去耦合是与单个UE相关的用户平面和控制平面信号的完全动态 优化的重要推动因素。
为了符合NX的超精简设计原则，重要的是NX系统接入功能尽可能 轻量，同时确保可靠和快速的接入。需要指出，系统设计精简并且支持长 网络DTX时长的事实并不直接暗示任何额外的访问延迟。例如，如果每 100ms或每5ms发送下行链路信号，则系统仍然可以具备随机接入机会(例 如每10ms)，在这种情况下，初始接入延迟将是相同的。
3.2.1设计目标
以下各小节列出了针对系统接入考虑的一些设计目标。
3.2.1.1可扩展性
NX被设计为确保系统的不同部分独立扩展。例如，当致密化网络时， 不需要添加更多的公共信号。换句话说，可以仅致密化数据平面而非系统 接入相关开销。例如，致密化网络的原因通常是缺乏容量而不是因为随机 接入或寻呼性能不令人满意。
此外，与同一网络节点相关联的不同扇区或波束应能够共享系统接入 相关功能(诸如系统信息)。此外，涉及多个网络节点或天线位置的CoMP 集群或C-RAN实现应该能够使用单个系统接入配置，该配置能够实现整 个集群的系统接入和寻呼功能。例如，如果一组节点共享相同的系统接入 配置，则可以使用单独的层进行系统接入(可能在较低的频率上)。
还应该可能针对整个网络层仅有一个系统接入配置，以使得空闲模式 UE仅知道如何接入该层而不必知道该层中的哪个节点将对网络接入做出 响应。
在已经充分提供系统接入功能的位置添加的节点可以在不发送任何系 统接入相关信号的情况下执行操作。当向现有节点添加附加频带时，系统 接入相关信号在这些频带上的传输应是可选的。
系统接入设计应支持可以使用诸如单频网络(SFN)调制之类的广播 传输格式来发送系统信息广播。还应支持以专用传输格式向移动终端发送 系统信息(当此方式更有效时)。在整个覆盖区域内不断广播的系统信息 量应被最小化，并且主要涉及启用初始系统接入。
3.2.1.2部署灵活性
该系统应允许大规模部署低功率接入节点而没有过多的开销成本。在 支持极高数据速率的非常密集的部署中(例如，借助大带宽和/或大量天线 单元)，各个节点在大多数时间没有数据要发送或接收。因此，在计算系 统接入功能的开销成本时，重要的是不仅要使用满载系统作为参考，还要 计算全空网络中的开销成本。
3.2.1.3灵活允许未来的无线接入演进(面向未来)
3GPP中关于5G标准化的初步讨论当前假设标准化过程分阶段，其 中第一版本可能无法解决所有预想的特征和服务。换句话说，在初始版本 中要标准化的新5G空中接口需要准备好引入难以预测其未来作用的新功 能和网络功能，因为还可能有尚未考虑到的新要求。
在LTE设计中已经实现了一定程度的面向未来，这可以通过引入的大 量新特征来确认，例如，eICIC、CoMP、UE特定DMRS、中继、MTC 增强(包括Cat 1/0)、LAA、Wi-Fi集成、载波聚合和双连接性，同时仍 支持与传统Rel-8 UE的复用。除了这些特征之外，3GPP还设法向LTE 空中接口引入了新的服务，例如mMTC和V2X通信。在这个引入新功能 和服务的过程中，学到了一些推动设计原则的经验教训，使新的5G空中 接口比LTE更具未来性。由于所使用的一些公共信号/信道被广播，因此， 这些原则中的一些(例如超精简设计和独立传输)对系统接入(和移动性) 过程的设计方式具有重要影响。
3.2.1.4实现卓越的网络能量性能。
使用EARTH能效评估框架(E3F)，我们获得图76中的结果，其根 据以下详述的几个场景示出了典型的欧洲全国网络中的空子帧比率和网络 区域功率使用：
场景1：“2015年最相关的通信量场景”
场景2：“2015年预计业务的上限”
场景3：“未来网络中极高数据使用率的极限”
对于全国范围的网络，在24小时上平均的能量使用几乎与业务无关。 需要指出，这些结果并未假设网络的任何致密化，因此在未来网络中观察 到场景3中7.4％的相对较高的动态能量部分的可能性非常低。尽管预计未 来业务将显著增加，但传统系统中的能量使用仍将很少依赖于网络中的实 际业务。通过设计具有较低静态功耗的解决方案，存在降低5G能耗的很 大潜力。
3.2.1.5对大规模波束成形的增强支持
在设计NX系统接入功能时考虑的另一主题是高级天线系统和大规模 MIMO领域的最新发展。作为比较，LTE标准定义了小区特定参考信号 (CRS)、主和辅同步信号(PSS和SSS)和物理广播信道(PBCH)， 以及系统信息块(SIB)经由下行链路控制和共享数据信道(PDCCH和PDSCH)的强制传输。观察没有数据的“空”LTE无线帧，很明显大量 资源元素用于这些系统级功能。
在先前的蜂窝系统中，存在一个基本的假设，即小区是静态的并且不 会改变其形状。这对于在这些网络中引入先进的和可重新配置的天线系统 来说是一个问题，因为甚至在不影响网络覆盖区域的情况下也不能进行诸 如调整天线倾斜之类的简单操作。系统接入功能(例如随机接入和寻呼) 与用户平面和控制平面功能之间的紧密互连通常是在网络中引入任何类型 的快速天线可配置性的障碍。因此，在传统网络中使用可重新配置的天线系统(RAS)非常受限。
要求移动终端在同一载波上同时接收系统接入相关信号以及正常数据 平面和控制平面相关信号对UE接收机中的动态范围提出了非常高的要求。 系统接入相关信号需要覆盖整个区域，而UE特定信号可能具有来自波束 成形的显著链路预算增益。因此，在某些情况下，这两种信号之间的功率 差可能为20dB或更大。因此，在NX中，不需要移动终端在接收来自网 络的数据平面和控制平面相关传输的同时侦听系统接入相关信号。
这些目标应该通过以下事实实现平衡：即，具有用于高频带和低频带 两者的协调解决方案是有益的，使得不同的频带从下层视角来看不像不同 的系统。
3.2.2系统信息获取
有关系统信息分发的一组要求在2.1.6.1节中给出。一种解决这些问题 的方法和增强支持大规模波束成形的设计目标是将系统中的广播信息减少 到最低限度。一种方法是仅广播UE需要用来发送初始随机接入以接入系 统的足够信息(在下文中称为接入信息)。可以使用具有高增益波束成形 的专用传输将所有其它系统信息传送到UE，或者可以根据至少一个UE 的请求来广播所有其它系统信息。极端情况的是对规范中的接入信息的默 认配置进行硬编码，在这种情况下，可能不需要广播接入信息。可以使用 一组默认的接入参数发送该请求。
3.2.2.1接入信息的内容
该设计建立在按需提供NX系统信息的主要部分的可能性的基础上， 从而允许减少始终广播的系统信息量，并且仅包括接入系统所需的信息， 其中节点特定和公共系统信息通过专用传输传递给UE。这在图77中示出， 其示出了接入信息分发。
接入信息包括随机接入参数。这些参数包括在LTE中定义的MIB、 SIB1和SIB2信息元素的选定部分(例如，PLMN Id、CSG、Q-RxLevelMin， Frequencybandindicator和Prach-configCommon)。接入信息的确切内容 可以取决于网络切片的影响。
3.2.2.2基于索引的接入信息分发
用于最小化广播信息的技术提供了用于发送接入信息的两步机制，接 入信息包括：接入信息表(AIT)，该表包含接入信息配置的列表；以及 短系统签名索引(SSI)，该索引提供指向AIT中的特定配置的索引，从 而定义接入信息。这在图78中示出，该图示出了接入信息表(AIT)和系 统签名索引(SSI)传输。
假设在执行随机接入尝试时，UE已知AIT的内容。UE中的AIT可 以通过以下两种方式中的一种或两种进行更新：
-公共AIT(C-AIT)由网络广播，通常具有比SSI更长的周期，例 如每500ms左右。在一些部署中，C-AIT周期可以与SSI周期相同(例如， 在小型室内网络中)，并且最大C-AIT周期可以非常大(例如10秒)， 以便支持极端功率受限情况(例如，离网太阳能基站)。
-在初始系统接入之后使用专用波束中的专用信令向UE发送专用 AIT(D-AIT)。UE特定的D-AIT可以使用相同的SSI来指向不同UE的 不同配置。例如，在系统拥塞的情况下，这将允许针对不同UE具有不同 的接入持久性值。
SSI时段通常短于C-AIT的时段。该值是系统能量性能、UE能量性 能(参见第2.1节)和在接入之前需要读取SSI的情况下的接入延迟之间 的权衡。
3.2.2.2.1 AIT的内容
SSI和AIT概念的一个优势是频繁发送的有限大小的SSI能够用于指 示由C-AIT不那么频繁地发信号通知的接入信息。C-AIT也可以在另一载 波上发送或经由LTE接收。信号的这种分离允许以更长的时间周期广播 C-AIT。但是，SSI的长度取决于AIT的不同信息元素(IE)以及指出不 同配置所需的SSI值的数量。如果AIT仅包含一些动态变化的IE，并且大多数值是静态的，则增益预计会很高。另一方面，如果大多数IE动态 变化，则SSI的大小增加，预期增益较小。在选择要包含在C-AIT中的IE 时，应该考虑这一点。
表14示出了AIT的可能内容的一个示例，其中诸如基本系统信息和 随机接入相关信息元素之类的各种组合通过签名序列索引(SSI)来识别。 在该示例中，存在AIT的报头部分，该部分还包括全局时间和PLMN Id。 但是，取决于AIT的覆盖范围(参见第2.2.2.2.2节)和网络中的同步级别， 可能还需要从每个要访问的节点提供额外的SFN/定时信息。
取决于AIT中的SSI条目的数量，内容中可能存在很大程度的重复， 因此可以使用AIT的压缩来减小信令信息的大小。目前预期100至200比 特的信令大小对于AIT便已足够。第2.3节中呈现了AIT的物理格式。
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表14：AIT内容的示例。
3.2.2.2.2 C-AIT的传送选项
C-AIT的默认传送选项是独立传输，其中所有节点发送C-AIT和SSI 两者，其中C-AIT条目仅引用自身。但是，在同一频率上的同步网络中， C-AIT接收可能会受到严重干扰。为了避免C-AIT干扰，C-AIT可以在不 同的网络中被时移。除了独立传输之外，为了支持部署灵活性的设计目标， C-AIT的其他传送选项也是可能的。下面列出了AIT传输方法的一些示例 并它们在图79中示出。
可以选择一个重叠节点来分发C-AIT，其中包括所有被覆网络节点的 条目。注意，相同的SSI条目可以被包括在邻近的C-AIT中，邻近的C-AIT 中包含C-AIT边界上的节点的接入信息。需要SSI重用规划来避免混淆。 UE导出基于SSI接收来接收AIT所需的定时、解调参考信号和加扰。
由于覆盖区域中的所有节点的信息被包括在C-AIT中，因此在独立情 况下，C-AIT的有效负载大小会较大。覆盖范围受所选节点的限制。它可 适用于C-AIT以低频率传输并具有良好覆盖范围的情况，以限制从该覆盖 范围内的高频节点进行广播传输的需要，这样，只需发送较短的SSI(以 及可能发送小AIT，该小AIT中仅包含指向较低频带上的AIT的指示器)。
在SFN传输中，区域(可以被定义为“C-AIT区域”)中的节点发送 相同的C-AIT，该相同的C-AIT中包括该区域的条目数。干扰被减少，从 而实现更高的频谱效率和覆盖。在密集区域，该SFN可能非常大，甚至在 非常大的部署中，与从每个节点发送单独的AIT相比，这也提供了至少4 dB的额外SINR。
在LTE-NX紧密集成的情况下，C-AIT也可以由LTE传送。还可以 用3GPP规范中的相应SSI对几组默认接入参数进行硬编码，这些默认接 入参数随后普遍适用于检测这种SSI的UE。在这种情况下，不需要C-AIT 获取，并且在初始系统接入之后，可以通过专用信令向UE提供D-AIT。
3.2.2.2.3 SSI结构
SSI包含比特序列，其中包含指向AIT的指示器以及AIT的版本指示 符。该指示器可以被理解为上行链路接入配置索引，因为它被用作AIT的 索引以获得适当的上行链路接入配置。版本指示符使UE能够验证AIT没 有改变并且相关的接入信息仍然有效。SSI还可以提供与C-AIT的解调和 解扰有关的信息。
3.2.2.2.4 SSI块(SSB)
为了支持具有必要信息比特的有效负载的传送，可以自不发送C-AIT 的节点引入和发送SSI块(SSB)，并且始终遵循正常的SSI传输。该块 中的内容可以是灵活的以便获取需要与SSI相同的周期的系统信息，例如 “AIT指示器”和“SSI有效负载”。AIT指示器被表示为指示时间和频 带，在该时间和频带中，终端可以找到C-AIT甚至传输格式以避免完全盲检测。SSI有效负载可以表示为传送比序列更多的比特，SSI可以作为块中 的码字被传输。注意，不可能或不会包括在AIT中的其它系统信息也可以 包括在该块中，例如，在长DRX之后唤醒的UE的附加定时信息(参见 第2.2.4.3节)。
3.2.2.2.5 AIT信息更新
可以使用不同的机制来确保UE始终具有最新的AIT。下面列出了UE 能够如何检查AIT有效性的一些备选方案：
-UE检测未包括在其AIT中的SSI
-UE检测SSI版本指示符的变化
-可以存在与AIT相关联的有效性计时器
-网络可以通过寻呼指示发信号通知AIT更新
还可能需要网络检查UE是否具有最新的AIT。反过可以通过以下方 式实现此功能：
-UE计算其AIT的校验和并将校验和发送到网络。网络检查该校验和 以确定是否需要AIT更新。
网络还可以存储和维护不同AIT校验和与AIT内容之间的映射，以 使得可以基于仅从UE接收校验和来取得用于配置UE的AIT。
3.2.2.2.6 UE过程
对于针对AIT具有不同知识水平的不同UE，存在不同的L1过程， 如图80所示。没有AIT的UE将开始接入过程以使用独立参考信号获得 用于检测PACH的周期性AIT，如第2.3节中所述。一旦具有AIT，UE 就可以在检测到签名序列(SS)之后进行初始接入过程，该签名序列从较 高层SSI映射，另如第2.3.4.1节中所述。初始随机接入的相关信息根据 SSI从AIT获得。
在图81中示出了来自L1方面的具有或不具有AIT的UE的初始随机 接入过程。UE始终在加电之后扫描SSI以了解服务覆盖。一旦检测到SSI， UE就检查本地AIT，例如，确定它们中的任何一个是否在表中。在该步 骤中，可以从SSI检测中获得接收功率和同步。如果没有AIT，则监视并 检测AIT物理信道(PACH)。如果存在可用的AIT，则根据所选的SSI 读取访问配置，以便用于下面的随机接入。
3.2.2.2.7管理SSI重用和唯一性
其它考虑因素包括例如通过管理网络中SSI的重用来确保SSI的唯一 性。在一个区域中使用一个SSI的接入信息配置的UE可以在不同区域中 接入相同的SSI，在该不同区域中，该SSI可以具有不同含义，例如，指 向不同的接入信息配置。另一考虑因素是如何管理PLMN边界，在PLMN 边界处，UE可能读取另一PLMN的SSI并尝试使用错误的接入信息来接入。
3.2.2.2.8覆盖评估
初始覆盖结果表明系统信息的广播在15GHz载波频率下是昂贵的。图 82示出了在密集的城市部署中分配AIT/SSI所需的占空比，其中AIT/SSI 使用1.4MHz的系统带宽(100MHz)。在图中，AIT每秒传输一次；SSI 的传输频率为每秒α次。相应的LTE MIB性能要求用于确定期望的 AIT/SSI占空比；AIT和SSI应在小区边缘工作，这对应于用于密集城市 部署的-16dB的第5百分位SNR和-20dB的第5百分位SINR。出于能效 和容量的原因，AIT和SSI的占空比应尽可能低。在能效评估中，假设占 空比为1至2％。图82中的结果显示，对于AIT/SSI传输，可以维持覆盖 具有几个百分比的占空比。然而，为了使这成为可能，需要减少AIT和 SSI两者上的负载并缩短它们的周期。
结果突出了最小化要在NX中广播的信息的重要性。AIT/SSI解决方 案允许分离AIT和SSI的传输点，使得只需要在高频载波中传输SSI，同 时可以经由LTE在低频载波上分发AIT，或者可以存在在用于初始接入 的标准中定义的一组默认SSI。
3.2.2.3备选方案
作为接入信息的基于索引(AIT+SSI)分发的备选方案，还可以考虑 系统信息的其它分发方法。基于AIT+SSI的接入信息广播的主要益处是它 可以非常节省资源，它可以最小化高频载波中的广播信息量，它提供了将 系统功能与用于系统接入和跟踪的信号相分离的框架，并且它可以提供卓 越的网络能效。
然而，可以使用备选解决方案。在一个选项中，仍然可以使用基于 MIB/SIB的LTE结构来编码系统信息。注意，这仍然允许使用高频中的 专用高增益波束(其中波束成形是覆盖所需的)发送初始接入不需要的SIB。 网络能效可以通过仅在具有低业务需求的区域中根据UE的请求分发接入 信息以用于节能目的来解决。该解决方案还可以与基于索引的方法一起使 用。为此，接入节点需要发送预定义的同步序列，因此UE可以发送随机 接入前导码。波束成形和波束扫描可用于改进到UE的MIB/SIB传输的链 路预算。
3.2.3 UE驻留
在LTE中，UE驻留在“小区”中。在驻留之前，UE执行基于测量 的小区选择。驻留意味着UE调谐到小区控制信道，并且所有服务都是从 具体小区提供的，而且，UE监视特定小区的控制信道。
在NX中，不同节点可以发送不同的信息。例如，一些节点可以发送 SSI/AIT表，而其它节点可能不发送SSI和/或AIT。类似地，一些节点可 以发送跟踪信息，而其它节点可以发送寻呼消息。在这种情况下，小区的 概念变得模糊，因此，小区驻留的概念不再适用于NX。
UE在休眠状态下可以监视的相关信号包括以下一项或多项：
-SSI
-跟踪RAN区域信号-TRAS(参见第2.2.4.1.1节)
-寻呼指示信道/寻呼消息信道(参见第2.2.4.2.1节)
因此，NX驻留与一组信号的接收有关。UE应驻留在“最佳”SSI、TRAS 和PICH/PMCH上。使用这些信号的NX驻留(重新)选择规则，就像 LTE中存在小区(重新)选择规则一样。但是，由于灵活程度更高，这些 规则也可能稍微复杂一些。
3.2.4 DRX、跟踪和寻呼
UE跟踪用于辅助寻呼功能。当网络需要定位UE时，网络可以限制 网络针对UE配置的跟踪区域内的寻呼消息的传输。为NX重新设计跟踪/ 寻呼功能至少有三个主要原因：
1.NX设计旨在实现模块化，以避免可能限制未来增强的依赖性，并 且应该与未来兼容。
2.在休眠状态下，假设建立了S1连接。这意味着寻呼责任部分地从 CN移到NX-eNB。
3.系统接入基于发送系统签名索引(SSI)的节点，该索引指向接入 信息表(AIT)中的条目。AIT是与网络可能具有的网络接入相关的不同 系统信息配置的集合。这意味着任何节点可以使用任何SSI，具体取决于 UE将要使用的网络接入配置。换句话说，SSI不携带位置信息。
图83示出了都可以使用相同跟踪区域配置(例如，图84中示出的跟 踪区域配置)的可能的SSI/AIT部署。
3.2.4.1跟踪
需要位置信息来帮助网络定位UE。使用SSI/AIT提供位置信息的解 决方案是可能的；然而，以引入某些约束为代价。另一解决方案是使用SSI 块。SSI块可以携带TRASI中描述的内容或部分内容(参见下文)。SSI 块独立于SSI。因此，它有资格作为提供位置信息的选项。然而，另一提 供更高程度灵活性的解决方案是引入新信号来携带这种信息。该信号在本 文中被称为跟踪RAN区域信号TRAS。发送该信号的区域被称为跟踪RAN 区域TRA。如图84所示，TRA可以包含一个或多个RAN节点。TRAS 可以由TRA内的所有节点或一组有限的节点发送。这也意味着该信号及 其配置应优选地针对在给定TRA内发送TRAS的所有节点是公共的，例 如在(至少)粗略同步传输方面是公共的，以促进UE的过程并帮助UE 减少其能耗。
3.2.4.1.1跟踪RAN区域信号-TRAS
跟踪RAN区域信号(TRAS)包括两个分量，即，跟踪RAN区域信 号同步(TRASS)和跟踪RAN区域信号索引(TRASI)。
3.2.4.1.2跟踪RAN区域信号同步(TRASS)
在休眠状态中，在读取TRA信息的每个实例之前，UE通常处于低功 率DRX状态并且表现出相当大的定时和频率不确定性。因此，TRA信号 还应该与同步字段相关联，该同步字段允许UE获得用于后续有效负载接 收的定时和频率同步。为了避免在另一信号中重复同步支持开销，TRASI 接收可以使用SSI在其中SSI和TRAS从相同节点发送并配置有合适周期的配置中实现同步。在读取TRASI之前SSI不可用于同步的其它部署中， 为实现此目的引入了单独的同步信号(TRASS)。
SSI设计已经过优化以提供UE同步。由于用于TRA检测的同步要求 (尤其是UE的链路质量操作点和读取下行链路DL有效负载信息所需的 能力)类似，我们重用SS物理信道设计并保留一个或少量的PSS+SSS序 列组合以用作TRA同步信号。可以针对TRA同步重用UE处的SS检测 过程。由于TRASS构成单个预定序列或预定序列中的一小部分，因此UE 搜索复杂性降低。
可以向UE发信号通知有关TRASS是否由网络配置的信息，或者UE 可以盲检测该信息。
3.2.4.1.3跟踪RAN区域信号索引(TRASI)
广播跟踪区域索引。已确定至少两个组成部分包含在TRASI有效负 载中：
1.跟踪RAN区码。在LTE中，TA码具有16比特。针对NX可以使 用相同的空间范围。
2.定时信息(参见第2.2.4.3节)。作为示例，可以使用16比特的系 统帧号(SFN)长度，在给定10ms的无线帧长度的情况下，这将允许10 分钟DRX。
因此，有效负载被估计为20-40比特。由于该比特数对于编码成单独 的签名序列是不切实际的，因此TRA信息作为编码信息有效负载(TRASI) 传输，其中相关联的参考符号(TRASS)将被用作相位参考。
使用DL物理信道结构来发送TRASI有效负载：
-备选方案1[首选]：使用PDCCH(持久调度)。UE配置有一组要 监视的一个或多个PDCCH资源
-备选方案2：使用PDCH(持久调度)。UE配置有一组要监视的一 个或多个PDCH资源
-备选方案3：使用PDCCH+PDCH(标准共享信道接入)。UE配置 有一组要监视的一个或多个PCCH资源，这些资源又包含指向具有TRA 信息的PDCH的指示器。
PDCCH和PDCH之间的选择应该基于在一个信道或另一信道中预留 资源是否对其它信号施加更少的调度限制。(出于命名目的，可以将使用 的PDCCH/PDCH资源重命名为TRASI物理或逻辑信道)。
TRASI编码包括循环冗余检验CRC以可靠地检测UE处的正确解码。
3.2.4.1.4 UE过程
UE使用其标准SSI搜索/同步过程来获得用于TRASI接收的同步。以 下序列可用于最小化UE的能耗：
1.首先查找TRASS
2.如果未找到TRASS，查找最新的SSI
3.如果未找到相同的SSI，继续进行完整的SSI搜索
在一些UE实现中，RF唤醒时间是主要的能量消耗因素，在这种情况 下，可以始终执行完整搜索。
如果不存在TRASS，但是几个SSI是可听的，则UE在所有找到的 SSI和/或TRASS时刻尝试TRASI接收(其中之一继续)。在相同的唤醒 期间检测所有SSI并尝试相应的TRASI检测，因此不会引入RF开销。
如果提供了TRA内具有已知容差的“松散”同步，则UE在当前时刻 相关的附近搜索与TRAS相关的时间同步，加上DRX期间的最坏情况定 时漂移。UE RX唤醒时间与定时容差“成比例”。
3.2.4.1.5低SNR操作
对于TRASS，应该类似于SSI来处理低SNR情况(参见第2.3.4节)， 因为成功获得同步所需的信令要求是相同的。
对于TRASI，可以使用以下两种方法中的一种或两种来覆盖这种低 SNR场景：
1.降低TRASI信号的速率以允许在延长的时间内(例如，重复地) 收集能量。
2.应用波束扫描，在一组相关方向上重复TRASI信息，其中在每个 方向上应用波束增益。(在这种情况下，优选地在已经被设计为支持波束 扫描的PDCH上传输TRASI)。
无论在波束扫描期间以“全向”低速率传输的形式还是以高速率传输 的空间重复的形式应用重复，最坏情况的接收时间是相同的。但是，使用 波束扫描将平均接收时间减半。
3.2.4.1.6 TRA配置
TRA配置在TRA内应该相同。这意味着发送TRAS的所有节点都应 使用相同的配置。这背后的原因是由于DRX配置。处于休眠模式的UE 在特定时间段处于唤醒状态。在该时间段，预期UE监视并执行由网络配 置(或者由标准规定)的测量。
TRA配置通过专用信令传送。AIT不是传送该信息的最合适选择。例 如，TRA配置可以在网络命令UE从活动模式移到休眠模式时或者在网络 向UE发送TRA更新响应时被发送到UE。TRA更新响应也可以携带寻呼 信息(参见图85)。当网络试图在UE已经退出的TRA中定位UE时， 这对于最小化寻呼延迟特别有用。为了能够支持此类功能，UE可能需要 在TRA更新中添加某种类型的ID或其它信息以帮助新的TRA或节点识 别可能包含UE上下文、寻呼消息或用户数据的先前TRA或节点。在示出 了TRA更新过程的图85中，UE从TRA_A移到未在其TRA列表中配置 的TRA_B。当UE已经退出TRA_A但尚未在TRA_B中注册时，网络开 始在TRA_A中的某个节点或节点集上发送寻呼指示。UE不做响应，因为 它已退出TRA_A并且可能不再监视TRAS_A。当UE执行TRA更新时， 网络提供新的TRA列表和配置，并且还可以包括UE可能已经错过的任何 寻呼指示。
3.2.4.1.7 TRA之间的时序同步
网络同步性越低，UE电池影响越大。因此，跨TRA保持紧密同步非 常重要，但也具有挑战性，尤其是在回程较差的部署中。
下面列出了一些选项。
-所有TRA松散同步。
-TRAS之间没有同步。
-邻近节点之间滑动同步。
-TRA内松散同步，而TRAS之间不同步。
3.2.4.2寻呼
寻呼功能具有以下两种作用中的一种或两种：
-请求一个或多个UE接入网络
-向一个或多个UE发送通知/消息
AIT并非始终是传送广播/警告消息的合适解决方案。原因如下：
-单个节点在大范围内分发AIT。AIT的更新意味着AIT覆盖范围内 的所有UE获取AIT以收集消息。但是，例如，在小范围内分发此通知更 具挑战性。
-NX概念允许长时间进行AIT分发。当AIT很少被分发时，可能无 法满足警告消息的延迟要求。
-预计AIT仅携带尽可能少的信息，当前认为AIT大小(在空中接口 处)最多为几百比特。该假设与需要广播和警告系统发送几百比特的消息 的事实不兼容。
寻呼解决方案重用NX物理信道PCCH/PDCH，但引入了以下逻辑信 道：
-寻呼指示信道(PICH)
-寻呼消息信道(PMCH)
3.2.4.2.1寻呼信号：PICH和PMCH
寻呼信令设计的一般意图是以最小的UE能耗实现接收，从而优选地 读取单个信号，同时对于网络具有资源有效性。在LTE中，UE首先需要 通过指向包含被寻呼的UE列表的PDSCH资源的指示器来读取PDCCH 信息。
不应引入新的物理信道来分发寻呼信息；应该使用PDCCH和PDCH 实现此目的。预计PDCCH支持高达40-50比特的消息大小，这可以提供 指向PDCH的资源分配指示器，而PDCH可以携带大消息。
由于需要支持广泛的网络配置和链路条件，引入了许多寻呼配置，它 们包括两个字段：PICH和PMCH，这两个字段针对不同配置发挥不同的 功能：
-PICH：在典型的预期配置中，PICH被映射到PDCCH。取决于场 景/部署和要发送的数据量，寻呼指示可以包含以下一项或多项：寻呼标志、 警告/警报标志、ID列表、以及资源分配。
-PMCH：PMCH映射到PDCH。可选地，可以在PICH之后发送 PMCH。当发送PMCH消息时，它可能包含以下一个或多个内容：ID列 表、以及警告/警告消息。
3.2.4.2.2同步
PICH/PMCH同步可以通过不同的手段来实现，具体取决于部署场景：
-TRASS/SSI辅助：在TRASS或SSI之后不久从同一节点发送寻呼 信号。
-独立寻呼：如果发送寻呼的节点未发送TRAS或SSI，或者这些信 号的周期与寻呼周期不同，则应引入位于寻呼之前的单独同步信号(如 TRASS)。
3.2.4.2.3 UE过程
UE在读取寻呼之前不久使用SSI或TRASS等信号获得同步。UE被 配置为根据网络使用的格式来监视PICH。取决于PICH的内容，UE可以 执行所需的动作和/或读取PMCH。使用相关RB的DMRS作为相位参考， 以标准方式执行读取PDCCH和PDCH。
基于所接收的寻呼信道内容，UE然后可以接入网络，读取系统信息， 根据紧急消息执行其它动作，或者不执行任何操作。系统接入和系统信息 获取遵循常见的基于SSI的过程。
3.2.4.2.4低SNR操作
在类似条件下处理TRASI的选项在此也适用。低速率PICH传输可 以意味着在PDCCH上发送单比特寻呼指示符。如果需要将波束成形应用 于PICH，则PDCH可以是优选的介质。
3.2.4.2.5寻呼配置
与在LTE中一样，寻呼配置还配置UE DRX周期。用于处于休眠状 态的UE的寻呼配置经由专用消息(例如，在TRA更新响应或其它RRC 消息中)被提供给UE。
寻呼配置应该在特定区域(例如TRA)内有效。该信息也将在寻呼配 置中被传送到UE。
3.2.4.3 NX中的DRX和寻呼
基本和重要假设之一是NX和LTE被紧密集成。因此，在NX中配置 DRX和寻呼周期的方案与LTE中的方案非常相似。换句话说，NX中的 寻呼周期和DRX周期被绑定在一起并且取决于SFN。
针对跟踪和寻呼提出的解决方案允许所有信号由任何节点彼此独立地 发送。换句话说，发送信号之一的节点不会强制由同一节点发送另一信号。
这种类型的设计带来了特定挑战和要求：
-UE必须在DRX“侦听期”接收所有必要的信号，
-DRX周期和寻呼周期应该在特定区域(例如TRA)内应用
°寻呼配置应该在该区域内应用
°TRAS配置应该在该区域内应用
°该区域内的所有节点具有同步的SFN。
如果从不同节点或节点组合发送SSI/TRAS/寻呼信号，则网络应确保 所有这些节点协调并且知晓UE配置。
对于长DRX周期，时钟漂移很大，并且可能大于下行链路信号的周 期。这在SFN计算中引入可能的误差。如果不存在SFN校正，则UE可 能错过寻呼指示。这意味着SFN(或其它定时信息)应被包括在下行链路 信号中，因此当UE唤醒时，它能够校正其漂移并计算正确的寻呼帧。
由于SFN信息用于计算寻呼/DRX周期，因此可以合理地推断SFN将 被引入支持寻呼/DRX的至少一个信号中。SFN不能包括在寻呼信号中， 因为寻呼并不总是由网络发送。因此，携带该信息的其它潜在信号是TRAS。 取决于部署，例如来自同一节点的SSI和TRAS以及寻呼，SFN可以包含 在TRAS或SSI块中。参见第2.2.2.2.4节。将处于休眠状态的寻呼/DRX功能移到RAN对网络具有一定影响。例如，RAN可能需要缓冲用户平面 数据，该数据对于长DRX周期而言可能是相当大的。在处于休眠状态的 长DRX的情况下，在核心网络协议CP/NAS的设计中可能还存在一些影 响，并且可能需要RAN向CN节点提供有关UE可达性的信息(参见23.682 中的高延迟通信过程)。
3.2.5连接建立
就已部署的节点发射功率和载波频率两者而言，用于连接建立的过程 可以根据UE状态和部署而变化。在本节中，描述针对处于DETACHED 状态的UE的初始连接建立。
3.2.5.1 PLMN选择
从更高层的角度来看，在UE加电之前，UE处于DETACHED状态； 参见图3中的状态转变图。当UE加电时，它可以根据其USIM中配置的 内容使LTE或NX载波作为执行PLMN选择的最高优先级。
在LTE的情况下，PLMN选择是公知的过程，其中在SIB1中广播与 载波频率相关联的PLMN。为了进行PLMN选择，UE需要使用PSS/SSS 执行L1同步，然后执行PCI检测以解码小区特定的参考信号CRS，执行 信道估计并且解码系统信息，具体是指解码MIB，然后每隔80ms进行SIB1 广播。需要针对每个载波频率执行此过程，直到UE找到被允许选择的适 当PLMN。
在NX的情况下，可以使用不同的解决方案。这些解决方案考虑了在 NX中分发系统信息的不同方式；参见3.2.2。
假设基于AIT/SSI的解决方案用于系统信息获取，则对于每个扫描的 频率载波，UE检测包含PLMN的AIT。为了允许UE快速开始扫描另一 个载波(如果前一个载波不与允许的PLMN相关联)，可以在AIT的开 始处对PLMN进行编码。潜在的缺点是为了保持与LTE的PLMN选择相 同的延迟性能，需要每80ms发送一次AIT(例如，而不是以大约一秒或 多秒为周期)。备选地，AIT的发送可以在不同的PLMN之间对齐，以最 小化PLMN选择时间。这里要注意，初始附接在NX中是罕见事件，因为 目标是使UE处于休眠状态；因此，附接过程的延迟性能变得不那么重要。 此外，该设计包括UE存储AIT并在接入系统时使用SSI检查所存储AIT的有效性的可能性，使得在从空闲访问时并不总是需要读取AIT。在更可 能发生PLMN搜索的区域中，例如在机场，AIT时段可以更短。
可以使用备选方案，其中对于每个扫描的频率载波，UE检测PLMN 相关信息(优选地限制比特数)，PLMN相关信息的发送频率高于其余系 统信息。当根据AIT/SSI方法分发系统信息时，该有限信息可以是SSI， 并且其余信息可以是AIT，因此UE可以检查给定载波频率是否属于其允 许的PLMN(存储在USIM中)。该信息既可用于加速初始PLMN/RAT/ 频率搜索，也可用于避免在运营商之间重用系统签名(SSI)或其它同步信 号(可重用)的问题。该PLMN相关信息优选地为PLMN列表的压缩版 本(其包括归属PLMN)。压缩可以非常节省空间，因为可以允许误报(但 不允许漏报)。备选地，该信息可以是PLMN列表，例如，当空间不是问题时或者当仅广播一个或几个PLMN时。按节点分发明文系统信息的系统 中的这种备选解决方案与LTE中类似。在这种情况下，可以更频繁地发送 编码PLMN指示的少量位，这种情况可选地在更可能发生PLMN搜索的 区域(例如靠近机场的区域)中出现。
3.2.5.2 LTE和NX的单个附接
一旦UE选择了允许的PLMN，UE便发起附接过程以接入和注册到 CN。无论被接入的RAT如何，附接都与NX和LTE两者相关联。在该过 程中，建立在RRC连接的寿命期间保持的公共S1*。单个附接允许根据需 要在LTE和NX之间快速地建立后续的双连接。
由于与LTE紧密集成，RRC连接建立过程类似于LTE的连接建立过 程，除了消息中携带的信息以外。图86示出了在NX接口上进行初始附接 的过程。另一方面，一些过程(主要是从较低层过程的角度来看)是接入 特定的，例如覆盖检测、PLMN搜索、系统信息获取、同步和随机接入。
接入信息获取
根据第3.2.2节，UE通过获取接入NX系统所需的接入信息来开始。 SSI可以在宽波束中被广播或传输(参见第3.4.4.2节)，或者可以在某些 特定场景中使用波束成形。
SSI隐含地向UE提供有关如何解调、解码和解扰AIT的信息。一个 示例备选方案是SSI被分为N组(例如，N＝16)，它们全部指出相同的AIT。在AIT中，UE寻找发送物理随机接入前导码以及如何接收随机接 入响应所需的配置(分别为图86中的步骤1和2)。
1.物理随机接入前导码传输
图87示出了随机接入前导码传输。基于来自SSI或特定PRACH指 示信号的时间基准来传输物理随机接入前导码。如果使用波束成形并且如 果eNB仅支持模拟或混合波束成形，则可以重复前导码传输以允许波束扫 描。如果波束扫描也用于SSI传输，则也可以利用从SSI到前导码的定时 偏移。该下行链路参考信号还用作功率控制参考和层选择以进行传输。基 于SSI和接入信息表条目来选择前导码。前导码格式在2.3.4.2中描述。如 图87所示，所发送的前导码可以由多个网络节点接收。
2.随机接入响应传输
图88示出了随机接入响应传输。随机接入前导码传输之后是时间和频 率方面的搜索窗口，在该窗口中可以接收一个或多个随机接入响应(RAR) 消息。假设具有UL/DL互易性，则可以基于PRACH信道估计对RAR传 输进行波束成形。RAR是独立的，因为它携带其自己的同步和解调导频， 并且UE盲搜索与SSI和所选择的前导索引相关联的一组这样的导频。如 果多于一个网络节点接收到随机接入前导码，则可以应用网络协调来限制 RAR传输的数量，参见图88左侧部分的ID2。如果接收到多于一个RAR (参见图88的右侧部分)，则UE执行选择步骤以找到要符合的RAR。 RAR还包含用于调整上行链路定时的定时提前命令和用于下一上行链路 消息的调度许可。RAR消息包括下行链路PDCCH/PDCH配置和上行链 路PDCH配置；后续消息使用在RAR中提供的配置。这些配置可以从单 个索引导出，例如“无线链路配置索引”(类似于LTE中的PCI)。
3.RRC连接请求
在接收到随机接入响应时，UE发送RRC连接请求消息，其包括请求 建立RRC连接的CN级UE标识(例如，S-TMSI)。
4.RRC连接建立
网络以RRC连接建立做出响应以建立SRB1。该步骤也是竞争解决步 骤，其用于区分已经发送相同前导码并且还选择了相同RAR的两个UE。 通过重新发送包括在RRC连接请求消息中的CN级UE标识和RRC连接 ID来实现此目的；参见第2.1.3.1.1节。
5.RRC连接完成
UE通过发送RRC连接完成消息来完成该过程。
6.通用安全设置
安全信令在第2.1.5.2节中讨论。
7.通用UE能力
UE能力信令在第2.1.5.3节中讨论。
8.RRC连接重新配置
执行RRC连接重新配置过程以配置SRB2和默认RB。在此过程之后 可以进行用户平面传输。注意，在该简要说明中没有详细描述所有CN信 令。通常，由于紧密集成，我们期望CN信令向后兼容LTE CN信令。
3.2.5.3接入NX载波
本节讨论NX载波接入，它是几个连接建立过程的组成部分：
-情况A：UE在NX上执行单个附接，例如，DETACHED→ RRC_CONNECTED ACTIVE转变，并且需要接入可能处于低频或高频层 的NX载波。
-情况B：UE执行RRC CONNECTED DORMANT→RRC CONNECTED ACTIVE转变并建立与NX载波的链路。
-情况C：具有主载波的处于RRC_CONNECTED ACTIVE的UE建 立副载波(可处于更高频率)。这可以被视为类似于LTE CA中的副载波 的建立。
上述场景的共同方面是UE需要接入可能在宽频率范围内的NX载波。 UE可以接入NX载波之前的第一步是检测覆盖，通常通过监视一些发送 信号来完成。这些信号可以是i)通用信号，ii)专用信号，或iii)由网络 按组定义的信号。在NX情况下，这些信号是SSI或MRS。
这些信号在网络传输方式上也可能不同。例如，在较高频率下，这些 信号可以使用窄波束成形发送(这将需要用于覆盖检测的波束扫描过程， 参见第3.4.4节)或者被广播(对于最坏情况用户可能需要一些重复)。在 较低频率下，可以广播这些信号，并且对于最坏情况用户可以使用较少的 重复，因为传播的挑战性较低。在UE覆盖检测过程完全相同的情况下， 具有适用于不同载波的协调解决方案是有益的，无论网络提供覆盖的方式 为何。
尽管情况A、B和C具有共性，但是仍然存在一些情况特定的问题， 尤其是在需要对用于覆盖检测的信号进行波束成形的部署中(在一些特定 的ISD中，仅由处于高频的NX载波提供覆盖)。
情况C是最不具挑战性的，因为UE已经具有活动的RRC连接并且 可以被配置为搜索特定的NX信号，例如波束成形的MRS。在这种情况下， 还可以通过专用信令通知有关如何接入该波束的系统信息(例如，朝向该 波束的某种PRACH配置)。在副NX载波部署在另一节点中的情况下， 可以使用一些网络信令(例如，在X2*上)。副NX载波的建立可以在RRC 重新配置的情况下发生，类似于频率间DC的建立。在另一备选方案中， UE可替代地直接接入波束并依赖于某些上下文取回。
情况B具有挑战性，因为UE需要在没有对活动RRC连接的支持的 情况下与NX建立链路。从更高层的角度来看，这在第2.1.5.6节(RRC 重新激活过程)中描述。从较低层的角度来看，可能存在接入NX链接的 不同方式。如果UE被配置为驻留在低频NX载波上(或者处于其中部署 允许SSI广播的高频载波中)，则经由SSI同步和随机接入过程发生状态 转变，如第3.2.5.2节中所述。
如果UE被配置为驻留在高频载波上(其中甚至需要对低速率信道进 行波束成形以达到适当的覆盖)，则状态转变需要依赖于波束扫描/查找； 参见第3.4.4节。因此，以下两种备选方案是可能的：即，基于SSI的接入 (首选项)，但具有特定配置，其中不同的SSI与具有不同RACH配置的 不同波束相关联；或者基于MRS的接入，其中UE被配置为直接朝着预先配置的一组MRS(例如，在TRA内)执行随机接入。基于SSI的接入 是首选项，但基于MRS的备选方案提供了额外的灵活性，例如，将接入 捆绑到位置和按需激活。
情况A最具挑战性，其中UE可能需要接入处于高频的NX载波而没 有任何有关部署的先验知识。
3.3针对不同服务的协议和资源分区
本节讨论针对不同服务的资源参与和优化的方法。本节分为三个小节， 其中3.3.1讨论了较高层方面，如网络切片和多服务支持，而3.3.2和3.3.3 则讨论MAC和物理层上可能的资源分区解决方案，这些解决方案可用于 支持不同的网络切片和服务。
3.3.1网络切片和多服务支持
NX在各种场景中支持广泛的服务和关联的服务要求。例如，单个NX 系统可以同时支持M-MTC、C-MTC、MBB和各种媒体用例。
解决这些不同用例的一种方法是使用网络切片。网络切片是端到端方 法，其中网络切片(例如，MTC传感器网络)的用户或运营商将网络切 片视为具有专用网络的类似属性的单独逻辑网络(例如，单独的管理/优化)， 但是网络切片实际上是使用与其它网络切片共享的共享基础设施(处理、 传输、无线)实现的。根据功能域，可以利用专用或共享功能组件(例如 eNB、EPC)来实现网络切片。通常，网络切片可以具有自己的CN(EPC) 实例，但是共享物理传输网络和RAN。但是，其它解决方案是可能的。如 果共享功能组件，则可以通过参数化为该共享组件配置预期的切片特定行 为。
图89示出了使用公共基础设施资源和组件在不同逻辑网络切片中实 现的不同服务的示例
在不同切片使用不同CN实例的情况下，可以关于不同CN实例的功 能范围和部署来应用切片特定的优化。这在图90中示出。在该示例中，例 如，用例X可以具有不同的内部CN架构和功能，与MBB切片相比，它 们在部署上也更接近无线。为了支持不同的CN实例，在RAN中存在切 片选择机制以将不同的用户引导到不同的CN。(注意，与当前的S1接口 相比，这推动了对S1*接口中新功能的要求)。除了切片选择机制之外， RAN还支持管理切片之间资源使用的机制。这些机制由运营商策略来控制。
优选地，所有切片都支持相同的CN/RAN接口(例如，S1*)。图90 示出了使用针对不同用例优化的不同EPC实例的网络切片的示例
在RAN支持多个切片的情况下，重要的是在切片之间有效地使用诸 如频谱之类的共享资源，并且避免静态或缓慢地改变对不同切片的资源分 配。只有在特殊情况下才应将资源保留给一个切片，以使得其它切片不能 动态地使用这些资源。这种情况的示例可以包括一个切片中的用户何时需 要特殊参数集或使用不同的MAC模式。当使用动态共享的资源时，可以 在拥塞期间为切片定义最小资源份额。为了能够应用这些类型的切片相关 策略，RAN需要知晓切片ID。
除了用于不同切片的不同资源份额之外，RAN还可以为不同的切片提 供不同的MAC和物理层。这将在第3.3.2和3.3.3节中讨论。
除了网络切片之外，NX还支持同一网络切片内的QoS区分。
3.3.2多MAC模式和无线资源分区
3.3.2.1动机和范围
NX被设计为允许在对例如延迟和可靠性具有不同要求的服务之间灵 活地共享无线资源。然而，尽管得到NX的支持，但是在一些实际部署中， 对于一些关键用例(例如，智能交通系统、公共安全、工厂自动化、智能 电网)，可能无法接受在相同的频率甚至载波上与任何其它服务共存。为 此，需要在专用(子)频带甚至专用载波上操作某些服务。以这种方式分 离无线资源还可以在某些情况下实现复杂度更低的实施和测试。但是需要 强调，默认假设仍然是在服务之间动态资源共享，限制对子频带的服务， 甚至将它们分离到不同的载波上是例外并且仅适用于极端情况。
用于支持网络切片(参见3.3.1)和/或多服务支持或用于支持不同UE 配置的服务复用可以利用以下方法来进行无线资源分区。这与第2层的“保 持在盒中”原则(参见2.2)相一致，基本思想是将可用无线资源分成不同 的分区，每个分区用于给定的MAC行为。
如2.2.1中所介绍的，需要以服务为中心的方法来应对全球网络可能面 临的调度的所有可能方面。
在同一网络中可以存在许多类型的服务，并且这些服务的组合可能必 须同时被提供。所有这些服务(例如，MBB、C-MTC、语音......)具有不 同的性能要求(例如，延迟、可靠性、吞吐量......)，它们转换成各种无线 资源使用要求(TTI、资源块大小、优先级......)。图91示出了这一点， 该图示出了各种服务及其典型的资源使用。
通常，为不同服务创建预定义资源分区是次优解决方案。如果整体复 杂性变得难以忍受，它可用于简化调度器中的资源分配。但是，此处描述 的用例是在服务需求强制支持创建资源分区时支持资源分区的创建。这种 用例例如可以包括：
-当物理资源具有不同的属性时，例如不同的参数集；
-当服务具有非常强的可用性要求(例如，接入延迟如此之短以至于 需要恒定的资源许可)时，例如C-MTC；
-在多个节点(D2D、分布式MAC等)中处理调度/信令时
当服务或UE由专用资源分区来服务时，其资源视图可以被简化，如 图92所示。注意，资源分区不必在时域或频域中完成。
这种方法还确保准备下一代移动网络，不仅用于逐步引入新服务，而 且用于在开发了更有效的解决方案时逐渐弃用特性。这可以通过将负责新 解决方案的MAC分配给逐渐增加的物理无线资源集来实现，其代价是为 负责旧的弃用解决方案的MAC分配的物理无线资源。
3.3.2.2多MAC模式和资源分区
对于给定的UE或服务，可以遵循特定要求来配置MAC行为。不同 的MAC行为可涉及：
-不同的MAC方案，例如基于竞争和基于调度，
-不同的方案过程，例如RTS/CTS与先听后说，
-使用的不同参数，例如，定时、优先级、资源位置......
通过将一组单独的物理无线资源分配给给定的MAC行为，可以仅针 对在该特定的特殊情况下相关的要求来优化MAC解决方案。物理无线资 源被“分配”或“委托”给每个特定MAC。从网络角度来看，调度实体 必须实现并处理所有活动的MAC行为，但是对于这些行为中的每一者， 行为可以被独立地处理。
虽然具有预定义的资源分区是次优的，但是这在某些场景中可能有用， 因为它可以显著简化调度，以及丰富可能的调度实现。例如，考虑调度的 MAC和基于竞争的MAC共存的情况，基于竞争的MAC调度实际上是分 布式过程，并且并非所有节点都可以直接访问调度的MAC信息。
为了限制预定义资源分区的负担，需要在系统中动态处理不同MAC 行为之间的划分。资源分区和MAC模式选择可以在不同的范围级别上完 成，并且可以使用不同的频率进行更新。例如，它可以在单个小区内或在 一组协作小区中完成；以及通过短期或长期资源分区完成(以适应特定的 本地业务要求或全球业务预期)。对于跨小区的分区，需要eNB之间的协 调。在UE侧，应该完成UE和接入点AP之间的通信/握手(或者在中继 或UE到UE的情况下，完成UE到服务节点的通信/握手)以便就服务和 相关的MAC行为达成一致。
根据“保持在盒中”概念，每个MAC分区都需要是独立的，且所有 控制机制、导频和信令都暗示：由于不同的MAC行为可能需要不同类型 的控制或信息，因此更容易全部彼此保持独立。优选地，不允许MAC方 案在其它MAC的资源上发送任何内容，以使得每个进程享有干净的资源。
MAC资源分区的示例可以如图93所示，其中无线资源在时域中进行 划分。分区可以在任何域(频域、时域、空间域、代码域...)中完成，不 一定在时域中，尽管时间可能更容易处理双工问题。
3.3.2.3MAC模式选择
为每个节点或服务选择哪种MAC模式或行为可取决于多个因素中的 一个或多个：
-服务或节点要求。如上所述，用户业务的服务要求是MAC行为设 计的重要标准。
-支持小区状态。服务小区(或与服务节点相关联)的负载和链路拓 扑可以对各种MAC方案的性能产生影响。在调度式与分布式MAC对立 中，已知分布式MAC在负载较低或链路之间的层次结构不直接(存在无 线回程、中继、D2D等)时是高效且简单的，而在重负载的情况下以及在 上行链路/下行链路复用不需要大的协作时，调度式MAC更有效。作为另 一示例，如果节点位于若干其它节点附近或受到干扰(通常在小区边缘)， 则优选使用鲁棒或避免干扰的模式，诸如基于竞争的MAC或具有协调的 调度式MAC。
-网络状态(空间共存)。作为另一个补充用例，使用多个MAC模 式可以允许网络的不同部分之间的共存。例如，考虑接近具有不同MAC 模式的两个小区的eNB，它可以选择使用混合MAC模式(多MAC分区)， 以适应两个邻近小区。这是一种空间共存用例。这种空间共存可以应用于 同一网络内，但也适用于跨网络共存(未许可频带的典型情况)。图94 示出了多MAC模式空间共存。
3.3.2.4信息交换和信令
信息交换可以包含特定于集群中的节点或一组节点的系统的本地信息、 本地要求或本地视图。可以建立集群协调点(CCP)/功能以促进无线资源 分区和MAC模式选择的协调。
如前所述，MAC模式或行为的选择取决于服务或用户，但也可取决 于服务小区或网络状态。该信息必须在协调节点之间传播。
另外，在一些情况下，如何实际划分资源必须由系统中的所有相关节 点知晓，并且执行资源分区的节点应该知道节点和链路条件以执行有效决 策。当调度决策不是在一个位置进行时尤其如此。例如，如果分发一个 MAC行为(例如，基于竞争)，则遵循该行为的所有节点必须知道它们 被允许在何时何地发送/接收信号。
两种信令方法可用于将资源分区传送到UE。
-第一种方法依赖于第2层管理，并且使eNB调度消息包括无线资源 分区信息。在这种情况下，不同MAC之间的资源分区可以直接从经典调 度消息(例如可以包含分区调度的dPDCH)订购。这导致具有主调度MAC， 如经典蜂窝MAC方案，该方案作为“默认项”运行并且负责将部分无线 资源委托给其它MAC方案，或者至少负责委托。这些dPDCH可以指示 哪些资源用于给定MAC。第2层管理的优点是在需要时具有MAC分配 的每TTI动态性，以及dPDCH中提供的消息信息的更大灵活性。
-第二种方法依赖于第3层管理和信令，并且使通常在专用消息中提 供的系统配置包括无线资源配置。在这种情况下，系统信息概念负责通知 所有用户该结构。这种方法的优点是调度分配的稳定性，这可以帮助所有 节点和MAC进程更好地预测资源可用性。这也通过防止“默认”MAC 负责将资源委托给其它MAC来保持所有MAC完全独立。然而，这会导致灵活性降低并增加了需要强标准化的可能广播消息的数量。
3.3.3不同参数集的混合
3.3.3.1简介
由于延迟、可靠性和吞吐量要求的不同，5G用例需要不同的符号和 帧结构(参数集)。要求同时支持5G用例和服务，因此NX旨在同时支 持多个参数集。应尽可能使得资源在服务之间动态地分配以符合需求。
3.3.3.2参数集和传输格式
关键的机器型通信预计将在10GHz以下发生。对于该范围下端的广 域部署，16.875kHz是默认起点；另请参见第2.3.2节，其中详细介绍了不 同的参数集及其预期用法。在此，子帧时长为250μs，这允许大多数用例 具有足够低的延迟。更短的子帧可以使用67.5kHz参数集实现，其提供 62.5μs(“67.5kHz，正常CP”，或者“67.5kHz，长CP”)或125μs(“67.5 kHz，长CP b”)的子帧。与16.875kHz参数集相比，67.5kHz参数集的 一个缺点是开销增加：从“16.875kHz，正常CP”中的5.5％分别增加到“67.5 kHz，长CP”和“67.5kHz，长CPb”中的40.6％和20.5％。这假定部署 中需要大约3μs的循环前缀，其中不能使用具有0.8μs循环前缀的“67.5 kHz，正常CP”。如果小于0.8μs的循环前缀足够，则可以使用“67.5kHz，正常CP”，其开销与“16.875kHz，正常CP”的开销相同。
通常，延迟关键的机器型通信(需要67.5kHz的参数集)仅需要完整 载波的一部分。资源的其余部分用于低延迟敏感服务，如移动宽带或其它 低延迟敏感的机器型通信。因此，有利的是，仅将67.5kHz参数集用于提 供极端延迟关键服务的那部分载波，以及将“16.875kHz，正常CP”参数 集用于剩余载波；参见第2.3.2.3节。这允许延迟关键的机器型通信具有极 短的延迟，但是对于其它较低延迟关键的服务，保持循环前缀开销较低。 参数集的频域混合用滤波/加窗OFDM实现；参见第2.3.1节。由于两个参 数集的子载波不是正交的，因此应插入保护带(期望约10个子载波)。如 图95所示，分区看起来是静态的，但是，如图96所示，分区可以在较长 的子帧基础上改变(对于16.875kHz和67.5kHz的混合，250μs)。这是 可能的，因为两个参数集在较长子帧的边界处对齐。
在图95所示的示例中，两个OFDM参数集被在同一载波上混合。在 该示例中，“16.875kHz，正常CP”和“67.5kHz，长CP b”被混合。在 参数集之间插入保护带(灰色)。在图96所示的示例中，两个参数集之间 的分区在较长的子帧边界(250μs)处动态地变化。在该示例中，“16.875 kHz，正常CP”和“67.5kHz，长CP b”被混合。在参数集之间插入保护 带(灰色)。
每个子帧仅包含一个参数集，但是参数集(可以)在子帧边界处切换 的情况被称为参数集的时域混合。硬件限制(例如，线性预失真)可限制 参数集的改变频率。
以上描述对于在需要大约3μs的循环前缀的广域部署中混合移动宽带 和延迟关键的机器型通信的用例是有效的。对于具有较小延迟扩展的小小 区部署(其中“67.5kHz，正常CP”提供足够长的循环前缀(0.8μs))， 完整载波可以以“67.5kHz，正常CP”执行操作，从而消除了对参数集频 域混合的需要。
通常，预期参数集频域混合只需解决最极端的要求，并且单个参数集 或时域切换可以解决大多数用例。
3.3.3.3 TDD细节
在TDD系统中，两个链路方向的资源可用性在时间上交替。在TDD 中支持非常低的延迟需要在提供延迟关键数据的方向上频繁地获得资源。 在两个链路方向上支持低延迟需要每个链路方向的非常短的持续时间以及 它们之间的频繁切换；参见图97，该图示出了为了支持TDD中的低延迟， 在每个子帧上切换链路方向。TDD系统中的每次切换都需要一个保护期； 因此，切换频率增加会导致开销增加。通过在每个子帧上交替链路方向来 获得最快切换周期。根据UL子帧，在DL/UL和UL/DL切换中分配一个 OFDM符号时长作为保护期，而剩余的OFDM符号用于UL业务。大多 数参数集具有每子帧4个OFDM符号(除了具有扩展循环前缀的参数集， 其具有每子帧3或7个OFDM符号)；因此，不仅针对所考虑的链路， 而且还针对由基站服务的所有链路，切换开销变为12.5％。
此外，在非隔离TDD部署中，甚至相邻的信道TDD系统也需要采用 这种非常频繁的切换比。取决于可靠性要求，甚至需要同步在更远的频率 信道上操作的TDD系统。因此，优选经由FDD网络提供需要极低延迟的 服务。
切换周期性也对子帧时长施加限制。例如，如果在“67.5kHz，正常 CP”参数集(62.5μs)的每个子帧完成切换，则只能使用子帧时长等于或 小于62.5μs的参数集。
3.4多天线技术
在第3.4.1节中，提供了NX中的多天线技术的概述。在第3.4.2节中， 讨论了互易的中心点。在第3.4.3节中，详细阐述了用于在eNB处获取信 道状态信息CSI以及设计用于专用数据传输的波束成形的三种概念模式。 在第3.4.4节中，描述了用于UE发送波束成形的三种对应概念模式。在第 3.4.5节中，给出了数据传输之外的其它过程的多天线视角。在第3.4.6节 中，讨论了某些多天线硬件和架构方面。
3.4.1概述
多天线技术由于其公认的优点，在现代RAT的设计中起着重要作用。 具体而言，它们实现了阵列增益、空间复用和空间分集，从而提高了覆盖、 容量和鲁棒性。多天线功能为LTE的成功做出了重大贡献，并继续推动其 向Rel13及更高版本的演进。由于本节其余部分突出显示的众多因素，多 天线技术在NX的设计和性能方面具有更大的相关性。这些因素带来了一 些设计挑战，但也为多天线领域提供了解决方案。
在5G MBB的Gbps峰值速率要求的推动下，NX将首先部署在>3GHz 的新频谱处，这主要是由于更大带宽的可用性。然而，由于无线电波传播 条件较差，例如衍射和传播损耗显著增加，将操作扩展到>3GHz也带来了 挑战。克服链路预算损失的一种方式是在eNB处将UE特定的波束成形用 于发送和接收两者。虽然这已经包含在LTE中，但是NX提供了更高的波 束成形增益，这是因为阵列需要具有大量天线单元以在高频下以合理的成 本维持有效天线面积。天线阵列的物理尺寸预计具有相似的大小，在极高 频率下甚至更小，因为这对于诸如安装简易性、风载荷和视觉占用之类的 部署方面很重要。
通过来自大阵列的UE特定波束成形实现的空间聚焦发送和接收不仅 需要使用仅在较高频率下可用的较大带宽，而且还需要空间复用。提高频 谱效率(特别是借助MU-MIMO)是NX满足5G MBB容量要求的重要 设计目标。至少存在两个主要因素有助于实现这一目标。
第一因素是朝向大规模有源天线系统的技术演进，也被称为大规模 MIMO，其中可以单独接入几十甚至几百个天线单元或小型子阵列，甚至 可以直接从基带接入以用于数字实现。这为信号处理过程提供了很大的自 由度，大大增强了干扰减少能力。此外，使用非常多的天线单元提高了降 低复杂性和功耗的机会，并且至少部分地克服了硬件损伤；从而允许使用 要求宽松的组件。实现满足NX MBB容量目标的第二因素是，由于大多数 新频谱预计不配对，因此NX使用TDD。需要高质量CSI以进一步提高大 规模MIMO信号处理能力的性能潜力。TDD通过使得能够获得最强(所 谓的相干)形式的互易性来促进显式CSI的获取，尤其是对于基于反馈的 方案可能具有显著信令开销的大型阵列。显式CSI使得能够设计利用角度 扩展和抑制干扰的灵活预编码器。为了依赖于互易性以用于CSI获取，需 要对NX上行链路信令和硬件设计施加特殊要求。
NX多天线技术不仅对于eMBB而且对于C-MTC也是相关的。众所 周知，接收波束成形借助空间分集来增强鲁棒性，并且可以使用发射分集 提高下行链路传输的可靠性。利用互易性可以允许高效和鲁棒的设计，而 基于反馈的方案受到C-MTC对反馈报告的严格要求的阻碍。
此外，NX多天线技术不仅限于高增益波束成形和高阶空间复用。对 于诸如随机接入和控制信息的广播之类的过程，或者当CSI不太可靠时， 宽(低增益)波束模式可能优于例如顺序波束扫描。通过正确地选择预编 码器，可以生成具有可变宽度的波束。此外，NX不应仅与全数字实现相 关联；对于多个用例(例如，以mmW频率操作的室内部署)，混合模拟 /数字架构提供有吸引力的成本-性能折衷。最后但同样重要的是，预计NX 能够在已部署的站点上实施，在现有的FDD频谱上操作，并可能重用LTE 硬件平台。在这些情况下，NX多天线技术直接源于最先进的LTE技术， 但是要适应NX设计原则，如精简和独立传输，因为NX没有向后兼容性 要求。
重要的是还要注意，NX多天线技术不仅指eNB。即使对于要配备一 个或多个具有许多有源元件(可能具有分布式功率放大器)的阵列的手持 UE而言，小波长也是可行的。然后，UL发送波束成形变为高度相关的特 性，例如以提高功率受限的UE的上行链路覆盖。此外，在若干5G用例 (例如，自回程、设备到设备D2D、V2X、固定无线)中，蜂窝接入的经 典下行链路/上行链路概念不是相关的，因为链路的两侧可具有类似的多天 线能力。
总之，由于分集要求，NX多天线技术是一种具有多种风格的解决方 案的工具集，而不是“一种解决方案适合所有”。共同点是，在相关时， 可以使用天线阵列对在给定部署中从此操作受益的所有信道进行波束成形。
3.4.2互易性
互易性的广义定义是在设计下行链路DL传输时，何时可以使用UL 信道的估计。我们可以构想不同“水平”的互易性，它们被总结如下：
-“相干”互易性：从基带的角度，RX和TX信道相同(在相干时间 /带宽内)；
-“固定”互易性：信道协方差矩阵对于RX和TX是相同的；
-“定向”互易性：到达角/离开角(AoA/AoD)对于RX和TX是互 易的。
相干互易性是最强形式的互易性，它只能在TDD中实现。它对NX 非常有趣，因为它提供了另一手段(而不是闭环反馈)来获得显式CSI； 从而实现第3.4.3.3节中描述的数字大规模MIMO数据模式的全部潜力。 这两种技术的信令开销以不同的方式扩展；即，随用于反馈的eNB天线数 量和随用于互易性的UE天线总数来扩展。这些技术是互补的，取决于用例，一种技术可以优先于另一技术。
相干互易性不仅是最强大的，也是实现起来最具挑战性的互易性形式。 包括天线在内的传播信道确实是互易的。但是，硬件通常不是互易的。互 易性涉及完整的RX和TX链。存在影响性能的损害，因为互易性并非理 想的，对eNB处和UE侧的校准具有要求。在此可能起作用的一些问题是：
-UE中的功率切换(通常相位根据功率跳变)；
-RX自动增益控制AGC切换；
-滤波器中的相位纹波(当UL和TX具有不同的滤波器时)。
应该解决这些问题中的一个或多个问题。
可以在TDD中、在相干时间和带宽之外、以及在FDD中非常安全地 采取方向互易性。这是因为即使在大范围(例如6-100GHz)上改变载波 频率时，AoD和AoA看起来也相当相似。事实上，可以(并且应该)被 利用的程度远大于目前在概念工作中所考虑的程度。一个示例是当低频 (LTE)系统与高频NX系统并行使用时。可以在系统之间共享DoA或波 束标识。另一示例涉及CSI获取；AoD/AoA可以从带宽的一部分(窄带) 中的RS来估计并且在整个带宽上使用。这可以显著减轻开销。所得到的 CSI的准确性取决于环境，例如上行链路UL和下行链路DL之间的频率 差以及角度扩展，因为假设我们可以准确地估计所有AoA是不现实的。
如果下行链路DL和上行链路UL频带之间的间隙不是太大和/或存在 低角度扩展，也可以考虑固定互易性。除了方向互易性之外，这还给出了 有关AoAs和AoD的幅度的信息。
C-MTC的基于互易性的可靠性和鲁棒性
已知针对基于固定天线的系统，需要高分集来获得极低的错误率；对 于C-MTC，请参见第2.3.3.2节、第2.3.4.1节、第2.3.5.1节和第3.1.7节。 分集跟踪被认为是非常安全的，但资源效率低下。C-MTC或一般的低错 误概率的问题是，CSI获取过程中的每个延迟和步骤都给出了潜在的错误 情况。如果考虑传统的CSI反馈信息，则这些消息的比特数与C-MTC消 息非常相似，并且也需要鲁棒的编码。一种备选方案是使用互易性，这有 效地“缩短”CSI获取过程中的一个步骤。因此，基于互易性的方案可用 于更有选择性地发现和利用信道特性，因此可以显著降低C-MTC的成本。
另一问题是诸如动态范围和硬件可靠性之类的硬件相关问题如何影响 设计及问题的处理方式。同样，基于互易性的方案存在很大的潜力，因为 它们可以(以硬件开销为成本)用于获得对许多基站的信道知识，而无需 任何额外的无线资源成本。
3.4.3专用数据传输
在本节中，描述了用于专用数据传输的三种模式，特别是着重说明CSI 获取。这三种互补模式共同涵盖了所预见的用于部署场景和天线架构的多 天线解决方案。每种方案都有其优点和缺点。基于单元的反馈、基于波束 的反馈和基于相干互易性的大规模MIMO分别在第3.4.3.1节、第3.4.3.2 节和第3.4.3.3节中描述。
3.4.3.1基于单元的反馈
假设硬件架构类似于传统LTE平台的架构。在这种情况下，假设最佳 LTE反馈MIMO解决方案在没有LTE的旧开销的情况下被执行，并且与 基于单元的反馈方案一起使用。在此，天线单元可以表示单个辐射单元或 辐射单元的子阵列。天线图案是固定的或非常缓慢地变化，并且所有有限 数量的TX/RX链都可以在基带中利用。有关具有8个TX链的示例，请参 见图98，选项1。在此，假设TX链的数量被限制为最多8个。所预见的 其中基于单元的反馈方案更合适的示例是：
-在FDD中操作的节点，具有少量(大约10个)天线单元；
-在TDD中操作的节点，具有少量天线单元，其中不能保持相干性； 实际上，这意味着不使用硬件校准；
-具有少量天线单元的节点，其中应用UL/DL去耦合，因为当时不能 使用互易性；
-其中尝试最大化与LTE的相似性的节点，可能到了重用LTE硬件 的程度；
-由于TX功能有限，节点或UE无法感测所有RX/TX链的情况。
总之，当不能使用相干互易性时，或者当天线单元数量较小时，使用 基于单元的反馈方案。对于更大数量的天线单元，使用其它反馈机制形成 波束，例如，如第3.4.3.2节中所述的波束发现或显式反馈机制。
仅针对大约10个天线单元支持基于单元的反馈可能令人惊讶，因为 LTE已经支持16，并且很快会支持更多。不主张基于单元的反馈用于大量 天线的原因是，在标准中定义码本导致缺乏灵活性：定义的码本仅针对特 定天线尺寸定义，并且仅针对特定天线布局是最佳的。在此，基于波束的 反馈方案在天线尺寸和天线布局方面提供了更大的灵活性。
与LTE相比，处理NX中的预编码器反馈的主要区别方面是具有更多 UE天线和多个空间分离的eNB传输点(可能是非相干的)的情况，其中 每种情况具有多个天线单元。在这种情况下，由于传输点之间的信道具有 非相关的快速衰减分量，并且更多数量的UE天线使得UE能够分离不同 的独立传输，因此可以用信号通知多个独立的预编码器。与LTE相比，这能够更好地支持来自不同传输点(这些传输点在大规模信道特性方面可能 不同)的并发传输。
CSI获取
CSI获取过程涉及UE被分配来自服务节点的CSI-RS，其被UE用于 计算秩、预编码器和结果CQI。
CSI-RS根据CSI获取需求来发送，并且仅在具有当前数据传输或预 期的未来数据传输的带宽部分上发送；参见第2.3.6.5节。eNB决定何时发 送CSI-RS以及UE应该何时报告。有关要测量的CSI-RS资源的信息在 dPDCH上传送到UE。在基于单元的反馈的情况下，可以更大程度地在 UE之间共享CSI-RS，并且与更动态的基于波束的方案相比能够实现更多的滤波。共享CSI-RS配置的另一潜在益处是UE可以更容易地被配置为 围绕公共CSI-RS进行速率匹配，因此针对数据利用更多的资源元素。
图102示出了NX中基于反馈的解决方案的波束形状选项。
3.4.3.2基于波束的反馈
在波束中发射意味着存在定向的(可能窄的)传播能量流。因此，波 束的概念与传输的空间特性密切相关。为了便于讨论，首先解释波束的概 念。具体而言，描述了高秩波束的概念。
在此，波束被定义为一组波束权重向量，其中每个波束权重向量具有 单独的天线端口，并且所有天线端口具有相似的平均空间特性。因此，波 束的所有天线端口覆盖相同的地理区域。但是注意，不同天线端口的快速 衰减特性可能不同。然后使用可能的动态映射将一个天线端口映射到一个 或多个天线单元。波束天线端口的数量是波束的秩(rank)。
为了例示波束定义，采用秩-2波束的最常见示例。使用具有交叉极化 单元的天线实现这种波束，其中具有一个极化的所有天线单元使用一个波 束权重向量被组合，并且具有另一极化的所有天线单元使用相同波束权重 向量被组合。每个波束权重向量具有一个天线端口，并且由于相同的波束 权重向量用于两个天线端口，因此两个波束权重向量一起构成一个秩-2波 束。然后，这可以扩展到具有更高秩的波束。
注意，高秩波束可能不适用于UE。由于不规则的天线单元布局、UE 处的丰富散射，以及UE天线单元可能具有不同特性的事实，构造具有相 似空间特性的若干波束权重向量是非常具有挑战性的。注意，这并不排除 上行链路中的空间复用：可以使用数个秩-1波束来实现这种复用。
非常重要的是需要注意，波束形状可以非常灵活。因此，“基于波束 的传输”与“固定波束传输”不同，尽管在许多情况下使用固定的波束网 格可能是合适的实施方式。有效的假设是每个波束具有1到8个端口，并 且每个波束与CSI-RS相关联，其中秩的范围是从1到8。
从UE的角度来看，除了CSI-RS配置之外，无法预见到与基于单元 的反馈的主要差异；即，对于基于波束的传输，CSI-RS分配需要更灵活。 即使配置是灵活的，也不排除UE可以执行滤波和内插，但这是在严格的 网络控制下。
基于波束的传输
在基于波束的传输中，通过波束发生通信，其中波束的数量可以远小 于天线单元的数量。由于波束仍可调节，因此天线系统作为一个整体保留 其所有自由度。然而，单个UE不能使用瞬时反馈来支持所有这些自由度。 注意，这与第3.4.3.1节中描述的基于单元的传输形成对照，在后一情况下， UE看到天线的所有自由度，并且能够基于此知识进行报告。
从网络的角度来看，可以使用模拟波束成形或数字域处理来生成多个 并发波束；有关波束成形架构的各种选项的说明，请参见第3.4.6.1节。假 设只要所形成的波束具有与信道的角度扩展相似的宽度，维持UE波束关 联的开销便是合理的：任何单个UE的最佳波束随后不随快速衰减而变化。 当波束窄于信道的角度扩展时，任何单个UE的最佳波束随时间变化，从 而导致需要频繁更新最佳波束关联。在一些情况下，天线图案是固定的； 参见图98，选项2。在一些情况下，波束适配UE的信道特性；参见图98， 选项3，其中具有富信道的用户2通过宽的高秩波束接收数据，而LOS用 户1接收窄的秩-2波束。
对于任何频带和天线尺寸，基于波束的传输适用于FDD和TDD两者。
基于波束的上行链路接收意味着基带不具有对所有天线单元的单独接 入。在这种情况下，可以应用某种空间预处理或初步波束成形。该预处理 可以在模拟域中，在数字域中或在两者的混合中执行；参见第3.4.6.1节。 通常，空间预处理可以非常灵活。它需要是时变的，以使天线的覆盖区域 适应用户所在的位置。可以考虑相位和幅度逐渐变细两者。
在下行链路中，单独的天线单元从不暴露给UE。UE仅看到从不同天 线单元发送的信号的多个线性组合。暴露的线性组合的数量由传输秩确定。 通过这种线性组合(波束)在UE处接收数据，并且按波束测量和报告下 行链路质量。
预/解码选项和CQI获取
借助基于波束的传输，eNB原则上仍然在形成所需的波束，或者等效 地使用任何预编码时具有充分的灵活性。调整预编码的方式对于FDD和 TDD是不同的，并且对于不同的波束成形架构是不同的。在下文中，独立 地描述下行链路和上行链路过程。在许多情况下，可以而且应该使用互易 性来提高过程的性能。在本小节的最后部分，显式地讨论了互易性。
预编码器选择基于波束成形的CSI-RS(参见第2.3.6.5节)，该CSI-RS 插入在时频网格中与数据一致的特定位置。这些CSI-RS按需激活，并且 eNB决定通过哪个波束发送CSI-RS。假设在调度时，一个CSI-RS使用一 个资源元素。每个CSI-RS可以通过不同的波束发送，对UE是透明的。 在图99中示出了CSI-RS分配的一个示例，其中发送两个CSI-RS。应支持CSI-RS的时间和频率复用两者，但应注意，对于非完全数字化的波束 成形架构，在不同时间点发送不同的CSI-RS使用的基带硬件少于在不同 的子载波中同时发送不同的CSI-RS所用的基带硬件。另一方面，同时在 不同的子载波中发送多个CSI-RS意味着可以同时测量更多波束。
为了实现链路自适应，可以与当前调度的数据一样在同一波束上发送 CSI-RS之一。其它CSI-RS可以通过其它候选波束发送，并且这些候选预 编码器的选择由eNB负责。这仍然对UE是透明的；只有eNB知道哪个 CSI-RS通过哪个波束发送。对于一些CSI-RS分配，观察到如果CSI-RS 具有高秩和/或多个关联的UE，则需要预编码器假设以改进MU-MIMO情 况下的链路自适应准确性，以用于干扰估计和信号质量估计两者。
所需的CSI-RS数量取决于需要探测多少候选波束以及需要多频繁的 更新。注意，在许多情况下，需要探测的波束数量可能不是很大。例如， 可以在每个子帧中仅分配两个CSI-RS，并且在后续子帧中通过不同的候 选波束进行发送。为了满足这种灵活性，可以在DCI字段中用信号通知 CSI-RS分配。由于CSI-RS是根据数据发送的，因此需要减少有效负载数 据量以便为CSI-RS腾出空间。开销量根据活动UE的数量以及CSI-RS 映射中期望的灵活性而变化。
在波束的所有天线端口上使用基于闭环码本的预编码，非常类似于如 今在LTE中的方式。UE测量在天线端口上发送的CSI-RS，使用CSI-RS 测量从码本导出最合适的预编码矩阵，并向eNB发送最合适的预编码矩阵 的指示。因此，天线端口预编码器由UE基于一个高秩CSI-RS来确定， 而波束通过比较UE针对不同候选波束报告的CQI来选择。如果波束具有比2更高的秩，则预编码器将更大，因此也在空间域上执行操作。如在LTE 中，预编码器的码本需要被标准化。
MRS也可用于使用第2.5节中描述的过程来选择波束。由于CSI-RS 使用的资源明显少于MRS，因此通常尽可能使用CSI-RS。根据经验， CSI-RS将在一个节点内使用。更确切地说，当服务波束和候选波束不同 步时，必须使用MRS。另一必须使用MRS的情况是当需要重新路由网络 中的用户数据时，例如，当需要S1路径数据切换时。
当UE被分配多个波束时，UE已被分配了多个CSI-RS，并且每个 CSI-RS具有特定秩。UE测量所有分配的CSI-RS，并从码本中选择最合 适的天线端口预编码器。对于每个CSI-RS，UE发送预编码器索引、CQI 值和秩指示符。
在接收到CSI报告时，eNB将每个CSI报告映射到发送它的波束。eNB 基于报告的CQI值来选择用于后续传输的波束，并且还基于来自UE的建 议来选择预编码器。CQI值还用于为下一次传输选择调制和编码。
注意，CSI-RS测量方案也适用于MU-MIMO。不同的UE被分配不 同的CSI-RS分配，如图100所示的针对MU-MIMO操作提出的CSI-RS 分配中所示。在CSI-RS被发送到一个用户的资源元素中，测量到其他用 户的数据传输产生的干扰，反之亦然。因此，两个测量都反映了共同调度 用户的当前干扰特性。
该设计的起点在于CSI-RS是UE特定的，其中每个UE被分配不同 的CSI-RS集以进行测量。为了获得天线系统的全部益处，网络还需要通 过UE特定的候选波束来发送各个CSI-RS。这意味着当小区中存在许多活 动UE时，需要相当多的CSI-RS传输。在此情况下，可以存在例如通过 将CSI-RS映射到波束网格而使多个用户测量相同CSI-RS的选项。
对于波束成形的上行链路接收，通常不访问来自所有天线单元的输出。 相反，可以访问这些元件信号的线性组合，并且只能基于先前接收的数据 来更新线性组合。
同样在上行链路中，服务波束和候选波束的概念是相关的。假设UE 能够在某个UL波束上成功地保持与网络的通信。同时，网络还在一个或 多个候选波束上接收UE传输，并且使用例如所传输的RRS来估计候选波 束的质量。然后，使用这些质量测量来更新服务波束以用于后续传输，并 且还用于在将来形成新的候选波束。
基于波束的解决方案的更具挑战性的用例是针对在空间域中具有强相 关信道的两个用户的MU-MIMO。在使用反馈机制而不是相干互易性处理 该场景的情况下(参见第3.4.3.3节)，UE需要模拟波束间干扰。实现 MU-MIMO预编码器选择的一种可能方法是配置具有多个(至少2个) CSI-RS的UE，并用某些用于干扰CSI-RS的预编码器信息来发信号通知UE。可能仍需要进一步的CSI-IM来估计非协调干扰。
上述过程的大部分复杂性在于如何形成相关的候选波束。在可能的第 一实施方式中，使用波束网格的子集作为候选者。即使在这种情况下，有 关如何智能地选择该子集的问题也是不可忽视的。在没有任何先验信息的 情况下，可能需要探测、测量和报告完整的波束网格。然后，应将有关波 束质量的信息存储在eNB处，并用于随后的候选波束选择。
候选波束选择还可以包括波束变窄。在此，最初可以使用相当宽的波 束来维持通信，然后通过使其更窄来细化该波束。
值得注意的是，上述过程基于UE能够可靠地接收CSI-RS分配并随 后发送结果测量的假设。在这种情况下，可以维护、更新和细化用于通信 的波束。
与基于波束的传输一起使用互易性
由于互易性是用于多天线阵列的非常强大的特性，因此在与基于波束 的传输相结合时突出其使用是至关重要的。
对于TDD部署，当具有充分校准的数字波束成形架构在eNB处可用 时，使用相干互易性来选择用于传输的预编码器是合理的，至少更靠近UL 信号覆盖良好的小区中心。然后可以使用非常强大的预编码器，类似于第3.4.3.3节中的描述。然而，仍然可以将波束成形后的CSI-RS与数据一起 发送，并将其用于链路自适应。
在某些情况下，不能使用相干互易性，反而依赖于较弱的互易性；参 见第3.4.2节。这包括FDD部署中具有数字波束成形的情况。将相干互易 性与混合波束成形一起使用是棘手的，因为只能在所接收的波束上接入上 行链路信道。
对于校准的模拟和混合波束成形，可以使用对下行链路DL候选波束 的测量来选择上行链路UL候选波束，反之亦然。实际上，对DL候选波 束的测量可用于直接选择UL服务波束，反之亦然。这在TDD和FDD中 都是可能的。
3.4.3.3基于相干互易性的大规模MIMO
这是NX中最具前瞻性的多天线技术，具有专用数据传输和接收的最 高性能潜力。它构成了大规模可单独操纵天线系统的一般类别中的特殊情 况，也被称为大规模MIMO。第一区别因素是它依赖于最严格的、所谓“相 干”的互易性形式，只能在TDD中实现，其中RX和TX信道在相干时间 /带宽间隔内是相同的。显式瞬时CSI通过上行链路测量获得，并且用于上 行链路和下行链路波束成形设计两者，从而能够充分利用角度扩展。
第二区别因素在于，为了实现性能潜力，假设允许基于单元的灵活阵 列处理的全数字实施方式(参见第3.4.6.1节)。由于可用于干扰抑制的许 多自由度，灵活波束成形原则上可以实现高阶MU-MIMO操作。因此， 该模式特别适用于在具有低移动性和良好覆盖的拥挤场景中增加容量，而 不需要强LoS分量。对于许多相关场景，由于角度扩展小，或者MU-MIMO 的机会有限，可以在角度域中执行大规模MIMO处理，采取某种预处理 (例如，通过波束网格)，其中考虑(硬件、计算、CSI获取)复杂性和 性能之间的权衡。
基于单元的预编码选项
依赖于对瞬时信道矩阵的显式了解并且在NX中被考虑的候选灵活预 编码方案是最大比率传输(MRT)、迫零(ZF)以及信漏噪比(SLNR) 预编码。MRT是最简单和最鲁棒的方法，但不能消除干扰。这可以通过 ZF实现，但在计算上更复杂并且对信道估计误差敏感。SLNR是MRT和 ZF的混合物，其中混合比可以由正则化参数来控制；对于等功率分配而 言，SLNR相当于MMSE。对于越来越多的天线单元，MRT的性能接近 ZF的性能，因为不同UE的信道向量逐渐变得接近于相互正交。
在假设对所有PA的总功率进行约束的情况下导出传统的灵活预编码 解决方案。这通常导致针对不同天线具有不同幅度的预编码权重，这反过 来意味着并非所有PA被完全利用。即使大规模MIMO系统中每个PA的 功率预计在毫瓦量级，但在波束覆盖应该最大化而不(在平均上)使PA 过度增大的情况下，这可能仍然是一个问题。考虑到这种功率损耗可能转 化为显著的性能损失。该问题的临时解决方案是仅使用传统预编码器解决 方案的相位。在某些情况下，这可能足够好。更严格的方法是在导出最优 预编码器时考虑每个天线的功率约束，但这个问题很难通过分析解决。
基于相干互易性的大规模MIMO的特征在于，由于信道强化，信道 相关调度的益处随着eNB单元的数量而减少。信道强化已在单小区建立中 得到验证，但是仅针对单用户调度部分验证了递减的收益。预计信道强化 简化了调度和/或链路自适应，但是由于MU-MIMO的复杂用户分组，最 有可能的是收支相抵。注意，用户的频率复用仍然是相关的特性。
在基于相干互易性的大规模MIMO的任何给定实施方式被投入使用 之前，需要开发许多问题，例如：
-计算复杂性、数据缓冲和混排；
-多用户调度和链路适配；
-角域预处理的效果；
-不同部署、用例、业务模式、频率等方面的性能
CSI获取
eNB处的CSI获取用于实现上行链路数据的相干解调，以及在假设存 在足够相干性的情况下用于下行链路DL数据传输的预编码器选择。CSI 获取还用于支持频率选择性调度和链路自适应。
由于干扰不是互易的，因此该过程由反馈机制补充，该反馈机制允许 UE向其服务eNB报告本地干扰估计/测量。UE的这种干扰测量可以受到 类似于CSI-RS的下行链路DL RS和类似于LTE中的CSI-IM的干扰测量 参考信号(IMR)支持。
CSI获取基于新RS(暂时被称为互易RS(RRS)，其功能和属性在 第2.3.7.3节中描述)的上行链路UL传输。RRS提供与LTE中的SRS和 DMRS类似的功能。区别在于RRS在频率和时间上都是灵活分配的，具 体取决于它们提供的功能和相干间隔的大小。而且，即使RRS用于解调， 其传输也与UL数据传输去耦合。实际上，这种去耦合符合仅在需要时发 送RS的精简设计原则。对于RRS，RS传输基于信道相干时间和带宽， 以及更新其当前CSI信息(而不是像传统UL DMRS那样将RS传输连接 到数据传输)的实际需要。在图101中比较了基于波束的反馈模式和基于 相干互易性的反馈模式的子帧类型。
RRS设计允许UE配置有一组可通过MAC灵活配置的RRS；参见第 2.2节。为了支持具有不同相干带宽、相干时间、UL/DL业务模式、带宽 和天线功能的UE的CSI获取，通过类似于LTE中的SRS参数的多个参 数来配置RRS。可以执行周期性和非周期性的RRS传输。为了将RRS开 销保持在低水平，但确保可靠的CSI获取，eNB可以动态地触发RRS并 且开启/关闭周期性RRS传输。
基于互易性的CSI获取对例如使用用于RX和TX的不同天线、用于 RX和TX的不同数量的天线、UE波束成形、信道老化、干扰等施加约束。 因此需要仔细设计系统以实现相干互易性。
对于多天线UE，还支持RRS预编码；参见第3.4.4.2节。如果将预编 码用于数据，则还需要对RRS进行预编码以进行解调。但是，仅用于DL 预编码器选择的RRS不应被预编码，或者至少RRS传输的秩应该具有期 望用于DL的相同秩。秩由网络通过向UE显式发信号通知和分配多个RRS 序列来控制。当UE和eNB都依赖于互易性时(参见第3.4.4.3节)，在波 束成形过程中存在“死锁”情况的风险，即，坚持局部最大值而不是全局。 从UE和eNB两者发送的具有宽角度覆盖的RS可以解决这个问题。
为了管理导频污染以及配置IMR，大规模MIMO操作受益于某种级 别的多小区协调。至少，在包括集群的扇区/小区内，可以分配正交RRS 以避免导频污染。
3.4.4多天线UE传输
在本节中，给出了主要与传输有关的多天线UE方面。通常，NX中 的UE可以是非常不同的设备。例如，当NX用于无线回程时，回程链路 中UE的多天线特性与eNB的非天线特性非常相似。此外，与智能手机和 平板电脑相比，用于V2X应用的UE设备可能非常不同。在此，重点描述 手持设备，例如智能手机或平板电脑，因为这被认为是最具挑战性的情况。
类似于第3.4.3节，描述了用于UE预编码的三种可能的模式。
与当前使用的频率相比，单独天线单元的角度覆盖在较高频率处减小， 这是因为与设备尺寸相比这些单元变得更小，从而导致单元与设备其余部 件之间的交互增加。根据测量，还观察到在较高频率下主体损失似乎减少。 因此，预计单元增益增加。
设备的取向相对于eNB的方向(或信号路径)多次未知。为此，需要 具有或多或少“全向”覆盖的天线系统。考虑到每个单元的覆盖有限，需 要布置多个单元以覆盖不同的空间方向和偏振。显然，通常不能假设UE 上的多个天线像在eNB处常见的那样以均匀线性阵列(ULA)或统一矩形 阵列(URA)布置。甚至不能假设单元间隔紧密或它们是相同的。
对于具有多个单元的UE，预计存在波束成形增益。增益的大小取决 于几个因素，例如天线数量、信道知识以及预编码器设计。例如，对于在 使用具有仅相位逐渐变细的预编码器的上行链路中的8个单元的阵列，已 发现“理想的”各向同性天线上的大约6-7dB的增益。需要注意，该值仅 包括波束成形增益；不包括因减少主体损耗而获得的任何增益。诸如天线 选择之类的更简单的预编码器(由于每个单元具有指向性并且因此提供少 许dB天线增益，因此这些预编码是可行的)在UL中明显受到影响，因 为每个天线有一个功率放大器，从而总输出功率显著降低。
3.4.4.1基于单元的反馈
对于基于单元的反馈，不使用互易性。相反，经由从每个UE天线发 送的RS来观察每个UE天线单元与eNB之间的信道。RRS是一种可能的 RS，但潜在地也可以考虑上行链路CSI-RS。eNB接收RS，应用所有可能 的预编码器，导出合适的接收机，并估计接收机输出处的不同预编码器选 项的结果质量。结果(最可能是PMI、RI和dPDCH上的最终CQI方面 的结果)与调度授权一起被反馈给UE。
对于基于单元的反馈解决方案，全数字实施方式是实用的，其中基带 在接收和发送时到达每个单元。每个单元的辐射特性是固定的。
与在eNB处使用的码本相比，由于UE天线拓扑，预编码器备选方案 还可以包括仅使用一个或几个天线的情况；单独天线单元的图案可能不同， 特别是在高频处。UE严格遵循来自eNB的指令，并应用所选择的预编码 器；这类似于LTE上行链路。
由于上行链路传输基于来自eNB的反馈，因此，其对TDD或FDD是 不可知的。此外，TX或RX链之间基本不需要相干性，连接到同一单元 的RX和TX路径之间也不需要相干性。
3.4.4.2基于波束的反馈
在此的场景是UE配备有多个阵列，每个阵列包括(少量)单元。不 同的阵列覆盖不同的空间方向。阵列可以被配置为具有不同的角度覆盖(指 向方向和波束宽度)。
UE顺序地或同时地通过多个波束发送RS。顺序传输也可与模拟TX 波束成形一起使用，并且在eNB处的检测更容易。另一方面，如果RS并 行地在多个波束上传输，则可以在较短时间内探测更多波束。RS可能是 RRS，因为不同的RS应该通过不同的波束发送，使得eNB可以识别每个 传输。每个波束的形状由UE决定，但波束的数量在UE和eNB之间。eNB 测量每个接收RS的质量，并确定最合适的UE发送波束。该决策然后连 同CQI值和调度授权一起在dPDCH上被发送到UE。
如第3.4.3.2节所述，可能无法在UE处形成高秩波束。为了启用上行 链路MIMO，可以使用若干秩-1波束。
在eNB处，基于波束的传输通常意味着基带所看到的单元数量远低于 用于形成波束的单元数量。这意味着并发的单个波束的(角度)覆盖小于 单元的覆盖。
在UE处，用于反馈目的的基于波束的传输可用于提高RS的链路预 算，但是可能不会减小角度覆盖，以使得波束数量仍可等于单元数量。
对于正在进行的传输，存在减小角度覆盖的可能性，如在eNB侧所做 的那样，但这可能意味着在一段时间之后，信道未被充分利用。为了防止 这种情况，需要具有宽角度覆盖或可能全角度覆盖的感测。
3.4.4.3基于互易性
在此的情况是UE处的每个天线配备有一对RX/TX链，并且幅度和相 位响应的任何差异通过校准或设计而以充分的水平已知。因此，假设相干 互易性。在传输涉及多个单元(这些单元具有相当大的、可能不确定的相 对位置和不同单元类型)的情况下，UE侧通常适合于FDD的较弱类型的 互易性(参见第3.4.2节)可能在UE侧无法很好地工作。原因在于，预编 码器从接收到发送载波频率的转换(根据相对载波间隔可能需要此转换) 可能引入显著的错误。
信道矩阵在下行链路RS上被估计，RS可以是DMRS，或者在下行链 路中没有数据传输的情况下可以是CSI-RS。需要分配多少CSI-RS取决于 在下行链路中使用的传输方案。当在下行链路中应用基于波束或基于互易 性的传输时，少量的CSI-RS便已足够。对于基于单元的下行链路传输， 可能需要每个天线单元一个CSI-RS，从而导致开销增大。
在eNB上，存在几种公知的预编码器设计原则，例如MRT和ZF(参 见第3.4.3.3节)。也可以在UE侧设想类似的方法。但是，还要考虑以下 一个或多个方面：
-功率利用变得更加重要，因为UE通常是功率受限的。使用导致不 从某些PA发送功率或发送极少功率的预编码器可能不是一个好主意。这 种情况在UE处非常普遍，因为定向天线单元指向不同的方向，并且可以 具有不同类型。
-由于丰富的散射环境，从下行链路DL传输估计的CSI可能比在eNB 处估计的CSI更快地过时。因此，可以应用更鲁棒的预编码器设计。
-UE侧的EMF要求更严格。应做出额外的考虑以确保满足所有法规。
3.4.5其它过程的多天线方面
在本节中，提出了除专用数据传输之外的其它过程的多天线方面。
注意，这里考虑NX独立操作的情况。当NX与LTE紧密集成时，可 以在LTE上执行这些过程中的某些过程。对于独立情况而言，特别是在第 3.4.5.1节中描述的系统信息供应方面也是如此。如果在LTE中完成RRC 连接建立，则UE将最终处于NX CONNECTED ACTIVE状态。注意， 有效的假设是使用第3.2.2节中描述的随机接入过程以从NX CONNECTEDDORMANT转换到NX CONNECTED ACTIVE。
3.4.5.1系统信息供应
在第2.3.6.1节中定义的签名序列(SS)用于传送签名序列索引(SSI) 并提供粗略时间同步，而且用于随机接入传输的UL功率控制。有利地， SS传输不依赖于波束成形，因为它需要在大的覆盖区域上传输，在许多情 况下，这是可能的，因为需要传输的信息量被构想为非常小。但是，在具 有挑战性的覆盖场景中，SS覆盖可能不足。在这种情况下，SS可以在窄 波束中传输，窄波束的指向可以被扫描，从而覆盖整个区域。
可以以不同方式使用波束成形来发送SSI。例如，可以将不同的SSI 分配给不同的波束，或者也可以考虑针对多个波束重用SSI。这会影响执 行RACH前导码检测的方式。
SSI用作AIT的索引。当在NX上将AIT传送到UE时，预计不需要 波束成形。相反，应用编码和重复来实现所需的可靠性水平。
3.4.5.2随机接入过程
随机接入过程在第3.2.5.2节中详细定义和描述，而本节中的重点是相 关的多天线方面。在此上下文中的重点是UE发起建立与网络的连接的过 程，并且网络不知道UE位置或最适合于发送和/或接收的波束。
由于网络(或UE)不知道UE位置或最佳波束，因此在随机接入期 间发送和接收消息时通常不可能利用最大天线增益。对于eNB和UE处的 模拟波束成形尤其如此。但是，与预计NX提供的数据速率相比，在随机 接入过程中针对所有消息需要发送的数据量非常小。因此，与数据传输所 需的SINR相比，接收初始建立消息所需的SINR被认为明显更低。
UE通过发送在第2.3.7.1节中描述的PRACH前导码来发起该过程。 最常见的情况是由于PRACH的低SINR要求，不需要任何UE TX波束成 形。如果需要UE TX波束成形，则可以利用互易性来从接收SS的位置发 送PRACH。注意，在这种情况下，很可能只有发送SS的节点接收PRACH。 还要注意，当针对SS传输使用SFN传输时，难以使用互易性。当不能使 用互易性时，UE可以使用不同的TX波束在后续传输机会期间重复 PRACH前导码传输。因此，该过程并未针对该情况进行优化，但是在覆 盖较差的情况下，只是接受了增加的访问延迟。注意，UE在发起传输时 不一定使用最窄的波束，而是可以依赖于更宽的波束。eNB在所分配的时隙中侦听PRACH前导码。网络检测所发送的PRACH，同时估计接收信 号的空间属性。然后，使用这些空间属性来发送随机接入响应。
当在窄波束(其在覆盖区域上被扫描)中发送SS时，不需要空间签 名估计。相反，指示不同波束中的不同SSI，并且让不同的SSI指向不同 的PRACH前导码是有利的。通过这种设置，网络可以通过检查所接收的 前导码来推导最佳下行链路波束，并使用该信息执行后续下行链路传输。
对于使用基于单元的上行链路接收的数字eNB波束成形解决方案，在 基带中估计接收信号的空间属性。在这种情况下，可以使用全阵列增益， 并且不会发生上行链路覆盖损耗。在TDD系统中，可以使用相干互易性， 而在FDD系统中，需要将空间签名映射到到达角(AoA)，然后将其映射 回合适的波束以进行传输。这种重新映射仅适用于间隔紧密的天线单元。 注意，可以考虑其中数字波束成形仅在与PRACH带宽相对应的窄频率范 围内完成的天线架构。
对于混合波束成形架构(参见第3.4.6.1节)，情况不同。可以设想两 种解决方案：
1发生与全天线增益相对的一些覆盖损耗。该覆盖损耗与天线单元的 数量和数字接收机链的数量之间的关系有关。基本上，每个接收机链附接 到不同的、不重叠的接收波束，并且这些宽波束一起覆盖可以从中接收 PRACH的区域。实际上，PRACH覆盖比最大PDCH覆盖差nant/nTRX。 例如，对于8个TRX和64个天线，这对应于9dB。需要在确定大小时考 虑这一点，但在许多情况下，PRACH覆盖不是限制性的。在这种情况下， 可以根据接收链的组合输出来估计空间签名。
2对于具有非常大的天线阵列和/或非常少的接收机链的情况，如果使 用先前的过程，则PRACH覆盖足够好。然后，PRACH覆盖可能限制性 能，特别是针对低上行链路数据速率确定大小时。基本上，需要更高的天 线增益以能够接收PRACH。在此，扫描接收波束成形器，同时，UE重复 PRACH传输。
在下文中，假设可以检测PRACH，并且可以建立空间签名或合适的 下行链路波束。
在检测到PRACH之后，eNB使用根据PRACH传输估计的AoA来 形成用于发送随机接入响应(RAR)的波束，参见第3.2.5.2节。该波束的 宽度由来自PRACH接收的AoA估计的质量确定。如果在模拟域中需要， 可以使用第3.4.5.6节中描述的方法来控制波束的宽度。
UE在PDCH上接收msg2并发送msg3。eNB使用来自PRACH接收 的信息来接收msg3，以改进接收并细化AoA估计。假设从PRACH估计 的AoA足够好，则msg3的接收适用于数字波束成形和模拟波束成形/混合 波束成形两者。通过细化的AoA估计，可以在相当窄的波束中发送msg4。
上述过程使用发送信号顺序地改进了波束选择。一旦建立了足够好的 波束以保持通信，就使用第3.4.3节中的过程来细化波束。在某些情况下， 可以在没有任何波束细化的情况下发送msg2和msg4。
3.4.5.3波束寻找
在NX中使用波束成形影响用于在UE和网络之间建立新链路的过程。 当数据传输采用波束成形时，除了传统的同步任务之外，链路建立还包括 确定优选的传输波束配置。
这样的过程的一些示例是切换到另一组节点，例如，当改变网络层(当 前服务波束然后可能是不相关的)或首次接入新频带中(新旧频带的空间 属性可能大不同)时。当UE具有已经建立的到网络的链路时，在某个频 率的某个节点层，朝着另一层或频率的波束寻找由网络发起，并且通常作 为主动模式过程来处理。DL波束寻找基于针对UE在DL中提供一组候选 波束以测量质量并向网络回报。网络配置测量和报告模式，向UE发出测 量命令，并打开相关波束中的MRS；参见第2.5.3节。不同波束中的MRS 使用时间、频率或代码空间中的波束扫描进行传输，其中扫描可以覆盖整 个波束方向范围，或者如果具有可用的先前信息，可以覆盖缩减后的子集。 使用通用MRS测量配置框架。然后，使用MRS测量之后的UE报告来确 定新层/频率处的第一服务波束。
在没有先前UE信息和波束方向信息可用的初始系统接入场景中，可 以应用波束寻找以使随机接入过程更有效，或者在某些情况下，使该过程 成为可能。虽然控制信令通常不需要与高性能数据传输相同的波束细化程 度，但是预计在较高频带处需要一些波束成形以接收系统信息并完成RA 过程；参见第3.2.5.2节。SSI设计包括用于不同DL波束配置的波束扫描 机制和标识；参见第2.3.6.1节。UE在UL RA前导码中回报最佳接收选项。 然后，响应节点使用该波束寻找信息将RAR和后续信令导向UE的方向。
3.4.5.4活动模式移动性
在第3.5节中描述的NX中的活动模式移动性AMM解决方案被配置 为管理波束之间的移动性，该移动性与LTE中的传统小区移动性相反。面 向波束的传输和移动性引入了许多与LTE小区移动性不同的特征。通过在 接入节点处使用大型平面天线阵列(该阵列具有数百个单元)，可以创建 每个节点具有数百个候选波束的相当规则的波束网格覆盖图案。单独波束 在仰角和方位角中的波束宽度由阵列中单元行和列的数量决定。
仿真研究显示，来自这种阵列的单个波束的覆盖区域可以很小，宽度 低至几十米的量级。当前服务波束区域外的信道质量下降很快，这可能需 要频繁的波束切换来以低开销来获得天线阵列的全部潜力。所有波束中的 静态移动信号都不可行，因此MRS需要仅在相关波束中开启，并且仅在 需要时才开启；参见第3.5.3节。基于SON数据库，根据UE位置和不同 候选波束的先前波束覆盖统计来选择相关波束；参见第3.9.4节。当服务波 束质量降低时，SON数据还可以用于触发移动性测量会话，而不需要连续 的相邻波束质量比较。
评估还表明，由于遮蔽衰退(例如，在街角转弯时)，可能发生突然 的波束丢失。活动模式移动性AMM解决方案包括有助于避免突然的链路 质量降低或不同步状况或者从突然的链路质量降低或不同步状况中快速恢 复的功能；参见第3.5.6节。
AMM解决方案在第3.5节中详细介绍。这包括低层过程(移动性触 发、测量、波束选择、RS设计和鲁棒性)和RRC主题(波束标识管理、 节点间HO和其它更高层方面)两者。
第3.5节中描述的活动模式移动性AMM解决方案通过主要使用有关 MRS的测量，支持一个节点内和不同节点之间的波束切换两者。注意，本 节中描述的过程可用于使用有关CSI-RS测量来更改一个节点内的波束。 或者更确切地说，使用CSI-RS的波束切换可用于不必重新路由数据平面 并且不需要进行重新同步的情况。在这些情况下，基于CSI-RS的过程更 精简，并且对UE也是完全透明的。
此外，活动模式移动性AMM解决方案区分链路波束和移动性波束。 链路波束是用于数据传输的波束，而移动性波束用于移动性目的。因此， 本章讨论的几乎所有波束都是链路波束；仅在本小节中描述了移动性波束。
3.4.5.5非活动UE的多天线功能
在第3.4.3节中，描述了用于专用数据传输的多天线过程。该描述专注 于连续传输数据的情况。然而，分组数据传输本质上是突发性的。许多分 组实际上非常小，并且分组之间的空闲时段是常见的并且具有未知且变化 的长度。至关重要的是，多天线功能可以有效地处理这种类型的业务模式。 当在一段时间内没有发送或接收分组时，UE移到休眠状态。有效的假设 是网络在发生这种情况时丢失所有与波束相关的信息，并且使用第3.4.5.1 节中描述的随机接入过程来返回活动状态。
然而，在数据传输结束和UE移到休眠之间存在时间段。在此期间， UE应用微DRX，并且UE应该可以非常快速地恢复数据发送或接收。这 意味着网络应保持某种概念的合适波束以用于数据传输。还应保持准确性 合理的时频同步，以及最新的节点关联。
对于基于单元的传输，假设下行链路参考信号的传输在空闲时段期间 也继续。如第3.4.3.1节所述，不同的UE可以共享相同的导频，因此无论 UE的数量如何，用于该RS传输的资源量都是有限的。而且，可能没有必 要保持RS传输的完整带宽。
对于基于波束的传输，情况更复杂，因为RS通常是UE特定的。为 了维持合适的波束，网络和UE可以依赖某种RS。可以通过以下方式实现 此目的：即，使UE周期性地或以事件驱动的方式来测量与不同波束对应 的一组下行链路信号的质量，并且将波束质量报告给网络。先前已描述的 下行链路RS是CSI-RS和MRS。这里应用与数据传输相同的原则：即， 将CSI-RS用于节点内波束切换，并且当没有足够好的小区内候选者时激 活来自邻居节点的MRS。
同时发送或接收数据的UE数量相当小。然而，处于活动状态但不发 送/接收的UE数量能够相当大。由于MRS仅在没有足够好的小区内候选 者时才被激活，因此MRS的数量不是瓶颈。然而，CSI-RS被周期性地发 送以估计节点内波束的质量，并且在处于活动模式的UE很多的情况下， 需要发送的CSI-RS量会非常大。
为了减少CSI-RS资源消耗，可以应用以下几种方法中的一种或多种：
-减少发送CSI-RS的频率；
-仅发送低秩CSI-RS；
-仅在部分带宽上发送CSI-RS；
-使用更宽的候选波束；
-允许UE共享CSI-RS。
当被组合时，这些方法应该使得能够维护处于活动模式中的相当多的UE， 并且相当快地返回到高速数据传输。
对于基于相干互易性的大规模MIMO传输，假设网络以合适的频率 调度RRS的传输以支持快速返回数据传输。
3.4.5.6可变波束宽度
诸如ULA和URA之类的有源天线阵列提供了许多自由度以使波束图 案适应信道条件和调度需求。来自大型天线阵列的一个典型波束示例是具 有高增益的窄波束，其在选定方向上可能具有超低增益以减小干扰扩展。
这种窄波束图案对于用户数据传输可能是典型的(如第3.4.3节中详细 描述的)，而其它类型的传输(例如控制信息的广播或当CSI不太可靠时) 有时需要更宽的波束图案。通过适当地选择预编码器，对于许多阵列尺寸， 可以产生波束宽度能够从非常宽(类似于单元图案)变化到非常窄的波束。 在许多情况下，预编码可以仅通过相位锥度(phasetaper)来完成，这对 于有源天线阵列是重要的，因为总输出功率由来自所有功率放大器的聚合 功率给出，并且对于纯相位锥度，使用完整可用功率。由于天线增益减小， 较宽波束的EIRP较低。这种类型的波束成形可以应用于线性阵列以及矩 形阵列，并且可以根据天线尺寸被独立地应用。类似于窄波束，较宽的波 束可以在任何方向上转向。
该技术可用于产生例如在所有方向上具有相同功率图案和正交偏振的 波束，以及使用更多端口(在一个或两个维度上布置)的波束。
3.4.6硬件方面
3.4.6.1多天线架构
“全尺寸”数字波束成形
理想地，来自/去往所有天线单元的信号应在基带域中进行数字处理， 以便所有自由度都可用(“全尺寸”数字波束成形)，如图102针对发送 侧所示。这提供了空间域和频域中在接收之后对信号进行后处理和在发送 之前执行预编码的充分灵活性；因此，实现了大规模MIMO功能的全部 潜力，例如频率选择性预编码和MU-MIMO。
图102示出了简化的具有数字预编码能力的天线架构。对于更多天线， 可以放宽对每个无线链的要求，参见第3.4.6.2节。使用非常大量的天线单 元(在大约4GHz下操作的第一NX宏eNB预计具有64个单元，每个单 元一个完整的无线链(FFT、数模转换器DAC/模数转换器ADC、PA等) 是构造实践的激进改变。这需要创新设计以便将成本、复杂性和功耗保持 在合理水平。
出现其它实际限制：即，基带单元(BU)可以执行有限的实时计算(例 如，以高速率对64×64矩阵求逆可能不实际)。此外，无线单元(RU) 和BU之间的无线接口的数据速率有限，而且，随天线单元数量缩放的能 力非常差(粗略地看，在RU和BU之间具有大约30Gbps是合理的，这 可以转换为200MHz上的大约8个20比特I/Q数据流)。
有源天线系统：将处理从BU移到RU
为了降低BU和RU之间的带宽要求，可以将一些处理直接放置在RU 中。例如，A/D转换和时频FFT变换可以在RU中完成，因此通过无线接 口只需要发送频域系数，这也可以减少必要的带宽。一些数字波束成形也 可以包括在RU中。对于上行链路接收机情况，这在图102中所示的示例 接收机中示出。
在上行链路接收机的情况下，为了进一步降低无线接口要求，可以通 过RU处的预处理减少流的数量。该预处理的目标是将天线单元的尺寸映 射成由BU处理的“有用”流的维度。可以例如基于在时域或频域中的纯 能量检测(在OFDM FFT之前或之后)，使用基于DFT或基于SVD的 维度分解并选择用于进一步处理的最佳维度来“盲目地”实现此目标；或者可以借助BU的帮助和信道估计结果来实现此目标。
在下行链路发射机的情况下，类似的处理链可以以相反的顺序完成， 尽管必须在无线接口上发送预编码/波束成形命令。发射机和接收机可以具 有相同数量的天线单元，或者它们可以具有不同数量的天线单元。
混合模拟-数字波束成形
在考虑实际硬件限制并且具有有希望的权衡的同时，部分地实现了大 型天线阵列的优点的另一种解决方案是图104所示的混合天线架构。这通 常包括两级波束成形，其中一个数字级用于单独的数据流(更靠近基带)， 另一个波束成形级更靠近天线单元以在空间域中“形成”波束。该第二级 可以具有各种实施方式，但通常基于模拟波束成形。
模拟波束成形
在数模转换器DAC之后，在模拟(时间)域中完成模拟波束成形以 进行预编码。因此，模拟波束成形与频率无关，因为它适用于整个频谱， 并且可以直接在RU中完成。
图105示出了简化的具有模拟预编码能力的天线架构。模拟波束成形 实施方式通常依赖于可被选择用于发送/接收数据流的预定义波束网格，如 图105所示。每个波束对应于相移预编码器，这避免了必须控制振幅，因 为这将需要额外的PA。可以设定波束以形成扇区、热点或某些空间分隔 以允许用户复用。跨越2维的天线阵列可以执行垂直和水平波束成形两者。
取决于实施方式，所有单元或仅部分单元可用于形成模拟波束。仅使 用单元的子集通过使每个波束由专用单元形成而简化实施方式，从而避免 了信号的“模拟求和”问题。然而，这减小了天线的孔径，进而减小了波 束增益。用于每个流的波束的选择必须用数字命令来完成。当前假设(待 确认)模拟移相器可以在CP时间(例如，一个或几个μs)内改变波束方 向。对于较短的CP时长，特别是对于较高的子载波间隔，这可能是乐观 的假设。一个相关的问题是实际上可以命令执行切换的频率(例如，每个 TTI或符号一次，具体取决于接口....)。
3.4.6.2硬件损伤和缩放定律
使用超大天线系统的许多可行性由所需的硬件质量决定。例如，为了 实现相干互易性(参见第3.4.2节)，需要指定要求。如果对每个天线施加 严格的要求，则功耗方面的总成本会受到影响。但是，随着阵列尺寸的增 加，降低复杂性和功耗的机会也随之而来。下面讨论一些权衡。多数权衡 取决于信道或预编码条件，因为这会影响发送/接收信号之间的(空间)相 关性。
数据转换器
为了接近全数字大型天线阵列，可以通过在每个天线端口的基础上降 低数据转换器分辨率来获得潜在的大功率节省。对于几种不同的阵列大小， 已经针对下行链路示出了这种情况。在上行链路中也成功地使用了1比特 量化以在多用户大规模MIMO设置中恢复高阶调制格式。当信道向量变 得高度相关时，例如如在LoS情况下，不可能解决多用户和更高阶调制。 对于UL，解决近/远问题仍然存在，这可能会妨碍低分辨率转换器的使用。
非线性高效功率放大器和互耦
由于两个原因，放大器线性度和效率被标记为重要问题，第一原因是 增加的载波带宽和载波聚合，其限制了可用于对功率放大器的非线性传递 函数执行校正的线性化带宽。第二原因是互耦的影响，因为密集且高度集 成的阵列可能会减少分支之间的隔离。这两个问题都可能导致需要在每个 天线上放松线性性能，同时保持性能不受影响。
已经研究了带外辐射及其空间属性。在LoS信道中，带外辐射的增益 曲线遵循带内辐射的增益曲线，但具有一些衰减。因此，可以在目标用户 而不是潜在的受害用户处找到辐射的带外干扰的最坏情况。对于NLoS信 道(IID Rayleigh)上的MU-MIMO，研究了发射协方差矩阵的特征值分 布，以便理解带外辐射的空间行为。可以看出，对于多用户情况(10个 UE)，相邻信道中的功率分布以全向方式扩展。然而，对于单用户情况， 辐射朝着目标用户波束成形。
振荡器相位噪声
随着工作频率的增加，通常会出现相位噪声方面的劣化。对于多天线 架构，取决于振荡器分布和/或同步，这种劣化可能具有不同的效应。相位 噪声增加之后的波形特定问题(例如由正交性丧失引起的子载波干扰)是 告知的并且在此处被省略。
随后针对大型多天线系统的挑战是大型天线阵列中的本地振荡器(LO) 的分布和/或同步，其需要相位相干RF以便执行波束成形或多用户预编码。 采用简化的方法，可以将相位噪声和LO同步的影响建模为接收用户的功 率损耗。这反过来表现为SINR降低，从而当信号和干扰之间的比率降低 时，性能劣化。对于多用户预编码，性能损耗取决于相位噪声分布与信道 相干时间之间的关系。在短相干时间的情况下，减小了低频相位噪声的影响。
仿真表明，对于独立自由运行的振荡器的情况，在一定延迟之后所有 功率都会丢失，该延迟取决于相位噪声改善(phase-noise innovation)或 LO质量。对于低频或中频同步的情况，接收功率损耗仅受LO的频率稳 定性的限制，而功率损耗甚至渐近地有限。
集中或分布式处理
为了充分利用在日益增大的天线阵列中引入的大量自由度，所执行的 无线信号处理可能需要通过向量信号处理采用以阵列为中心的视角，以便 充分利用可用的自由度。这不仅延伸到多用户预编码，还延伸到诸如数字 预失真、波峰因数降低等领域。
3.5移动性
NX系统应为正在移动的用户提供无缝服务体验，并且旨在以最少的 资源使用支持无缝移动性。在本节中，描述了NX移动性。如第1.2节所 述，NX中存在休眠模式和活动模式，这意味着移动性包括休眠模式移动 性和活动模式移动性。休眠模式(位置更新和寻呼)移动性可以在第3.2 节中找到。在本节中，仅处理NX内活动模式移动性。多点连接性和相关架构方面将在第3.12节中讨论。用于移动过程的参考信号的描述可以在第 2.3.6节中找到。如何维护波束邻居列表在第3.8节中讨论。
3.5.1要求和设计原则
移动性解决方案应该优选地满足一些特定需求，其包括以下一项或多 项：
-移动性解决方案应支持波束之间的移动而不丢失任何分组。(在LTE 中，当使用分组转发时，一些临时的额外延迟是可以的，但不可以丢失分 组。)
-移动性解决方案应支持多连接性，其中协调特征可用于经由良好的 回程(例如，专用光纤)以及经由放松的回程(例如，10毫秒以上的延迟， 有线的、无线的)两者连接的节点。
-移动性解决方案应适用于模拟波束成形和数字波束成形两者。
-移动性和UE测量应适用于同步和非同步接入节点AN两者。
-移动性解决方案应支持UE的无线链路故障检测和恢复动作。移动 性解决方案应支持NX与所有现有RAT之间的移动，其中NX与LTE之 间的集成更紧密且RAT间切换中断时间较短。
用于活动模式移动性的期望设计原则包括以下一项或多项：
-应使用由可配置功能构建的移动性框架。
-移动性解决方案应具有灵活性，使得下行链路DL和上行链路UL 移动性可以相互独立地被触发和执行。
-对于活动模式，移动性解决方案应作为一般规则被网络控制，网络 配置的UE控制可以在已经证明有大增益的情况下使用。
-与移动性相关的信令应遵循超精简原则。优选地，它应按需发生， 以最小化测量信号传输。应最小化与移动性相关的信令开销和测量开销。
-移动性解决方案应始终在终端和网络之间保持足够好的链路(这与 “永远最佳”不同)。
-移动性解决方案应独立于“传输模式”工作。
3.5.2基于波束的活动模式移动性
多天线传输已经在当前世代的移动通信中起着重要作用，并且在NX 中具有进一步的重要性以提供高数据速率覆盖。NX中的有源模式移动性 面临的挑战与支持高增益波束成形有关。当链路波束相对较窄时，移动性 波束应该以高精度跟踪UE，以保持良好的用户体验并避免链路故障。
NX的下行链路DL移动性概念是基于波束的。在具有大型天线阵列 和许多可能的候选波束配置的部署中，所有波束都不能以始终开启的静态 方式发送参考和测量信号。相反，所连接的接入节点AN选择一组相关的 移动性波束以在需要时发送。每个移动性波束携带唯一的移动参考信号 (MRS)。然后指示UE测量每个MRS并向系统报告。从UE的角度来 看，该过程与涉及多少个AN无关。因此，UE不必关心哪个AN正在发 送哪个波束；有时，这被称为UE是节点不可知的，并且移动性是以UE 为中心的。为了使移动性有效工作，所涉及的AN需要维护波束邻居列表， 交换波束信息以及协调MRS使用。
通过UE测量和报告相关候选波束的质量来实现跟踪移动UE，由此 系统可以基于测量和专有标准来选择用于数据传输的波束。在这种情况下， 术语“波束切换”用于描述当AN更新参数(例如，波束的传输点和方向) 时的事件。因此，AN内和AN间波束切换都可以被看作波束切换。因此， 在波束之间而非像在传统蜂窝系统中那样在小区之间执行NX中的切换。
本节讨论的波束类型主要是移动性波束，该波束是在移动期间更新的 实体。除了移动性波束之外，还存在“地理围栏”波束，引入该波束是为 了在某些部署中简化节点间移动性。
以下两节描述了下行链路移动性：选择用于下行链路传输的波束/节点。 一节描述基于下行链路测量的移动性，一节描述基于上行链路测量的移动 性。到目前为止，假设相同的波束/节点用于上行链路通信。然而，在一些 情况下，使用不同的波束/节点进行下行链路和上行链路通信是有利的。这 被称为上行链路/下行链路去耦。在这种情况下，可以使用单独的过程来选 择最佳上行链路波束/节点。上行链路测量用于选择上行链路波束/节点， 并且以最小的改变来使用第3.5.4中描述的过程。
3.5.3基于下行链路测量的下行链路移动性
已经进行了多项有关移动性解决方案选项的详细研究，所有这些研究 遵循公共移动性框架，该框架可以如图106所示在更高层次上概括，该图 示出了通用活动模式移动性(基于下行链路测量的)过程。在决定触发波 束切换之后，选择一组候选波束用于激活和测量。这些波束可以源自服务 AN和潜在的目标AN。测量基于移动性波束中的移动参考信号(MRS) 传输。在UE向网络报告测量结果之后，网络决定目标波束，并且可选地 向UE通知所选择的目标波束。(备选地，UE可能已经被主动地配置为 自主地选择具有最佳测量结果的候选波束，并且随后将测量报告发送到目 标波束)。该过程包括以下一项或多项：
UE侧：
1)测量配置。UE从网络接收有关要测量的MRS(或UE还可以在没 有配置列表的情况下进行全盲搜索)、何时测量、如何测量以及如何报告 的移动性配置。可以提前执行测量配置(并不断更新)。
2)测量。UE在UE接收到测量激活之后执行移动性测量，该测量激 活被指示开始测量所述测量配置中的部分或全部条目。
3)测量报告。UE将移动性测量报告发送到网络
4)移动性执行。
○UE可以接收在UL中发送USS以进行TA测量的请求，并 且发送USS。发送USS的要求可以是测量配置的一部分。
○UE可以接收命令(重新配置)以执行波束切换，该命令可以 包括新的波束ID和TA调整命令。也可以首先通知切换命令，并且可 以在目标节点中测量和调整TA。
○或者，如果下行链路DL同步和上行链路UL TA保持有效， 并且不需要附加配置(新的DMRS、安全性等)或者可以经由目标节 点来通知，则UE可以不接收切换命令。
网络侧：
1)测量配置。网络向UE发送移动性测量配置。
2)移动性触发。网络确定是否触发波束切换过程。
3)移动性测量。网络决定执行移动性测量过程，该过程包括：
○邻居选择：网络选择候选波束。
○测量配置。如果在步骤1中未配置UE，则网络向UE发送测 量配置。
○测量激活。网络激活相关波束中的MRS并向UE发送测量激 活命令。
○测量报告。网络从UE接收测量报告。
4)移动性执行。
○网络可以向UE发送USS请求命令(重新配置)以便发送用于 TA测量的USS。
○目标节点可以测量TA值并将该值发送到与UE通信的节点， 该节点将向UE发送TA配置。
○网络可以向UE发送波束切换(重新配置)命令。
网络可以在触发波束切换过程(步骤1)之前或之后(在步骤3期间) 向UE发送测量配置。
所概述的序列可配置有合适的设置，以用作所有活动模式移动性相关 操作的公共框架：首先执行波束寻找，然后在数据传输和监视模式中触发 波束移动性更新，以及执行连续移动性波束跟踪。
下一节描述了通用下行链路活动模式移动性过程的配置，在该过程中 UE从服务接入节点1(SAN1)移到SAN2，如图106所示。
3.5.3.1移动性测量
3.5.3.1.1测量配置
网络可以向UE发送移动性测量配置。该配置在RRC消息中发送， 并且可以包含有关测量事件的信息—要测量“什么”(例如，哪个MRS 指标)，“何时”和“如何”测量(例如，开始时间或标准和滤波时长)， 或“何时”和“如何”发送测量报告(例如，报告时隙、报告最佳波束ID 或其功率等)。如果仅开启少量MRS并且可以被测量，则该列表可能是 有用的。但是发送列表对于NW而言可以是可选的，并且UE可以盲目地 执行测量，例如检测所有可听MRS信号。可配置性的另一示例可以是节 点间测量，其中可能需要更长的滤波以避免乒乓效应。对于节点内波束测 量，使用短滤波。
测量配置可以由网络在任何时间发送。通常，一旦UE接收到配置， 它就开始执行测量。但是，该过程可以通过在下行链路控制信息DCI字段 中发送激活命令来进一步增强。因此，RRC消息仅配置测量，而可能不一 定启动UE以开始执行这样的测量。
3.5.3.1.2测量报告
UE基于由网络提供的配置发送测量报告。测量报告通常是发送到网 络的RRC消息。但是，在某些情况下，某些类型的报告可以通过MAC 发送。对于基于L3的报告，可以同时报告不同数量的波束，从而允许在 短时间内找到优选波束，但是这需要更多的信令开销，并且不容易将波束 切换与调度器集成。对于基于L2的报告，开销较少，并且易于与调度器集成，但是，可以同时报告固定的最大数量的波束测量。
3.5.3.2移动性监视和触发/执行
基于正在执行数据传输时观察到的链路波束/节点质量、没有数据时的 移动性波束质量或由UE发送的报告来触发MRS传输和测量。其它触发 (例如负载平衡)也可触发移动性测量执行。
存在不同的触发度量和不同的条件。反映波束质量的度量是RSRP或 SINR。条件可以是以下一项或多项：
a1)与一个绝对值的比较
a2)根据位置与参考表的多个不同的相对值的比较
a3)与其它波束的值的比较，或
a4)链路波束质量的下降率。还展示了对当前质量度量变化作出反应 的实际触发机制。
观察到的波束可以是以下一项或多项：
b1)当前服务链路波束(DMRS或CSI-RS)，
b2)当前服务链路波束加上其“扇区”波束，
b3)当前服务移动性波束(MRS)。
不同类型的切换(例如，节点内或节点间)可以具有不同的阈值。例 如，当链路质量差于阈值1时，触发节点内波束切换。当链路质量差于阈 值2时，触发节点间波束评估和切换。如果存在优异的回程(例如，专用 光纤)并且没有乒乓效应问题，则节点内和节点间都可以使用相同的参数。
当网络决定需要改变/更新/修改服务波束/节点标识时，网络准备移动 性过程。这可能意味着与网络中的其它节点进行一些通信。
存在若干将MRS测量结果报告给网络的选项：
c1)如果UE将所有测量结果报告给服务节点，则服务节点确定要切 换到的节点并用信号通知UE。该方法依赖于现有服务链路以在移动 性过程期间执行所有信令。结合切换命令来估计朝向新服务波束的TA。 TA估计的细节见第3.5.3.4节。
c2)如果UE将测量报告回不同MRS所来自的各个节点，则报告本 身需要先前的USS传输和TA估计，然后报告被视为测量过程的一部 分。一旦网络已经决定新服务节点并且用信号通知UE，UE就使用已 经可用的朝向新服务节点的TA。这种方法需要更多的UL信令，但是 一旦已发出测量命令，就消除了对旧服务链路的严重依赖。
c3)类似于c2)，但UE经由服务波束和经由最佳的测量新波束来回 报所有测量结果。然后，应该仅执行一次TA估计过程。
最终，网络可以请求UE应用新配置。可能存在这样的情况：其中重 新配置可以对于UE是透明的，例如在节点内波束切换中。然后重新配置 在网络侧发生，服务波束/节点可以被改变；然而，UE保持现有配置。如 果需要重新配置，则UE可以在切换之前或之后被配置。
3.5.3.3节点内/节点间MRS激活/去激活
通常，MRS仅按需发送。网络决定应激活哪些候选波束或相邻波束。 候选波束选择可以基于例如波束关系查找表。此邻居查找表按照UE位置 或无线指纹来索引。位置可以是准确位置(GPS信息)或近似位置(当前 服务波束信息)。创建和维护邻居查找表是自动邻居关系(ANR)管理过 程的概括，其由网络中的SON功能来处理(参见第3.9.4节)。这些表既 可用于提供触发标准(第3.5.3.2节)以启动朝向给定UE的测量会话，也 可用于确定用于测量和可能的波束切换的相关候选波束。此查找表中的波 束可以是正常移动性波束或“扇区”波束。从内存消耗和信令消耗的角度 来看，如果候选波束较宽并且波束数量较小，则可以减小相邻波束关系表 的大小。在一些网络部署中(例如，在LTE频带中或在高负载和频繁切换 区域中部署NX)，可以优选地将MRS配置为始终开启，使得由同一移动 性波束覆盖的潜在多个UE可以连续跟踪相邻波束的质量。
3.5.3.4定时提前更新
为了向服务节点以外的节点报告MRS测量，并且为了恢复朝向新服 务节点的UL数据传输，UE需要应用正确的定时提前，该提前一般不同 于当前服务节点的TA。在非同步网络中，始终需要执行TA估计。然后， USS传输按照MRS测量命令中的测量进行配置，或者由RRC静态地配置。 这同样适用于同步宏网络，其中ISD超过循环前缀CP长度或与循环前缀CP长度相当。
另一方面，在具有短ISD的紧密同步的网络中，朝向旧服务节点的 TA也可以很好地用于新服务节点。UE可以通过旧DL定时同步是否适用 于新节点来推断是否是这种情况。除非确有必要，否则不进行新的TA估 计是有效的。网络控制的方法是网络配置UE以按照MRS测量命令中的 测量来发送USS(或不发送USS)。如果网络估计旧节点和新节点可以共享同一TA值，则不估计TA，否则请求UE发送USS。备选地，在UE控 制的方法中，如果UE确定不需要重新同步来测量新节点的MRS，则UE 可以省略在UL中发送USS。在此，节点仍然需要为USS接收预留资源。
如果要改变TA，则使用dPDCH或PCCH在旧服务波束上或从新节 点(其中DL已经“操作”，因为UE已经与MRS同步)来传送TA。
在上面的MRS报告解决方案c1中，可以在UL中发送USS，并且可 以在DL中发送TA更新作为波束切换命令和握手的一部分。
在上面的MRS报告解决方案c2和c3中，UE将USS作为测量报告 过程的一部分发送到MRS发送节点，并且作为单独的消息来接收TA更 新。
在可以以高准确性确定UE位置的一些部署中，可以从先前收集的数 据库中取得从旧服务波束切换到新服务波束时所需的TA校正。基于根据 SON原则管理的先前TA测量来创建数据库。
3.5.3.5可配置序列
移动性测量序列与LTE中的基本相同。移动性监视和触发序列类似于 LTE中的对应序列，但是一些细节不同，例如，启动的标准和可用于移动 性测量的UE特定的信号不同。其中在UE特定的候选波束集中动态地激 活参考信号(MRS)的MRS激活序列是NX中的新过程。根据请求激活 和去激活MRS，并且采取UE特定的方式对于精简设计至关重要。NX中 主要的新挑战是网络决定激活哪些候选MRS以及何时激活。由于遮蔽衰 退，后一方面在高频下可能尤其重要。当在几个不同节点中激活候选波束 时，网络中可能需要一些准备和信令。尽管如此，该过程对UE是透明的。 仅向UE通知测量配置，并且UE相应地进行报告，而不将波束与特定节 点进行关联。在首先通知切换命令之后，还可以在目标节点中测量和调整TA更新序列。此外，可能还需要额外的重新配置。
波束切换触发过程根据MRS的设计和传输方式而不同。更具体地说， 存在三种典型情况：
1.仅在检测到服务波束质量下降时才激活波束MRS。无论波束是来 自相同节点还是来自相邻节点，都激活查找表中所有相关候选波束的MRS。 表构建可以是SON功能的一部分。UE测量所有MRS并发送测量报告。
2.周期性地配置和发送查找表中的所有扇区MRS或包含用于活动 UE的服务波束的扇区MRS。UE还可以跟踪已发送的扇区MRS的质量并 且周期性地或以基于事件的方式报告质量。
3.服务移动性波束适于连续跟踪UE以维持最大波束增益，这类似于 第3.4节中的CSI-RS过程。UE使用服务波束附近的其它波束来报告当前 服务波束方向与估计的最佳波束方向之间的误差信号。
情况1更适合于没有严格QoS要求的服务，而情况2更适合于具有额 外开销的时间关键服务。(还有混合选项，例如，针对给定UE激活查找 表中的所有MRS，具有额外的开销)。在情况3中，对于UE特定的参考 符号，一个节点内的波束形状的任何修改对于UE是透明的，不需要任何 信令，除非在UE侧应用RX模拟波束成形。
3.5.4基于上行链路测量的下行链路移动性
还可以使用上行链路测量来选择下行链路波束。在高级别上，可以假 设当认为需要波束切换时，按需执行这种测量。因此，移动性事件的概念 仍然适用，并且依赖于某种触发来启动事件。
由于更新下行链路波束，因此自然地仍然使用上一节中描述的任何测 量来监视下行链路性能。例如，可以监视针对CSI-RS或MRS测量的信道 质量信息CQI。
使用上行链路测量来选择用于下行链路传输的AN通常很有效，假设 不同的AN使用相同的发射功率并具有相同的天线能力。否则，这必须得 到补偿。
为了使用上行链路测量来选择一个节点内的下行链路波束，需要上行 链路和下行链路之间的互易性。无源天线组件和传播介质在物理上对于 TX和RX是互易的，但RX和TX路径中的有源组件和RF滤波器通常表 现出不对称和相位变化，这在所有情况下都不会产生自动互易性。然而， 通过引入额外的硬件设计约束和校准过程，可以提供任何所需的互易程度。
如第3.4节中详细讨论的，可以区分不同的互易性水平：
●“定向”：到达角/离开角对于RX和TX是互易的，
●“固定”：信道协方差矩阵对于RX和TX是相同的
●“相干”：RX和TX通道匹配，如从相干时间/带宽内的基带所见
出于移动性的目的，通常针对跨越许多衰落周期的适当波束网格波束 选择，方向互易性一般是足够的。TX和RX路径中的成对天线单元校准 技术可以提供所需的单元间相位相干性。“定向”互易性也允许在所讨论 的波束网格配置中使用UL测量来进行下行链路TX移动性波束切换。
为了获得上行链路测量，网络请求UE将UL参考信号发送到网络。 用于移动性测量的一个可能的参考信号是USS。USS不仅可以由服务节点 检测，还可以由相邻节点检测。相邻节点应该保持它们所服务的UE的传 输，以清除其中将发生USS的传输资源。
如果覆盖情况具有挑战性，则UE可能需要使用TX波束成形来发送 USS。在这种情况下，UE需要在所有候选方向上发送USS，并且可以将 不同的USS标识分配给UE侧中的不同上行链路TX波束，使得网络可以 反馈最佳UE TX波束标识。如果UE不能同时在多于一个方向上进行发送， 则可以对波束发送进行时间复用。USS可以周期性地或者以事件触发(当链路波束的质量下降时)的方式从UE发送。由于UE天线阵列布局不规 则，这种波束扫描配置在UL中比在DL中更复杂。可以使用UE的先前 校准或即时学习，以多种方式确定合适的扫描模式。
在网络中，候选AN尝试在不同波束中检测USS并选择最佳波束。如 果网络使用模拟波束成形，则节点不能在一个USS周期内执行大量波束的 测量。AN可以顺序地使用不同的RX波束扫描USS。UE TX和AN RX 波束扫描模式的协调是复杂的。只有在确实为覆盖要求所强制的情况下才 考虑依赖于这种组合。
对UE和网络之间的信令存在一些要求，其例如包括UE中使用的USS 的数量和网络扫描的重复周期。可以假设采用与MRS配置相同的过程： 使用RRC配置USS传输参数，并使用MAC激活传输。
存在基于上行链路测量来执行下行链路波束切换的若干备选方案。
1.可以基于上行链路测量直接选择窄(链路)波束。
2.基于上行链路测量的波束选择确定了移动性波束，并且可以稍后基 于补充的下行链路测量来选择窄(链路)波束。
3.移动性波束首先由具有较宽RX波束的上行链路测量确定。之后， 窄(链路)波束可以进一步由具有窄RX波束的上行链路测量确定。当确 定窄波束时，可以在位于第一部分中的选定RX波束内或附近的窄波束中 测量另一RS。
在三个备选方案中，波束选择过程(备选方案1中的波束选择，备选 方案2和备选方案3中的宽波束选择)是相似的，如图107所示。基于上 行链路测量的波束选择过程可简述如下：
1触发波束切换
2在相关波束中的相邻节点之间激活USS接收
3在UE中激活USS发送
4在网络中执行USS测量
5基于测量报告确定最佳波束
6如果需要，准备波束切换
7如果需要，发出波束切换命令
如前所述，可以周期性地或者以事件触发的方式从UE发送USS。如 果根据早期配置周期性地发送USS，则可以忽略步骤1-3。如果需要定时 提前更新，则可以从USS测量获得TA值，并且可以在波束切换命令期间 将新TA值通知给UE。TA估计的细节类似于第3.5.3.4节中的描述。在备 选方案3的窄(链路)波束选择中，只有一个微小差异，其中不涉及来自相邻节点的波束。它是一种节点内波束选择，如图108所示。在此，“USS” 也可以是其它类型的参考，例如RRS。备选方案2中的补充下行链路测量 与基于下行链路测量的方法的情况2中的节点内波束切换类似。
3.5.5无线链路问题
给定“超精简的”并使用大规模波束成形的系统，需要重新考虑“无 线链路故障”的传统定义。当数据不在上行链路或下行链路中传输时，可 能没有任何信号可用于检测无线链路是否发生故障。例如，移动参考信号 可能并不总是存在于超精简5G系统中。
用户终端可能在不被注意的情况下在分组传输突发之间移出覆盖范围。 如果依赖于带内和/或波束成形的控制信息，则可能并非总是能够到达目标 接收机以继续向该UE进行数据传输。备选地，当用户想要发送数据时， 可能无法将数据传送到网络并被调度。在这种情况下，UE必须执行新的 随机接入过程，这与显著的延迟和信令开销成本相关联。
为此，引入了表示为无线链路问题(RLP)的新事件。这用于指示无 线链路的网络节点和用户终端节点配置之间存在不匹配。RLP可以由指向 信号未到达目标UE的方向的网络节点天线所引起。它还可能由用户终端 中未正确地调谐到网络中的目标服务节点的天线配置所引起。
注意，本节仅考虑这样的情况：即，存在不同于传统无线链路故障(RLF) 的情形，因为无线链路问题(RLP)并非“错误事件”，而是相当频繁地 发生的某种事件。无线链路可以在需要时“被固定”而不是维护无线链路。 RLF类型的事件也可用于NX，其中UE确实使用“正常”接入过程来尝 试重新建立。这可以例如在RLP恢复失败的情况下被触发。本小节不考虑 这种情况。
快速无线链路问题(RLP)解决过程被设计为根据需要在UE和网络 之间重建无线链路。UE可以检测以下一项或多项作为RLP事件：
●预期的下行链路DL信号“消失”(例如，调度的或周期性的 DL参考信号低于阈值)。可以针对在检测到RLP之前信号需要 多长时间低于阈值而配置计时器。
●监视的DL信号“出现”(例如，调度的或周期性的DL参考 信号高于阈值)。可以针对在检测到RLP之前信号需要多长时 间高于阈值而配置计时器。
●UL传输无响应(通常在调度请求传输或基于竞争的信道传输 之后)。可以针对在检测到RLP之前需要多少传输未被响应而 应用计数器。
另外，网络节点检测以下一项或多项作为RLP事件：
●预期的UL信号“消失”(例如，调度的或周期性的UL参考 信号低于阈值)。可以针对在检测到RLP之前信号需要多长时 间低于阈值而配置计时器。
●监视的UL信号“出现”(例如，调度的或周期性的UL参考 信号高于阈值)。可以针对在检测到RLP之前信号需要多长时 间高于阈值而配置计时器。
●DL传输无响应(通常为UL授权或DL分配)。可以针对在 检测到RLP之前需要多少传输未被响应而应用计数器。
在正常(高比特率)数据业务发生在高天线增益窄波束中的情况下， 可能存在定义的预先配置的回退过程，该过程使用另一更鲁棒的波束(通 常数据速率更低，天线增益更低，波束宽度更宽)。
在示出了UE检测到无线链路问题并且服务节点解决问题的示例的图 109中，UE是在第一(例如，窄波束)无线链路中检测到RLP的节点。 注意窄椭圆形状，其示意性地示出了该第一无线链路的网络侧和UE侧天 线配置。在检测到RLP事件之后，UE可能使用新天线和更鲁棒的配置发 送UL RLP传输(由图109中的右手圆圈示意性地示出)。服务网络节点 可能在不活动计时器到期之后开始对来自被服务的UE的UL RLP传输进 行上行链路监视。可以使用更鲁棒(例如，更宽)的波束来执行该接收(由 图109中的左手圆圈示意性地示出)。UE可以通过使用预定义的公共标 识符(这里表示为tagp)在UL RLP传输中标识自身，而服务节点可以使 用标识符或标记tagp(公共)和tagp(服务)在UL RLP修复响应传输中 标识自身。当服务节点具有多个活动的无线链路时，它通过检查所接收的 标识符(tagp)知道哪个无线链路有问题。当UE准备从非服务节点接收 UL RLP修复响应时，它然后可能将非服务节点响应(其使用公共标识符 tagp)与服务节点响应(其使用服务节点标识符tags)区分开。一旦两个 节点(服务节点和UE)都知道RLP事件，则自然的下一步是对无线链路 执行新的优化过程。备选地，可以允许无线链路保持“断开”，直到需要 为了再次发送用户数据而被修复。在这种情况下，下一次传输应优选地以 两侧上的鲁棒天线配置开始。当在网络节点中首先检测到RLP时，使用类 似的过程。
3.6自回程
NX的特征之一是集成使用相同的基本技术并且可能在公共频谱池上 操作(包括在相同物理信道上或在相同频带中的不同信道内的操作)的接 入和回程(不排除使用接入和回程的带外调整大小)。作为这种集成的期 望结果，基站或接入节点(AN)应能够将NX技术用于可能在相同的频谱 上的无线接入和无线传输两者。这种能力在本文中被称为自回程，因此NX 中的自回程可以使用NX中支持的接入组件(例如，多址、同步、多天线、 频谱等)，但是用于回程目的。
3.6.1动机和范围
“小小区”接入节点只能与鲁棒且有能力的传输网络协作来应对无线 数据业务的预期增长。存在以下情况：即，在需要额外基站的位置处没有 固定的回程连接(诸如光纤)。专用载波级无线回程技术是一种经济高效 的光纤替代技术，通常与高频谱效率、高可用性、低延迟、极低误码率和 低部署成本相关联。无线回程的使用不仅对技术本身提出要求，而且还对 干扰处理(这种处理通常是通过仔细的规划和许可来完成的)提出要求。 传统的无线回程部署通常是单个LOS跳。无线接入的不断发展推动了回程 的发展，例如，需要越来越高的容量、致密化等。未来的无线回程部署在 许多情况下也将面临无线接入所面临的相同挑战，例如，具有信号衍射、 反射、遮蔽、多径传播、室外到室内穿透、干扰、多址等的NLOS信道。 移动基站(例如放置在高速列车上的移动基站)的无线回程是一个重要的 用例。对回程的性能要求远远高于对接入链路的性能要求，但部署场景可 能是经过精心设计的，通常是针对固定场景。通过用于接入网络的相同技 术，即MIMO、多址、干扰抑制、移动性等，可以满足高性能要求。这形 成了接入和回程融合以及自回程的基础。
NX设计支持带内(其中接入和传输使用相同频谱)和带外(其中接 入和传输使用单独的频谱或载波)自回程两者。带内自回程只需单个无线 频谱块进行接入和传输两者，并且当获取单独的频谱以在整个覆盖区域上 传输是昂贵的或困难的时，带内自回程是有吸引力的。带内自回程还通过 一组公共的无线收发机和天线系统而简化了硬件并降低了相关成本。然而， 当接入和传输的目标覆盖区域实质上不同时，可能需要具有单独的频谱和 专用硬件的带外回程。此外，带内自回程可能导致接入和回程链路之间的 相互干扰，因此比其带外回程更具挑战性。为了减轻相互干扰的影响，可 以通过时域或频域中的固定分配来在接入和传输之间共享无线资源。备选 地，可以通过接入和传输之间的联合无线资源管理，根据业务需求以动态 的方式完成资源共享，以最大化频谱效率。
为了支持下一小节中描述的多种不同的目标用例，NX设计还支持多 跳(两个或更多跳)上的自回程，其中仅对回程链路(不包括接入链路) 上的跳数进行计数。多跳方面在协议设计、端到端可靠性保证以及无线资 源管理方面提出了挑战。
3.6.2目标用例
用于自回程的目标用例可以基于拓扑和可用性这两个主要特征被分成 粗略分类的三个组：
I.静态或确定性拓扑，高可用性，
II.半静态拓扑，中等可用性，以及
III.动态拓扑，低可用性， 其中可用性分别为五个9(即99.999％)，3到4个9，以及0到1个9。 在所有这些用例中，有些已被优先考虑，因为它们是代表性或示例性用例。 图110示出了用例的优先次序，如序列II.4.b、II.2.b、II.3.a、I.1.a、II.2.c、 III.6、III.7、I.1.b、II.2.a、II.3.b、II.4.a、II.4.c、III.5。
自回程网络的拓扑通常是网格，但是期望更简单的路由构造被叠加在 连接图上。通常倾向于最小化遍历局部网络所需的跳数；在大多数情况下， 这导致最大回程跳数被限于2到3跳。然而，存在例外，例如高速列车， 其中跳数可以增长到高很多的数量，例如列车的车厢数量。(毫无疑问， 列车车厢可以以有线技术来连接，但这带来了必须将初始回程接入桥接到 具有足够传输能力的有线局域网的额外复杂性。)
回程上的传输格式应该是灵活的。因此，尽管用于NX多路接入和NX 自回程链路的基本空中接口相同是有利的，但空中接口应能够支持宽范围 的可用性要求，从适用于传统回程替换的99.999％或五个9到适用于V2V 用例的可用性的0到1个9。(ITS的许多使用案例不受高可靠性或低延 迟要求的影响，并且针对同时为大量车辆提供高可用性而存在限制)。重 要用例在下面详细地描述。图111示出了在可用性、延迟和数据速率要求 方面具有多种性能要求的自回程的一些重要示例。
Figure BDA0003500438550002181
Figure BDA0003500438550002191
表15：自回程的重要KPI的制表
3.6.3有效假设
为了限定范围并设置NX自回程概念的重点，做出以下假设：
1.自回程(BH)接入节点(AN)旨在以时间同步的方式工作。
2.支持多跳(无限制)，但最多针对2到3跳来优化性能。
3.支持接入和回程的带内和同频道使用(接入和回程不一定共享 相同的频谱，但允许这样做)。
4.仅使用NX接口的同类回程链路。
5.接入接口不一定是NX(例如，可以是LTE或WiFi)。
6.假设路由在很长时段内是固定的，并且可以在本地环境中的第 2层或在广域中的第3层处切换。
7.自回程链路支持所有必要的网络接口，例如S1/X2和 BB-CI/BB-CU，使得在用于传输时可以跨回程链路维护核心网络 功能。对于其中可以在云硬件中进行更高层的分布式eNB实施 方式，也可能需要其它接口的支持。BB指基带。
3.6.4接入和回程的统一视图
为了实现接入和回程的协调集成，非常需要接入链路(UE和AN之 间)和回程链路(相邻AN之间)的统一视图。如图112所示，自回程基 站或AN不仅作为基站服务于附近其自己的被分配的UE(在此被称为正 常UE或仅被称为UE)，而且还服务于作为将数据路由到核心网络或从 核心网络路由数据的中继的相邻接入节点。每个自回程AN可以被认为是 虚拟AN和位于完全相同的物理位置的虚拟UE的组合。聚合节点(AgN) 充当具有固定(有线)回程连接的这种AN网络中的特殊根节点，其中所 有数据业务源自并终止于该根节点。从这点来看，每个回程链路可以被视 为下游AN的虚拟UE和上游AN的虚拟AN之间的接入链路。因此，整 个多跳网络可以被视为传统的蜂窝网络，其在(虚拟或正常)AN和UE 之间仅具有单跳接入链路。可以以相同的方式处理回程链路和接入链路两 者，并且可以在回程链路中重用针对接入链路定义的任何控制信道和参考 信号。然而，如稍后在关于路由选择的小节中所讨论的，NX设计需要在 每个自回程AN处建立路由表的功能。例如可以通过协议层(诸如RLC)或第3层(诸如PDCP)的适配组件来实现这一点。
图112示出了自回程接入节点的设备共址透视图。
3.6.5用于回程的多天线
如对接入一样，高容量和频谱效率对于回程也非常重要。传统上已经 在无线接入中采用的诸如MIMO和空间分集之类的多天线技术也被用以 提高专用无线回程系统中的频谱效率和可靠性。天线分集是商业上可用的 并且LOS MIMO在微波点对点回程(MINI-LINK)中正在变得商业化。 异构网络中的未来和更灵活的部署也使得波束成形或波束控制成为无线回 程中引人注目的期望特征。波束成形具有增加接收信号功率，同时通过将 传输限制在所需方向上来减少对其他用户的干扰量的双重优点。
出于上述原因，为NX开发的多天线概念针对自回程用例提供了增加 的覆盖、可靠性、频谱效率和容量。
与接入链路相比，典型的自回程用例在链路的每一端具有接入节点， 这使得能够两端具有更先进的天线系统。这开辟了使用更高阶SU-MIMO 来提高频谱效率和/或可靠性的可能性。在一些用例中，例如，小小区回程， 可以有利地使用MU-MIMO。在带内自回程实施方式中，MU-MIMO也 可以应用于复用回程并在相同资源上访问业务。MU-MIMO与到每个自回程接入节点的多层传输相结合也可能具有潜力。
多天线方案的性能取决于用于设计发送/接收的信道状态信息CSI的 质量。如果无线基站是固定的并且信道具有较长的相干时间，则还有更好 的可能性来获取高质量CSI以设计更鲁棒的高容量多天线发送/接收方案。 如果不那么频繁地重新训练信道，基于互易性的大规模MIMO中的导频 污染也变得不那么成问题。NX中基于互易性的多天线技术依赖于上行链 路测量来设计下行链路传输，从而减少或消除对CSI反馈的需要。但是， 如果信道或多或少是静态的(信道在一些回程场景中可能如此)，则也可 以考虑FDD，因为如果不必那么频繁地训练信道(这是由于较长的相干时 间)，CSI反馈导致的相关开销会变小。互易性更容易通过不成对的频谱 来利用，但也可以使用用于成对频谱的统计技术来实现。(例如，协方差 估计可用于确定合理长寿的信道的主导本征模式；这些技术可以在不需要瞬时信道信息的情况下改进接收机SNR度量)。此外，当信道具有长相干 时间并且甚至可以知道节点的位置时，建立链路以及识别基于波束的系统 中的良好波束变得容易得多。静态回程应用具有明显的优点，使得可以例 示多天线系统的全部潜力。
NX中的自回程应支持带内和带外操作两者，这可能对用于回程的天 线系统提出要求。例如，如果在带外解决方案中接入链路和回程链路之间 存在大的载波频率差异，则显然需要使用适合于其各自频率的接入和回程 的单独天线系统。同一天线系统可以在带内解决方案中用于接入和回程链 路两者。然而，使用同一天线系统会对回程覆盖区域具有影响，因为所有 回程链路都需要与接入链路位于同一覆盖区域内，事实可能并非总是如此。 如果回程和接入需要不同的覆盖区域，则也可以针对带内情况考虑单独的 天线系统。取决于回程要求，也可能需要单独的天线系统以针对回程连接 实现足够好的链路预算。
3.6.6协议架构
一个重要的问题是自回程的协议架构。从纯协议架构的角度来看，存 在三种主要的备选方法：
●L2中继
●L2中继(按LTE中继)
●L3中继(按WHALE概念)
本设计专注于图113和图114(L2中继)中描述的架构。
3.6.6.1 L2中继
图113和图114分别示出了用于多跳自回程的用户平面和控制平面的 协议架构，其中每个自回程AN被视为L2中继。在该架构中，每个自回 程AN基本上充当下游(虚拟或正常)UE的朝向其上游AN的L2代理。
L2中继方法可以与多跳ARQ相组合，如在第2.2.8.4和第2.2.8.5节 中更详细地讨论的。
3.6.6.2 L2中继(按LTE中继)
备选地，图115和图116分别示出用于用户平面和控制平面的针对单 跳中继按LTE中继概念采用的协议架构。利用该架构，自回程AN对应于 LTE中继，以及聚合节点对应于LTE施主eNB。利用该架构，自回程AN 可以被视为基本上充当上游AN的朝向其下游(虚拟或正常)UE的代理。 因此，回程链路需要携带S1/X2/OAM信号，并且对可用性和延迟有关联 的严格要求。不清楚这种架构是否可以扩展到具有多跳(两跳或更多跳) 的情况，并且如果可以扩展，与图113和图114中描述的相比，这种架构 的益处是什么。
3.6.6.3 L3中继
第三种方法是使用无线技术(例如NX)实现单独的底层传输网络。 该架构可以被描述为底层无线回程层之上的一个无线应用层。在图117中， 示出了用于此备选方案的高级架构。即使该图仅示出回程层中的单跳，也 可以通过包括L2中继作为回程层的一部分来扩展到多跳，例如，如上面 在第3.6.6.1节或第3.6.6.2节中所述。
由于应用层在IP层上与无线回程对接，因此，该备选方案也可以被描 述为“L3中继”，注意，应用层使用的用户平面核心网络节点通常与回程 层的用户平面核心网络节点相同(例如，使用核心网络用户平面节点的搭 载)。
该备选方案的一个重要特征是无线回程是接入不可知的，底层无线是 可由若干无线网络应用(不同类型的接入节点)共享的通用传输网络。
3.6.7路由选择
为了通过自回程AN的网络将信息无线地从聚合节点(假设具有到核 心网络的有线连接)传输到(正常)UE或执行反向传输，每个自回程AN 必须知道针对每个单独的(正常)UE和至少一个聚合节点在下一跳中将 所接收的NX PDU转发到何处。因此，每个自回程AN应维护路由表，该 路由表针对所有注册的(正常)UE包含这种下一跳路由信息和上下文。 由于无线环境可以随时间改变，因此需要在每个自回程AN处定期更新该 路由表，尽管更新相对不频繁。这些路由表共同确定每个(正常)UE与 聚合节点之间的路由。在下文中，针对NX考虑了几种用于建立这些路由 表和相关路由的选项。
3.6.7.1固定的预定路由
路由表(和相关联的路由)在部署期间预先确定并且不随时间改变。 在这种情况下，不需要在网络中实现周期性路由功能。假设自回程AN的 每个虚拟UE被附接到另一AN或聚合节点的至少一个固定的虚拟AN。
3.6.7.2通过服务节点选择的隐式路由
利用第3.6.4节中描述的接入和回程链路的统一视图，可以通过对每个 自回程AN的虚拟UE应用传统的服务节点选择机制来隐式地完成路由选 择。通过限制每个自回程AN的虚拟AN只能在与核心网络的连接由自回 程节点的虚拟UE通过其它自回程的AN或聚集节点建立之后被激活，可 以针对所有自回程AN建立以核心网络为根的树状路由拓扑。因此，可以 通过将后代AN的标识转发到路由树上的上游AN，在每个自回程AN处 建立路由表。应该在NX中提供逻辑控制信道，以总体上用于转发这些AN 标识或其它路由信息。
这种通过服务节点选择的隐式路由的优点在于不需要显式路由功能， 并且可以针对路由目的而重用针对NX开发的移动性解决方案。当虚拟UE 与虚拟AN之间的信道条件发生变化时，由于环境变化或AN移动性的变 化，虚拟UE应切换到与另一自回程AN相对应的新的虚拟AN，并且作 为结果，该虚拟UE的所有后代AN的路由将相应地改变。隐式路由的缺点在于，路由树中每个链路的选择完全基于本地信道条件(用于切换)， 而不考虑该选择对每个路由的吞吐量的影响。
3.6.7.3显式路由
为了优化自回程连接的吞吐量和延迟，路由选择理想地应考虑由构成 路由的相邻链路产生的干扰(路由内干扰)和由构成其它路由的链路产生 的干扰(路由间干扰)。这种干扰感知路由只能通过显式的动态路由功能 来实现。显式路由功能可以以集中或分布的方式实现。
在集中式(显式)路由功能中，所有路由和资源分配决策由单个中央 节点(例如，聚合节点)做出，该中央节点被假定为能够访问有关网络中 的所有节点和链路的所有相关信道状态或分布信息。集中式实施方式允许 不仅使用干扰感知路由解决方案，而且还允许使用基于节能网络编码的路 由解决方案。因此，这种解决方案有可能导致路由和无线资源分配的最佳 整体选择。然而，它需要大量的开销在特定端到端逻辑控制信道上周期性 地将所有信道信息转发到中央节点。
在分布式路由中，(显式)路由功能由所有自回程AN共同实现。每 个节点基于本地信道测量和与其邻居的路由信息的本地交换，单独决定将 分组转发到何处以到达目标节点。总的来说，由所有节点做出的一组决策 形成了网络中的整体选定的路由(多个)和分配的资源。分布式路由的优 点是路由功能可以很好地随网络大小而伸缩。挑战是建立必要的控制信道 以促进相邻AN之间的路由信息的交换。
NX设计最初支持前两个更基本的路由解决方案，即，固定路由和隐 式路由，同时为将来演进到更复杂的显式路由解决方案铺平了道路。
3.6.7.4物理层网络编码
与有线网络不同，携带不同业务的路由在无线网络中引起不期望的相 互干扰。这从根本上限制了路由的性能，因为路由解决方案最初旨在用于 具有隔离连接的有线网络，并且不能轻易通过扩展来应对无线网络中的干 扰。物理层网络编码(PLNC)方案可用于无线网络中的多跳通信。它们 能够利用无线介质的广播特性，将干扰作为有用信号处理，并在无线介质 中自然产生的多个路由上传播数据。通过在严重相互干扰的路由上应用 PLNC方案，PLNC方案也可以与路由范例相集成。
图118示出了路由与PLNC。图的左侧示出了两个不同路由上的两个 分组的路由。每个中继节点接收两个分组的混合，并且需要重建所需的分 组。因此，分组在中继处产生相互干扰。图的右侧示出了PLNC方法：两 个中继节点都转发收到的分组混合。在中继处，没有一个分组被视为干扰。
存在许多不同的PLNC方案，但最有希望的方案是计算转发(CF) 和噪声网络编码，其有时也被称为量化映射和转发(QMF)。路由缺乏这 些方案背后有两个重要理念。首先，中继AN不必对它希望转发的每个数 据分组进行解码。由于衰减、噪声、干扰和有限的接收功率导致无线信道 中的解码很困难，放松解码约束提高了网络性能。相反，中继可以发送一些有关所接收的分组的量化信息。这允许任何节点(即使该节点不能解码) 将数据转发到目的地，这反过来提高了网络的鲁棒性和灵活性。CF和QMF 之间的主要区别在于产生这种量化信息的方式。
其次，中继AN可以同时发送从许多发射机接收的信息。例如，接收 在空中相加在一起的多个分组的组合的中继可以转发该分组组合。目的地 节点在适当的时候接收来自中继的多个不同的分组组合，并经由线性代数 方法解析各个分组。这种多分组的并发传输导致更有效的带宽利用。图118 示出了在传统网络编码中也存在的相同理念。在路由中，经由不同路由发 送的分组相互干扰。在PLNC方法中，它们在每个中继AN处被视为有用 信息。
3.6.8多跳重传
自回程的重要用例(例如小小区回程和事件驱动的部署)对协议栈提 出了新要求，这些新要求是提供对多跳通信的支持所需要的。有关多跳通 信，不同的L2协议架构导致针对L2功能(例如ARQ)的不同设计选项。
对于LTE中继，中继具有双重角色。对于其自己的UE，该中继呈现 为常规基站，对于其自己的基站，该中继呈现为常规UE，从而完全重用 与其协议和过程的LTE无线接口。除了某些控制平面协议添加之外，基本 上在回程上使用相同的无线协议。这在很大程度上与第3.6.4节中描述的接 入和回程的统一视图相一致。然而，LTE双层ARQ协议(即，RLC ARQ和MAC HARQ)最初仅被设计用于单跳通信，并且不能直接通过扩展来 支持多跳通信。
基本上，存在数种用于设计多跳ARQ协议架构的选项。最简单的方 法是每一跳独立地执行ARQ和HARQ，就像LTE单跳一样，然而这不支 持端到端可靠性。备选地，每一跳可以具有独立的HARQ，但是对于端节 点(BS和UE)，添加RLC ARQ以确保端到端可靠性。另一选项是可以 利用Relay-ARQ在多跳上引入公共ARQ。在此，ARQ计时器和处理通过 以下方式改进：即，将分组传送责任委托给下一跳，但仍然维护缓冲区中 的数据，直至接收到对传送到最终目的地的确认，与端到端ARQ相比， 这可以提高效率，因为只需要在发生故障的链路上重传消息。有关更多细 节，请参见第2.2.8.4节。
3.6.9自干扰规避
尽管最近在全双工通信方面取得了进展，但大多数未来的5G设备(基 站或UE)预计仍然只能在任何给定频带上进行半双工通信。因此，NX支 持这样的设备：其被限制为不在同一频带上同时发送和接收数据以避免自 干扰。因此，在任何给定频带上的任何给定时间，网络中的所有自回程AN 被分类成两个截然不同的组，一组发送，另一组接收。同一组中的基站或 AN不能在同一频带上相互通信。因此，需要一种用于在相邻AN之间分 配兼容无线资源的机制。
3.6.9.1半双工约束的资源分配
采取路由的树状拓扑，可以使用用于分配无线资源的简单方案以确保 上游AN可以与下游AN通信。在该方案中，上游AN总是优先于下游AN 来决定使用哪个无线资源进行它们彼此的通信。具体地说，从路由树的根 节点(例如，聚合节点)开始，上游AN周期性地从下游AN接收其缓冲 器占用信息以及典型的信道质量信息。基于所接收的缓冲器和信道质量信 息，上游AN确定使用哪个无线资源(例如，时隙)来向下游AN发送数 据或从下游AN接收数据，并用信号将这样的资源分配信息通知给下游AN。 在从上游AN接收到这样的资源分配信息以及用于自己的下游AN的缓冲 器占用信息之后，下游AN接着分配用于沿着树分支将数据发送到自己的 下游AN以及从自己的下游AN接收数据的剩余资源部分。该过程一直持续，直到到达路由树的所有叶。
尽管该资源分配方案决不是最佳的，但它提供了处理半双工约束的简 单且有效的手段。然而，为了实现这种方案，应该适当地偏移沿树分支的 邻居AN之间的资源分配调度。而且，可能需要定义新的逻辑控制信道以 将缓冲器占用信息从下游AN传送到上游AN。
3.6.9.2参考信号偏移
半双工约束还对相邻自回程AN之间的参考信号传输定时施加限制。 例如，为了保持沿着路由的相邻自回程AN之间的时频同步或者为了在必 要时执行发送和接收波束方向的重新训练，每个AN应能够侦听由其上游 AN发送的参考信号。这意味着不能从相邻AN同时发送这样的参考信号。 一种解决方案是使相邻AN的子帧定时偏移子帧周期的整数倍，以允许来 自不同AN的参考信号在时间上错开。类似于上述资源分配解决方案，沿 着路由的上游AN可以再次优先选择子帧定时偏移并通知其下行链路AN， 该下游AN随后选择其自己的定时偏移并沿路由传播偏移。
3.6.9.3传播延迟的影响
由于传播延迟的差异，不同的UE完成它们各自的下行链路接收，因 此可以在略微不同的定时开始上行链路传输。根据不同的定时提前发送以 在接收机处对准定时的需要进一步加重了问题。可能需要在下行链路和上 行链路传输的转变处插入保护期以允许UE从接收切换到发送。备选地， 也可以在从下行链路传输切换之后延长第一上行链路时隙的循环前缀。
3.7 NX与LTE演进的紧密集成
NX的设计使其受益于与LTE的协调—至少当两者都部署在同一运营 商的网络中时。面向未来的LTE和NX紧密集成的解决方案是第一个版本 的重要特征，也是长期特征。
通过允许针对给定UE无缝连接到LTE和NX来实现紧密集成。本章 介绍了不同的架构解决方案。第3.7.3节描述了针对LTE和NX的RAN 级集成和RRC/PDCP层集成。还重点说明了与MAC级集成(可实现多RAT载波聚合)相关的挑战。
第3.7.1节包含LTE-NX紧密集成的某些一般动机。第3.7.2节显示了 紧密集成相关的可能网络场景，接着说明了多无线功能方面的设备考虑因 素。在第3.7.3节中，描述了用于紧密集成的不同的协议解决方案。在第 3.7.4节中，介绍了不同的多连接性特征，如RRC分集和用户平面聚合。 未涵盖LTE-NX紧密集成的OAM方面。
3.7.1动机
紧密集成满足5G用户要求，例如用户平面聚合的非常高的数据速率 或用户或控制平面分集的超可靠性。如果NX和LTE为特定用户提供类似 的吞吐量，使得聚合可以让吞吐量大致翻倍，则用户平面聚合特别有效。 这些情况的发生将取决于两次接入的所分配的频谱、覆盖和负载。对于维 持可靠性和低延迟至关重要的某些关键应用而言，超可靠性是必不可少的。
除了这些之外，值得一提的是，由于对核心网络CN透明的RAN级 集成(信令较少)，紧密集成还提供对现有多RAT特征(例如负载平衡 和服务连续性)的增强。特别是，服务连续性是早期部署急需的，因为可 以预计早期NX部署将在更广泛的LTE覆盖内包括孤岛。
以下着重说明推动对多连接性的支持的特性，对于多连接性，LTE紧 密集成是一种解决方案，用于确保服务连续性。
3.7.1.1高频带中NX的挑战性传播条件
与分配给LTE的当前频带相比，更高频带中存在更具挑战性的传播条 件，例如更高的自由空间路径损耗，更少的衍射以及更高的室外/室内穿透 损耗，这意味着信号具有较弱的角落传播能力以及穿墙能力。此外，大气/ 雨衰减和高身体损耗也可能有导致新5G空中接口的覆盖范围参差不齐。 图119示出了对于15GHz，采用大阵列波束网格的城市部署中的UE路由 的平均SINR变化的示例，其将所有时间的最佳服务波束选择与延迟10 毫秒的最佳波束切换进行比较。该路由示出了一些更深的下降，这些下降 表明由于遮蔽(例如，在“拐角周围”情况)导致的服务波束SINR的突 然劣化。服务波束SIR可在5-10毫秒内下降超过20dB。这种偶然的下降 在10GHz以上是不可避免的并且它们应被无缝地处理—通过快速波束切 换(参见第3.5节)，或通过依靠某种形式的多连接性，直到连接性被恢 复为止。后者是紧密LTE/NX集成的强烈动机，例如，以提供服务连续性。
3.7.1.2波束成形的大量使用
波束成形(其中多个天线单元用于形成窄波束以集中能量)是用于提 高数据速率和容量两者的有效工具。其广泛的使用(特别是在网络侧)是 高频无线接入的重要部分，用于克服传播挑战；参见第3.4节。另一方面， 由于大天线阵列的高方向性和选择性，使用高增益波束成形并在较高频率 下操作的系统的可靠性具有挑战性。因此，覆盖对时间和空间变化两者更 敏感。
3.7.2网络和设备场景
3.7.2.1网络场景
LTE和NX的网络场景在覆盖和共址方面可以是非常多样的。在部署 方面，LTE和NX可以共址(其中基带在同一物理节点中实现)或非共址 (其中基带在具有非理想回程的单独物理节点中实现)。
就覆盖而言，LTE和NX可以具有基本相同的覆盖，例如，在LTE 和NX部署在同一地点并且在类似频谱中操作的情况下。这也涵盖了由于 使用高增益波束成形，NX可能具有比LTE更好的覆盖的情况。备选地， NX可以部署在高频带中，这将导致更参差不齐的NX覆盖。图120总结 了不同的选项。
3.7.2.2 UE场景
在此呈现UE场景，因为某些UE类型可能受限于它们支持的紧密集 成解决方案的类型。不同UE类型的特性是接收机链的数量。预计在5G 时间帧中将存在具有双无线的UE，其中每个无线具有接收机和发射机 (RX/TX)两者并且这两者可以同时工作。这样的UE将能够同时完全连 接到LTE和NX，而不需要在较低层上进行时分操作。从规范的角度来看， 对于该UE类型，最容易指定紧密集成，在下文中被称为UE类型#1。然 而，从实施方式的角度来看，两个同时工作的发射机链(上行链路)引入 了新的挑战，其中包括需要跨两个TX划分有限的TX功率，以及互调问 题在某些情况下可能禁止双UL TX。因此，还将存在具有双RX单TX的 UE，因为这些UE更容易实现，并且这些UE被称为UE类型#2。最后， 将存在能够具有两个空中接口但一次使用一个接口的单无线低成本UE， 在此被称为UE类型#3。已经着重介绍了类型#1和类型#2UE，因为类 型#3UE无法在紧密集成实现的功能上获益太多。UE类型在图121中突 出显示。
3.7.3支持紧密集成的RAN架构
为了实现LTE和NX的紧密集成，引入了“集成层”的概念。(多 RAT)集成层的协议实体与RAT特定的较低层协议(分别用于NX和LTE) 交互。NX架构在第3节中描述。在下文中，展示了每个集成层备选方案 的优缺点分析概要。
3.7.3.1 MAC层集成
使用MAC作为集成层意味着上面的层是LTE和NX通用的，如图 122所示。低层集成的主要优点是可以实现紧密得多的RAT间协调特征， 诸如物理层处的快速多RAT/多链路切换和跨RAT调度。MAC级集成将 实现载波聚合，如LTE和NX之间的操作，从而即使对于短期流，也允许 非常动态的业务分配。例如，可以在任何接入时调度RLC重传，如果一 次接入失败，则可以快速恢复。另一方面，需要在MAC或RLC层上对在 不同接入上接收的分组进行重新排序，这将延迟RLC重传。目前，由于 MAC层的确定性HARQ延迟，可以相当准确地调节LTERLC重新排序 计时器，并且对于更加不可预测的重新排序延迟，将不再是这种情况，具 体取决于相应链路的链路质量和调度决策。
MAC层集成的另一优点是它可以支持不对称的上行链路UL和下行 链路DL配置。较差的UL NX覆盖可能是此类解决方案的一个驱动因素， 并且当UL NX覆盖较差(特别是对于较高频率)时，可以将可用的NX DL 频谱与LTE UL结合使用，这可能是实现MAC级别集成的强大动力。然 而，这将需要在LTE上行链路信道上携带NX物理层控制信息。除了将 NX细节混合到LTE物理层规范中之外，由于LTE和NX的参数集和往 返时间不同，这可能会非常复杂。例如，LTE的交错停止和等待HARQ 使用固定定时，而NX的目标是支持变化的定时，以便在基带位置方面支 持更灵活的部署。
相同的论据适用于LTE和NX之间的跨载波调度。这将导致规范中的 强依赖性，并将限制每次接入的物理层优化的可能性。内部NX概念的当 前立场是NX的MAC操作与LTE操作相差很大，使得载波聚合(如用于 LTE+NX的UE调度)复杂化。因此，如果UL覆盖变为严重限制NX覆 盖，则在高频下工作的NX DL载波的解决方案将与在低频下工作的NX UL载波相结合，其中可能使用类似于NB-IOT的技术与LTE UL载波进 行复用。
3.7.3.2 RLC层集成
RLC层集成允许独立地优化每个接入的MAC和物理层，但仍允许在 不同接入上动态地映射RLC传输和重传；参见图123。但是，对于MAC 级集成，由于较低层的分组传送时间不同，RLC的重新排序计时器需要增 大以涵盖重新排序，这将延缓RLC重传。在正常情况下，RLC重传很少 见，并且能够在接入之间重新安排RLC重传的好处也是罕见的。
RLC和MAC之间的接口在LTE中紧密连接，其中在RLC上执行分 段，并且在MAC上执行调度(基本上告知RLC所请求的RLC PDU大小)。 RLC和用于NX的MAC之间的功能划分尚未设置，但如果保留相同的划 分，则RLC级集成在回程支持方面具有与MAC级集成相同的限制。
3.7.3.3 PDCP层集成
用于控制平面的PDCP功能是加密/解密和完整性保护，而对于用户平 面，主要功能是加密/解密、使用ROHC的报头压缩和解压缩、按顺序传 送、重复检测和重传(在切换中使用)。与PHY、MAC和RLC相比， 这些功能在与较低层的同步性方面没有严格的时间限制。PDCP层集成的 主要优点是它允许针对每次接入单独优化较低层。缺点是这可能需要对 NX进行相当大的MAC/PHY重制，包括新的参数集和调度原则。
如图124所示，PDCP层集成还支持理想和非理想回程两者，因此可 以在共址和非共址部署两者中操作。仍然可以支持与低层集成相同的一些 协调特征，例如，负载平衡、用户平面聚合、控制平面分集、协调RAT 调度等。与较低层集成相比，差别在于粒度较低。在此可以根据PDCP PDU 选择接入，并且RLC重传是特定于接入的。PDCP集成无法实现的特征 之一是跨载波调度(如在载波聚合中)，其中一次接入的反馈将在另一接 入中被报告。
PDCP层集成的一个约束是每次接入都需要上行链路和下行链路连接， 这意味着不支持关于上行链路UL和下行链路DL的非对称配置。
3.7.3.4 RRC层集成
LTE-NX紧密集成建立在RRC层集成之上，如图125所示，以提供 LTE和NX之间的连接性、移动性、可配置性和业务操纵的公共控制。用 于LTE-NX紧密集成的RRC的可能的备选实现方案在第2.1节中讨论。
3.7.3.5结论
在现有的多RAT集成中(例如，在LTE和UTRAN之间)，每个 RAT具有其自己的RAN协议栈和其自己的核心网络，其中两个核心网络 经由节点间接口相链接。在NX和LTE之间的集成方面，已经提出了增强。
朝着该方向的第一步是常见的核心网络CN集成。在每个RAT具有 其自己的RAN协议栈但核心网络(和CN/RAN接口)是公共的情况下， LTE和新的空中接口都可以使用新的5G核心NF。这有可能减少硬切换 延迟并实现更无缝的移动性。另一方面，潜在的多RAT协调是有限的。 基于NX的设计特征和对集成层的不同备选方案的分析，将集成放置在 PDCP/RRC层。
3.7.4紧密集成功能
在本节中，描述了哪些特征可以通过用于紧密集成的解决方案来实现。 图126示出了这些特征的概要，假设RRC实施方式基于公共RRC，其中 LTE的RRC被扩展以覆盖NX新过程并且充当某种MeNB(参见第2.1 节)。
3.7.4.1控制平面分集
在第2.1节中描述的用于LTE和NX的RRC级集成在网络和UE处 提供用于专用信令的单个控制点。为了提高信令鲁棒性，来自该点的消息 可以在链路层被复制，其中RRC消息的副本经由单独的链路发送到具有 双无线的UE(UE类型#1)。在优选架构中，该分离在PDCP层执行， 使得PDCP PDU在传输点处被复制，并且每个副本在单独的链路上发送到 UE，以及在接收PDCP实体中执行重复检测以移除冗余的PDCP PDU。
该特征可以应用于上行链路和下行链路传输两者。在下行链路中，网 络可以决定使用一个链路或另一链路。该特征的一个重要方面是不需要显 式信令来切换链路，这强制UE收发机应能够在任何链路上接收任何消息。 该特征的主要优点是提供额外的可靠性，而不需要显式信号来切换空中接 口，这对于在具有挑战性的传播条件(其中一个空中接口上的连接丢失得 太快，从而不会再执行任何显式“切换信令”)下满足特定应用的超可靠 性要求可能非常重要。
例如，该特征也可以在移动过程期间使用，在此期间，NX链路可能 劣化得太快，使得UE可以仅使用LTE链路而不需要任何额外信令的这个 事实变得有益。借助分集，UE可以经由LTE和NX两者发送测量报告， 这样，可以在网络处获得用于切换决策的最新测量。在相同的场景中，切 换命令可以由LTE和NX两者发送。
3.7.4.2快速控制平面切换
快速控制平面切换是控制平面分集的一种可能的备选方案，其依赖于 RRC级集成并且允许UE经由NX或LTE连接到单个控制点，并且从一 个链路切换到另一个链路非常快(无需大量的连接建立信令)。可靠性可 能不如控制平面分集中那么高，并且与控制平面分集相比，需要额外的信 令来实现链路切换。该解决方案不允许同时接收/发送。另一方面，一个优 点是该解决方案适用于第3.7.2.2节中定义的所有UE类型。
这两种解决方案可视为备选方案，但也可以是互补的，其中第一解决 方案仅可用于关键场景以提高可靠性。可以将它们视为能够根据不同的过 程/消息或UL类型在UE处配置的不同操作模式。
3.7.4.3 UL控制平面分集和DL快速控制平面切换
已经识别快速控制切换解决方案(例如RLF处理)的一些潜在问题。 然后，作为更具实验性的备选方案，已经提出了具有控制平面分集的混合 物。该混合物包括上行链路中的控制平面分集(在网络准备从任一/全部两 个接入接收RRC消息时，UE能够经由NX和/或LTE发送这些RRC消 息)和下行链路中的快速控制平面切换，其中网络通知UE它应该侦听以便接收RRC消息的接入，并且网络仅经由一个接入来发送。
在控制平面分集解决方案太复杂的情况下(例如，在UE类型#3的 情况下)，该解决方案可以被认为是回退，其在控制平面切换的情况下可 以放松。注意，如果两个接入没有紧密同步或者在不同的频带中传输，则 UE可能需要在每次需要通过其它接入发送时重新获取同步，这可能会花 费一些时间，使其不太适合某些关键过程。使UE类型#3能够使用该特 征的另一挑战是，需要更长的时间来可靠地发现UE在“第一”接入时失 败，然后在另一接入时“找到”合适的连接。解决该问题的一种方法是将 UE配置为持续监视辅助接入，从而做好准备。其可能的缺点是这会消耗 更多的UE电池并在NX侧强制执行一些额外的DL传输。
3.7.4.4用户平面聚合
用户平面聚合具有两种不同的变体。第一变体被称为流聚合，它允许 单个流在多个空中接口上聚合。另一变体称为流路由，其中给定用户数据 流被映射在单个空中接口上，使得同一UE的不同流可以映射在NX或LTE 上。该选项需要流到核心网络中不同承载的映射功能。
用户平面聚合的优点包括吞吐量增加、资源汇集，以及无缝移动性支 持。如果假设PDCP层集成，则该特征仅适用于类型#1的UE。
3.7.4.5快速用户平面切换
对于该特征，UE不是聚合用户平面，而是一次仅使用单个空中接口， 具体依赖于它们之间的快速切换机制。除了提供资源池、无缝移动性和可 靠性之外，主要优点是它适用于UE类型#1、#2和#3，其中一次仅使 用一个接入。在一个接入提供的用户吞吐量明显高于另一接入的情况下， 预计快速切换可能足够，而用户平面聚合在接入性能更相似的情况下提供 额外显著的吞吐量增益。
3.8共享频谱中的操作
重要的是，NX可以部署在可用于5G的所有频带中，包括针对共享操 作分配的频带。因此，NX系统应该能够与同一载波上的其它NX系统和/ 或不同技术(例如LTE和Wi-Fi)共享频谱。假设半双工传输，重点在于 TDD操作，但是可以实现全双工并且能够实现更积极的共享机制。
3.8.1共享场景
图127示出了NX系统的频谱类型和使用场景的概述。除了许可专用 使用之外，可以清楚地看到频谱共享通常分为以下几类：
●垂直共享指不同优先级的系统(例如，主系统和辅助系统)之间的 频谱共享，具有不平等的频谱接入权利。
●水平共享是在频谱中具有相同优先级的系统之间共享，其中不同系 统具有公平的频谱接入权利。如果频谱中的共享系统采用相同的技术，则 被称为同质水平共享，例如，在同一载波/信道中的运营商间共享；否则被 称为异构水平共享，例如，与Wi-Fi共享LTE。同质水平共享也可以在不 同运营商(一般使用相同的技术)之间的许可模式中应用。
预计NX将覆盖1～100GHz频谱范围，其中最有希望的共享频谱在于 以下几类：
●情况A：未许可频带，如5GHz和60GHz，它们已经可用于网络部 署。这是用于共享频谱的最典型的情况，并且对于用户部署的场景(例如， 企业)非常有前景，因为当在未许可频带中操作时不需要用户与运营商协 调；
●情况B：公共主要许可频带，其具有运营商间水平共享，特别是在 30GHz以上，这被证明是有益的。通过引入运营商间共享可以大大提高频 谱效率，特别是对于NX中具有大规模MIMO的低干扰环境；
●情况C：LSA频带作为没有或具有水平共享的辅助系统运行。垂直 共享技术可以为3GPP系统打开大门，以使用更多频谱并使频谱的全球统 一变得更加容易。类似地，运营商间水平共享在LSA频带中也是有效的。
3.8.2动机和要求
当前的第2代(2G)、第3代(3G)和第4代(4G)系统主要使用 许可专用频谱进行网络部署。然而，针对具有大量带宽的5G的NX系统 需要比现在多得多的频谱，并且很难通过使用许可专用频谱找到足够的频 带来实现这一点。此外，NX系统更有可能为企业等新的应用场景提供服 务，这有利于实现共享频谱操作。因此，共享频谱操作对于使用NX系统 的频谱起着重要的补充作用。
在多个系统可以共存并彼此干扰的共享频谱中，需要共存规则。通常， 当在未许可的情况下操作时，用户不能期望干扰保护，但是参与通信的有 意图的辐射方必须遵循旨在最小化对使用该频带的其它设备的干扰的规则。 FCC已经制定了用于未许可频带中公平共存的规则，就像与ETSI相关联 的CEPT(欧洲邮政和电信管理局会议)。当前的法规通常提供频谱遮蔽， 其限制每个发射机可以使用的总功率和功率谱密度(PSD)。此外，派生 协议有时在发射机可以接入信道方面给予相当大的自由度，而在其它时候 则更具限制性；通常在5GHz频带中遵循的共存协议允许美国的自由方法， 并限制用户遵循欧洲的先听后说。
共享问题本身并不新颖，因为2.4GHz和5GHz未许可频带上的许多 设备已经对相邻设备做出不友好的行为。到目前为止，FCC规则一直是频 带相关和技术中立的。在2.4GHz和5GHz频带，Wi-Fi被确立为主导技 术，其最常使用某种先听后说机制(LBT)来实现公平共存和全球相关性。 这使得LBT成为提供公平性的事实上的方法。诸如用于LTE的许可辅助接入(LAA)的新技术也采用LBT来实现公平性。IEEE 802.11标准还在 用于60GHz的新“通知(ad)”修订中提出了共存技术，但是该频带的 日常使用可能不会均匀地使用LBT，因为预计用户之间的空间隔离可能经 常使得信道的主动感测变得不必要。最近，FCC已提议将60GHz频带从 目前的57-64GHz扩展到同样包括64-71GHz。
可以预计新频带用于将来其它位置的共享频谱使用，并且NX应能够 在这样的频谱内操作。在接受新技术和新频带时，监管机构将如何处理公 平共存仍有待观察。对于垂直共享，监管机构的主要工作是与主系统建立 协调接口，这对NX系统的无线设计(例如地理定位数据库(GLDB)支 持)影响很小。因此，以下重点介绍如何设计NX系统以解决不同运营商 或系统之间的水平共享问题。诸如2.4GHz和5GHz之类的未许可频带已 经被许多接入技术(例如802.11(Wi-Fi))使用。目前，正在3GPP中开 发许可辅助接入(LAA)以使LTE在未许可频带中工作并与Wi-Fi系统 共存。与Wi-Fi相比，用于LTE的LAA具有提供更好覆盖和更高频谱效 率的潜力。用于处理3GPP技术的水平共享的这个里程碑为共享频谱中的 NX操作奠定了坚实的基础。
与LTE相比，NX具有一些使共享频谱中的操作更容易的特性：
●时域中的较小粒度(参见2.3.2)，例如62.5μs子帧。
●灵活的HARQ方案；ACK/NACK和重传没有严格的定时(参见 2.2.8)。
●灵活的TDD(参见2.3.2.1)；UL传输被调度并在任何子帧中被允 许。
●全双工操作。
●基于竞争的上行链路数据传输(参见2.2.6)。
●具有高增益波束成形的大规模MIMO(参见3.4)在许多情况下提 供隔离并减少干扰。然而，高增益波束成形也可能对诸如先听后说之类的 共存机制带来挑战。细节将在后面的章节中详细说明。
3.8.3水平共享的共存机制
先听后说(LBT)是支持水平共享的最灵活工具，原因如下：a)分布 式结构，不需要不同网络或节点之间的信息交换；b)它可以同时实现与不 同运营商或系统的共存支持。第3.8.3.1节介绍具有高增益波束成形的LBT 概念，并且解决大规模MIMO与LBT结合可能带来的问题。然后，在第 3.8.3.2节中，引入先说后听(LAT)机制以便解决某些问题。最后，第3.8.3.3 节总结根据分析的两种机制的应用场景。
3.8.3.1具有高增益波束成形的先听后说
LBT的重要理念是源节点(SN)进行侦听，以便在源节点实际向目 的地节点(DN)发送之前检查信道状态。换言之，SN的LBT默认模式是 “不发送”，并且仅当通过侦听确认信道可用时才发送数据。在此“可用” 意味着计划传输既不会干扰当前正在进行的传输也不会受到当前正在进行 的传输的干扰。因此，这背后的假设是SN侧的感测功率代表DN侧的干扰功率。但是，当SN侧的感测功率远小于DN侧的干扰功率时，可能发 生隐藏节点问题，其中信道被认为可用但实际上被占用。相反，当感测功 率远大于干扰功率时，可能发生暴露节点问题，其中信道被检测为繁忙但 实际上未被占用。在用于LTE的当前Wi-Fi或LAA系统中，这些问题已 经存在，但它们没有如此严重并且可以通过设置可行的检测阈值来调整。 根据用于LTE的当前Wi-Fi或LAA系统中的评估和实际应用，当使用LBT 时发生这些问题的概率可接受。对于LBT，还可以考虑针对每次传输需要 感测多长时间。为此，针对LBT引入退避计数器。当SN想要发送数据时 随机生成计数器，并且如果信道被感测为空闲则减小计数器计数。当它到 期时，SN将信道视为空闲，并且可以开始在信道中发送数据。
对于具有大型天线阵列的NX系统，高增益波束成形可用于数据传输。 这加剧隐藏和暴露节点问题。由于高增益波束成形，使用指向节点想要发 送的方向的定向波束成形来完成感测功率阶段。在这种情况下，不同定向 的方向可以导致不同的接收功率。
图128示出隐藏节点和暴露节点问题的示例。在图128a中，AN1正 在向UE1发送数据并且AN2正在侦听。因为它不在AN1的TX覆盖内， 所以AN2认为信道可用并且因此开始向UE2发送数据。但实际上UE1受 到AN2传输的干扰，因为它在AN2的TX覆盖范。这背后的原因是由于 方向差异，AN2处的感测功率远小于UE1侧的干扰功率。相比之下，在 图128b中示出暴露节点问题。
更多天线(例如，AN侧的100个天线)导致不太正确的LBT，并且 具有更严重的隐藏节点问题和暴露节点问题。在此，“正确”意味着“信 道被检测为繁忙，实际上被干扰”和“信道被检测为可用，实际上未被干 扰”。这可以导致平均系统吞吐量和小区边缘用户吞吐量方面的性能下降。
在Wi-Fi系统中提出请求发送/清除发送(RTS/CTS)握手机制，以便 解决物理载波感测带来的隐藏节点问题。这是在物理载波感测上实现虚拟 载波感测的额外方法。当物理载波感测指示信道空闲时，数据SN将RTS 发送到DN，并且然后DN响应一个清除发送CTS以便完成握手。听到 RTS和CTS的邻居节点推迟其传输，以使得不存在隐藏节点问题。但是， 这使得暴露节点问题更严重，并且还在数据传输之前针对RTS/CTS传输 引入更多的开销。考虑到高增益波束成形情况下的问题，暴露节点问题已 经成为问题并且RTS/CTS可以断言它。此外，高增益波束成形情况下的 干扰概率要小得多，这意味着在数据传输之前大量的RTS/CTS开销是不 必要的。由于这些原因，传统RTS/CTS不是解决高增益波束成形情况下的隐藏节点问题和暴露节点问题的良好解决方案。
3.8.3.2先说后听(LAT)机制
引入所谓的先说后听机制以便解决大规模天线情况下的上述隐藏和暴 露节点问题。对于LBT具有这些严重问题的原因是在高增益波束成形情况 下SN侧(例如，图128中的AN2)的感测功率与DN侧(例如，图128 中的UE1)的干扰功率之间的较大差异。因此，LAT涉及接收机直接感测 信道。LAT的另一个动机是低干扰情况，其中单纯直接传输的冲突更少。由于此原因，LAT采用与LBT相比相反的逻辑，如下所示：发射机的默 认模式是“发送”，并且仅当确认信道被干扰传输占用时不发送数据。重 要理念是当数据分组到达时，SN无论如何都发送，并且然后根据协调信 令来解决由DN检测到的冲突。
为了清楚地解决LAT，假设以下定义：
●在连续数据传输之后假设空闲时间。这对于未许可频带是合理 的，因为始终存在信道占用限制规则，例如，SN必须在连续传 输时间超过给定阈值之后停止发送并且进入空闲状态；
●通知发送(NTS)消息：该消息可以由SN或DN发送，包括将 发送数据的链路信息和预期占用时长；
●通知不发送(NNTS)消息：该消息从DN发送，告知其SN在 所指示的时长内不发送数据。
在此给出用于SN和DN的过程的简短描述。首先，DN侧的侦听功能 在DN检测到干扰并且未能接收数据时被触发。然后，受害者链路的DN 与攻击者链路(多个)的SN协调数据传输。最后，在攻击者链路的空闲 时间内执行协调。在图129中示出一个示例，其中AN2→UE2受到 AN1→UE1的干扰。当UE2未能对数据进行解码时，它开始寻找攻击者链 路的空闲时段并且向AN2方向发送NTS消息。因为UE2受到AN1的干 扰，所以AN1也可以接收消息，并且然后按照NTS指示来推迟传输。此 外，NTS还指示AN2何时将停止传输并且侦听AN2->UE2的空闲时段。 然后AN1发送可以由UE2接收的NTS。最后，UE2中继NNTS以使其发 射机AN2知道哪个资源被攻击者链路占用而不发送。通过该方案，以分布 式方式协调该干扰对(AN1-UE1和AN2-UE2)的传输以便轮流发送数据。
3.8.3.3总结
LBT和所提出的LAT方案都旨在解决运营商或系统之间的干扰以便 实现良好共存。因此，考虑到它们的不同设计理念，表16总结了要求和可 能的应用例，如下所示：
Figure BDA0003500438550002421
表16：先听后说与先说后听机制之间的比较
从上面的比较中，LAT方案涉及RX的侦听，并且因此涉及数据源节 点(SN)与数据目的地节点(DN)之间的信令，例如NTS和NNTS。对 于LBT方案，仅数据SN正在侦听，而可以采用可选信令来解决隐藏节点 问题。换言之，可以在Wi-Fi协议中标准化RTS/CTS握手。但是，RTS/CTS 无法解决在大规模天线情况下可能严重降低频率重用的暴露问题。
LBT可以很好地工作以便使用中等天线增益实现共存(具有少于16 个天线的AN)。但是，对于高天线增益情况，可以使用包括LAT的备选 解决方案。
3.8.4基于LBT的数据传输
本节描述如何将LBT纳入NX帧结构中，以用于在第2.3.3节中定义 的物理数据和控制信道。出于本节的目的，假设下行链路DL和上行链路 UL数据传输都受限于LBT。这是因为假设在2.4GHz和5GHz频带中都 需要LBT来操作。对于预计使用高天线增益的更高频率下的新频带，可以 使用诸如LAT之类的其它共享机制。对于NX，如在2.3.3中介绍的那样 定义数据传输相关的信道，例如，物理控制信道(PDCCH)和物理数据 信道(PDCH)。PDCCH用于调度可以容纳下行链路DL或上行链路UL 数据的PDCH。
为了减少上行链路传输延迟，引入cPDCH以便实现基于竞争的接入， 如在2.2.3中所述。使用cPDCH，引入可以分配给多个UE的半持久授权。 参考第2.2.6节中的讨论，cPDCH用于以竞争方式发送初始上行链路数据。 在第2.2.6节中，还描述如何可以将LBT机制添加到cPDCH以用于专用 频谱中的接入，从而进一步改进性能。
3.8.4.1基于DL LBT的数据传输
对于下行链路DL数据传输，存在两种不同类型的机会来发送DL数 据：由PDCCH调度的PDCH，或者可以应用基于竞争的资源处理，其类 似于使用cPDCH针对DL设计的资源处理。在本节中，这些接入方法必 须伴随LBT。
在图130中示出使用PDCH进行基于LBT的DL数据传输的原则， 该图示出eNB侧的PDCH携带的DL传输示例。首先，eNB开始在PDCCH 之前感测信道M个符号。然后，执行退避机制以便通过物理载波感测来确 定发送数据是否可行。当随机生成的退避计数器到期时，eNB插入保留信 号以占用信道直到PCCH边界。如果确定载波空闲，则eNB通过向UE 发送包括DL分配指示符的PDCCH来调度数据传输(预计在特定资源上 接收数据的所有UE都具有要监视的PDCCH)。最后，eNB相应地发送 数据。PDCCH和PDCH在连续资源中共址，如在第2.3节中提及的那样。
在第2.2节中，仅讨论用于UL传输的cPDCH。在此，我们显示cPDCH 还可以用于基于LBT的DL传输。在使用cPDCH的DL传输之前，eNB 需要配置UE以监视共享资源以便检测是否存在用于它们的cPDCH传输。 如果去往这些配置后的UE的DL数据到达，则eNB开始在这些资源之前 感测信道并且执行先听后说，如图131中所示。(注意，更长的随机退避 计数器(与用于UL数据的随机退避计数器相比)向基于LBT的cPDCH 携带的UL数据提供优先级。)当确定空闲时，eNB立即在cPDCH中发 送DL数据分组，该DL数据分组与PDCH携带的数据分组相比具有特殊 格式。整个特殊分组包括前导码和报头，报头包括在DL数据有效负载之 前的多个字段(例如，数据时长、DN的ID等)，以使得UE可以知道针 对其指定的数据的开始和结束。
以这种方式在DL中使用cPDCH在某些方面类似于Wi-Fi如何在DL 中发送数据。但是，cPDCH资源由MAC来配置。因此，它可以被视为在 调度式MAC上的竞争MAC。当低负载时，用于cPDCH的资源可以被配 置为很大以便针对UL和DL均具有低延迟；当中高业务负载时，用于 cPDCH的资源可以被设置为很小以便具有更多的调度MAC。
3.8.4.2基于UL LBT的数据传输
对于UL数据传输，还存在用于LBT传输的两个选项：PDCCH调度 的PDCH携带的UL、以及cPDCH携带的竞争UL。对于PDCH上的UE 发起的传输，UE首先在共享资源上使用cPDCH发送UL调度请求，并且 然后PDCCH用于向UE通知UE何时可以发送。为了减少延迟，可以使 用cPDCH直接携带数据，如在第2.2.6节所述。
首先，应该针对UE配置cPDCH资源。然后，具有UL数据的UE开 始在cPDCH开始边界处感测信道，如图132中所示，该图示出cPDCH 中的UL数据传输的一个示例。在UE侧执行LBT，直到退避计数器变得 到期。使用比用于DL数据的随机退避计时器生成窗口更短的随机退避计 时器生成窗口，以便优先处理其传输。当信道被确定为空闲时，UE在 cPDCH中发送包括缓冲区状态报告的UL数据。注意，cPDCH中的传输 并不限于初始UL数据。
另一个UL数据传输选项是PDCH携带的调度UL数据。在此假设 UL调度请求和缓冲区状态报告已经在eNB处可用。存在两个步骤以便执 行这种传输，如图133中所示，该图示出PDCH中的UL数据传输的一个 示例。首先，假设在eNB侧竞争PDCCH传输是成功的。然后，eNB发送 包括UL授权(其针对UE调度授权)的PDCCH。然后，在图133中所 示的LBT时段之后，当LBT成功时，UE检测PDCCH并且准备发送UL 数据。
PDCCH调度的PDCH携带的UL数据的一个问题是如果UE侧的 LBT失败则不使用UL授权的资源，这导致资源浪费。该问题的一个解决 方案是在部分重叠的资源中针对不同的UE应用分成组的授权机会。例如， 如图134中所示，该图示出DL和UL授权的耦合，一个DL授权被调度 为在UL授权资源机会之后立即开始。以这种方式，eNB首先在第一子帧 中进行解码：如果CRC检查具有UL数据，并且eNB可以继续到接收UL 数据传输的其余部分；否则，eNB开始DL LBT过程以发起DL传输。注 意，优选谨慎地选择在重叠资源中授权的UE以增加成功资源竞争的概率。 例如，如果选择在一个小区中具有大距离的UE，则合理地假设它们具有不同的信道状态。然后，只要它们中的至少一个成功，资源将被占用。
3.8.5基于LBT的系统平面传输
为了支持共享频谱中的独立操作，还应该考虑系统平面的传输(参见 第3.2节)。如在第2.3.4.1节中介绍的，周期性系统签名索引(SSI)和接 入信息表(AIT)传输是UE初始接入的基础。但是，共享频谱操作可能 带来周期性传输的不确定性，并且因此需要谨慎地设计它们在LBT约束下 的传输。在以下小节中给出细节。
3.8.5.1 SSI传输
在用于许可频带的NX系统设计中，SSI是严格的周期性信号序列传 输(例如，每100ms)以便提供同步。此外，序列被分配在预定义的子载 波组中，例如，工作载波的少量可能位置。
在共享频谱带操作中，需要大得多的数量的候选SSI序列，以便降低 来自不同非协调网络节点的SSI不同的可能性。另一方面，应该在SSI传 输过程中执行LBT。具体地说，eNB在周期性SSI传输时间之前开始侦听 特定时间(例如，4个子帧)。当随机生成的退避计数器到期时，插入保 留信号直到SSI传输时间，以便避免其它信号跳入。为了相比数据传输而 优先处理SSI传输，使用比数据传输更短的竞争窗口，例如对于SS，Q＝8， 并且对于数据，Q＝20，其中[0,Q]是随机退避计数器的范围。因为SSI传 输仅位于载波中的少量可能位置中，所以同时在其它子载波中发送下行链 路DL数据传输或伪信号，如图135中所示的SSI传输示例中所示，以使 得其它侦听设备可以将该载波视为繁忙或者被能量感测占用。AIT或其它 有用的系统信息也可以被放置在此处。
但是，LBT可能在SSI的传输时间失败。为了缓解这种问题，可以预 定义用于SSI传输的多个候选位置，例如图135中的三个虚线资源块。对 于相同SSI，使用额外序列来指示传输时间偏移。eNB仍然在第一候选位 置之前开始监视载波。如果LBT在第一候选位置的起始点之前失败，则 eNB继续监视信道并且寻求在具有不同序列的第二或第三候选位置中发送 SSI的机会。注意，不同序列用于指示不同位置中的预定义偏移。在图136 中示出一个示例，该图示出SSI传输竞争：NX运营商1(OP1)和运营商2(OP2)具有不同的退避计数器。当OP1退避计数器到期时，eNB发送 SSI。然后OP2将该信道视为繁忙并且停止退避。当OP1的SSI结束时， OP2完成剩余的退避时间并且发送。
3.8.5.2 AIT传输
以类似于与SSI传输一起使用的方式，eNB在周期性AIT传输(例如， 每100ms)之前开始LBT。首先，假设一个或数个序列连同AIT一起用于 UE以检测AIT传输的时间位置，如在第2.3.3.4节中介绍的那样。然后， 引入一个预定义的传输窗口以便当LBT成功时允许AIT传输。应该经由 信令向UE指示该传输窗口(最大偏移)，以便盲扫描AIT。如在第3.2.2.2 节讨论的，还在AIT内容中提供SFN/定时信息。在此，SFN/定时例如指 示NX中粒度为10ms的时间，而不是LTE中的1ms。但是，可能发生 AIT传输偏移，如图137中所示，以使得需要一个额外字段来指示毫秒级 (小于10ms)偏移。最后，实际AIT传输时间是SFN/定时和毫秒级时间偏移的组合。
3.8.5.3 UE接入过程
UE搜索SSI和AIT以更新初始接入所需的系统信息。在通电之后， UE首先扫描SSI以便知道可以接入哪个节点。从SSI检测，UE可以通过 调整由SSI序列ID指示的SSI传输时间偏移来获得粗同步。同时，UE可 以从所检测的序列知道SSI。如果本地AIT没有关于检测到的SSI的所需 信息的信息，则UE需要通过检测独立的序列来扫描AIT。通过添加全局 时间字段和时间偏移来计算实际全局时间以供进一步使用。参考第 3.2.2.2.2节，使用共享频谱中的偏移指示来更新UE接入过程，如图138 中所示，该图示出共享频谱中的UE接入过程。许可操作的差异(图138 中的粗体文本)是从SSI检测中获得同步偏移，并且因此同步意味着通过 补充检测到的偏移来进一步处理。此外，应该通过也考虑AIT偏移字段， 获得来自AIT检测的准确全局时间，其可以用于SSI扫描。
3.9自组织网络
在LTE要求中列出自组织网络(SON)特性，并且某些重要的概念、 功能和过程显著促进新节点的引入以及现有节点的操作优化。因此，NX 自然地提供至少相当级别的自动化。
本节描述NX的某些基本自动化概念，主要针对早期部署和操作阶段。 本文还评论了与LTE的差异。LTE BS自动化在很大程度上受到设计选择 的影响，这意味着BS广播固定分配的信号和标识符。这种广播用作多种 功能(包括空闲模式移动性、初始接入、频率选择性信道估计、移动性测 量、定位等)的基础。如在本文中所述，NX设计尽可能避免这种广播。此外，如在第3.10节中讨论的，需要避免从相同BS或天线配置随时间广 播固定序列或标识符。相反，可以以某种模式(混淆模式)操作NX网络， 其中定期改变来自天线配置的发送序列和标识符。这些设计选择对NX RAN SON具有影响。
在NX网络中引入新基站受限于数个管理和自动化任务以确保平滑引 入。这些任务在图139中按顺序列出，并且在下面更详细地讨论。
●站点规划。传统上，规划基站站点。规划包括与楼主建立租赁 协议并且确定适当的站点位置。因为NX引入新的概念和特性， 所以站点规划过程也受到影响。潜在地，可以省略该步骤的细 节以有利于更专门的部署过程，其中BS在站点访问期间被放置 在适当的位置处。
●OAM系统连接建立。一旦部署BS，便需要与OAM系统建立 联系以便确认部署并且将BS硬件与规划的站点相关联。OAM 系统还可能升级BS软件并且获得系统参数。BS还可以取得有 关如何建立回程和前传以便实现传输网络连接、核心网络连接、 基站间连接等的信息。
●系统接入建立。系统平面被配置为向UE提供系统接入。新基 站需要被包括在提供系统平面接入的一组基站中，并且系统平 面需要被相应地调整。
●BS关系建立。通过自动建立BS间关系，基础架构能够在需要 交互和交换信息的节点之间建立关系。
●波束关系建立。使用基站与UE之间的基于波束的通信，网络 可以受益于在不同传输点处的波束之间并且还在来自相同传输 点的不同波束之间建立关系。
●移动性鲁棒性优化。NX活动模式移动性由波束成形的移动性参 考信号的传输来支持。移动性过程调整包括确定何时适于发起 移动性测量，以及何时发起切换过程。
●自优化和修复。本节仅介绍一组有限的SON过程，并且存在其 它过程，例如标识管理、负载平衡、覆盖和容量优化、破坏性 事件的处理等。
3.9.1站点规划、OAM系统连接建立和系统接入建立
尽管希望使无线网络节点配置和优化广泛自动化，但站点规划涉及手 动工作，例如与楼主的租赁协议、以及提供可以实现站点部署的至少一组 候选站点。站点规划的一部分还可以自动化，例如以便选择站点以在一组 候选站点之间部署，并且定义某些基本配置参数，例如基站类型和能力、 传输网络类型和能力、最大传输功率等。配置可以被分成硬件配置和参数 配置。后者包括无线功能、标识符、序列、安全性、基站关系、要建立的 基站间连接等的预配置，其中某些参数配置可以被视为可选的。
如果集中进行这种自动化，或者如果基于规划而预配置参数，则配置 的范围可以取决于特定参数和过程的分布式自动化级别而变化。它还取决 于所考虑的部署策略(另请参见第3.2节)，例如：
A.每个基站(传统基站或者与良好回程连接的传输点集群，共 享到其它节点的相同接口)被配置有其特定的系统接入配置， 并且从而被配置有基站特定的SSI
B.在相同区域中的基站之间共享系统接入配置，并且回程特征 在不同基站之间完全不同，而且可能在部署之前并不知道。
C.在相同类型的基站之间共享系统接入配置，这例如可以意味 着宏基站被配置有一个SSI，而微基站被配置有不同的SSI。
在部署策略A中，每个基站提供其特定的系统接入，并且某些优选自 动规划可以配置系统接入。在具有传输点的集群形式的基站的情况下，这 些基站最初可能已经在集群内具有某些预配置的传输点间连接，以便实现 接收和发送的协调。一旦部署，便可以自动重新配置系统接入配置以适应 本地条件。可以基于UE和BS测量的组合，随时间了解这些本地无线条 件。
在部署策略B中，目标是提供区域系统接入。因此，最初可以仅如在 策略A中那样规划系统接入配置。一旦部署，便可以基于本地无线条件将 基站重新分配给新的系统接入区域。可以基于UE和BS测量的组合，随 时间了解这些本地无线条件。回程可以完全不同，并且受限于不同的延迟， 从而限制协调能力。
如果NX被部署在已经存在传统系统的区域中，则可以在以下情况下 使用现有逻辑模型(邻居关系、跟踪区域配置、随机接入过程统计)将基 站分配给系统接入区域(策略B)：在规划阶段中、在建立到OAM系统 的连接之后、或者一旦已建立新NX基站与传统网络之间的关系。
同样，考虑到部署有不同基站类型的NX，每种类型可以与相同的系 统接入配置关联(策略C)。例如，如果系统接入配置应该与基站的传输 功率相关，则这是合理的。
一种备选方案是从仅用于新安装的基站的一组系统接入配置，部署具 有BS特定的系统接入的新基站(策略A)。一旦已确定有关本地条件的 足够知识，便将基站分配给系统接入区域(策略B)。
同样，跟踪区域配置还可以在站点安装之前进行(自动)规划、集中 确定为初始OAM交互的一部分、或者在已部署基站之后被以分布方式重 新配置。跟踪区域可以取决于传统网络中的现有跟踪区域配置，并且可以 与系统接入区域相关。
在考虑混淆操作(obfuscated operation)的情况下(第3.10.3节)， 其中某些基站参考序列和/或标识符被混淆，基站需要建立到定位管理实体 (PME)的连接。以这种方式，基站获得有关这些传输的加密细节、有效 时间等。这些配置中的某些配置用于公共定位功能，并且某些配置用于专 用定位功能。随机接入配置和优化可以被视为两部分，首先需要相对于相 邻区域中系统接入的配置来调整系统接入的随机接入参数配置，以及其次需要建立系统接入区域内的随机接入处理。
对于随机接入参数配置，策略可以是基站或OAM系统基于基站测量 (没有所接收的系统接入前导码、没有成功/失败的系统接入过程、没有所 接收的节点特定的随机接入前导码等)、和/或与随机接入过程关联的UE 测量报告(所发送的系统接入前导码和节点特定的随机接入前导码的数量、 由于竞争而导致的过程故障的数量、在最大功率下发送的前导码的数量等)， 收集随机接入统计信息。
一旦配置系统接入并且基站可操作，系统接入区域的基站和节点便需 要确定节点接收和发送覆盖在系统接入区域内和系统接入区域之间重叠的 知识。参数配置和调整针对本地唯一的系统接入配置，这意味着由于与相 邻系统接入区域重叠，可以改变配置的系统接入前导码和节点特定的随机 接入前导码的集合、以及时间、频率和空间中的相关资源。
对于部署策略A和B，这些重叠统计信息还可以用于理解系统接入区 域内的哪些波束和节点都可能从UE接收前导码，并且还能够向这种UE 发送响应。同样重要的是确定系统接入区域的哪些波束和节点不可能从特 定UE接收相同的前导码，或者不能向相同UE发送响应。这种知识可以 被形式化为接收和发送RA关系、以及接收和发送RA非关系。
图140示出这种重叠的一个示例，其中两个不同的系统接入区域具有 重叠并且需要对准系统接入配置。此外，在具有SS1的系统接入区域内， 节点B1和B2具有RA关系(为了简单起见，接收和发送两者)，如基于 与UE 1关联的统计信息等推断的，而节点B1和B2具有RA非关系，如 基于与UE 1和UE2关联的统计信息等推断的。在部署策略B的情况下， 这些关系可以用于协调RA响应、上行链路配置和节点之间的竞争处理。 对于部署策略C，可以改为在更长时间标度上协调节点特定的RA前导码 和资源时使用这些关系。
3.9.2基站关系建立
尽管具有高级无线网络规划工具，但很难详细预测无线传播。因此， 难以在网络部署之前预测哪些基站需要具有关系并且还可能具有直接连接。 这在LTE中得到解决，其中可以请求UE从未知基站的系统信息广播中取 得唯一信息并且向服务基站报告。这些信息用于经由核心网络向未知基站 传送消息，核心网络维护从唯一标识符到已建立的S1连接的查找表。一 个此类消息用于请求X2接口的直接基站到基站连接所必需的传输网络层地址信息。对于NX上下文中的基站关系，基站是终止演进型X2和/或S1 接口的实体。
用于建立这些基站关系的一种方法是经由预配置关系和随后删除不必 要的关系。初始关系可以基于地理信息或逻辑信息，例如经由“良好”回 程互连的相同集群内的所有基站之间的关系。此外，初始关系可以非常轻 量以便实现一组广泛的初始基站关系。缺点是某些基站关系最初可能不相 关，但在一段时间之后，由于环境或UE移动性模式的变化而相关。备选 方案是定期建立广泛的基站关系，并且随后删除不必要的关系。对于具有 相同基站内的传输点集群的部署策略A，合理的是在集群内需要某些关系 例如以便协调系统接入，但仍然可以需要不同集群和系统接入区域中的基 站的基站关系。
因此，推断在NX中需要自动基站关系(ABR)过程。
3.9.2.1基站标识符的超精简广播
自动基站关系ABR可以基于与LTE中的自动邻居关系ANR类似的 基础，其中请求UE从不同的基站中取得系统信息并且向服务BS回报。 该过程因此基于基站标识符(BSID)的广播。一个挑战是将其与超精简设 计结合，特别是与SSI相比，相对不频繁的BSID广播。BSID的周期可以 与AIT周期具有相同的数量级，并且甚至与AIT传输关联以便实现基站 和UE效率两者。注意，与LTE相比，这种不频繁的BSID广播最可能对 应于更差的实时关系建立性能，但考虑到更多超精简传输的优势，这是可 接受的下降。
此外，为了有效的UE BSID取得，UE受益于有关非服务BS的BSID 的大致搜索空间的知识。第一备选方案基于以下假设：基站例如经由某种 网络时间协议在毫秒级别进行时间对准，并且从UE的角度在网络范围、 或者在至少区域性公共搜索空间中发送BSID。这还针对稀疏BSID广播实 现有效的BSID取得。
第二备选方案考虑基站是否未被时间对准，或者是否需要在某些区域 之间支持更灵活的BSID广播模式。然后，可以用信号通知BSID传输模 式作为AIT的一部分，并且从而与系统接入区域相关联。但是，这种方案 要求UE能够在需要取得BSID的每个位置取得AIT。例如，它可以与在 基站能够合理地服务连接的UE的每个位置广播BSID有关，这可能是比SSI/AIT覆盖更宽的区域。
第三备选方案是依赖于空闲模式UE测量。UE可以被配置为除了跟 踪区域信息之外，还监视和记录SSI、AIT和BSID、以及处于空闲模式时 的时间戳。当UE已连接到网络时，可以将这种日志提供给服务基站。不 同BSID之间的转换日志可以用于标识BS关系。获得日志的服务BS可以 从最近访问的小区中取得相邻BS的BSID，或者服务BS或中央实体(如 OAM系统)可以使用完整日志来建立与日志中的所有BS转换对应的BS 关系。
第四备选方案是依赖于无线链路重建过程，其中UE向新的服务基站 提供有关其前一个服务基站的信息。重要的是确认两个基站之间可能具有 导致无线链路故障的覆盖盲区。但是，BS关系仍然可以非常相关，并且是 BS间协调中的重要部分以便补偿覆盖盲区。
图141示出某些可能的BSID信息，不同的UE可以根据请求从非服 务BS中取得这些BSID信息以支持自动BS关系：
●由B1服务的UE1可以使用四种备选方案的任何一种来取得 B2的ID。它还可以被配置为取得具有与其服务BS相同的 BSID搜索空间配置的所有BSID，并且还能够取得B2的ID。
●由B3服务的UE2不能取得任何BSID。
●由B3服务的UE3可以使用第一、第三和第四备选方案的任 何一种来取得B4的ID，但不使用第二备选方案，因为不能 在该位置中取得SSI/AIT。
●由B3服务的UE4可以使用四种备选方案的任何一种来取得 B4的ID。
此外，在基站以混淆模式广播BSID的情况下，不仅需要BSID而且 还需要取得时间，这意味着BSID仅在有效时间内固定，并且需要BSID 和取得时间元组来正确标识BS。图142提供BSID和TNL地址取得、以 及自动X2建立的信令图。步骤1-5示出从PME(第3.10节)等中取得唯 一BSID(尽管在空中混淆)，这足以建立BS关系。此外，还可以经由网 络节点中的查找表(步骤6)，或者经由从网络节点到非服务BS的触发请 求(步骤6和7)，自动取得有关非服务BS的TNL地址信息。随后可以 使用所取得的TNL地址信息来建立两个BS之间的演进型X2连接。
还需要评估BSID的传输并且将其与其它手段相比较以建立BS关系。 一个示例基于诸如PME之类的中央实体，其协调基站对MRS的使用。基 站定期与PME协商它可以使用的MRS。然后，可以基于从UE到服务基 站的MRS报告来建立BS关系，使用所报告的MRS将这些BS关系发送 到PME以便与基站关联。这种解决方案具有协调成本，但它以与LTE建 立时间相同的数量级实现更快的BS关系建立。
3.9.2.2基于上行链路传输的基站关系
BSID的超精简广播的备选方案是使被服务UE在特定上行链路搜索 空间期间在上行链路中发送。在第一备选方案中，有关该BS搜索空间的 信息可以在网络范围内有效，并且假设BS在毫秒级别进行时间对准。这 实现搜索空间的有效BS监视，前提是该搜索空间在时间和频率上受到足 够的限制。服务BS将UE配置为发送包括服务BS的BSID的上行链路消息。取得上行链路传输的非服务BS可以提取BSID或者至少经由不同节 点查找BSID，从而建立BS关系。
备选方案支持非时间对准的BS、或者区域之间的上行链路搜索空间的 更灵活分配。它基于用于来自非服务UE的这些上行链路传输的BS搜索 空间的定义被包括在AIT等中，并且因此被配置为系统接入的一部分。这 需要UE取得非服务BS的SSI/AIT并且向其服务BS报告。
注意，因为在这种情况下BSID不是由节点广播，所以对混淆的需要 不那么强烈。可能地，上行链路传输可以被混淆为安全可靠。图143示出 具有某些不同选项的信令，该图是基于上行链路的ABR的信令图。仅当 由SSI/AIT定义上行链路搜索空间时，才需要步骤1-2。此外，仅当BS需 要基于所取得的ULID和时间从PME查找UBSID时，才需要步骤5a和b。 此外，需要步骤3-5(1-2可选)来建立BS关系，而需要步骤6和可选步 骤7来恢复TNL地址并使关系成为相互关系，而需要步骤8-9来自动建立 演进型X2连接。
3.9.3波束关系建立
当已建立BS关系时，基站可以交互以便协调和通知传输。这些交互 的一种可能用途是在不同基站的移动性波束与基站所关联的节点/传输点 之间建立关系，如在第3.5节中讨论的那样。当讨论波束之间的关系时， 某些重要方面如下：
●关系不应该与波束显式关联的发送MRS相关，以便避免MRS 规划问题。
●节点应该能够通过调整波束、分裂波束等受益于改变的波束。
●关系还可以基于上行链路时间对准值，以便进一步缩小用于UE 切换的候选波束范围。
●支持从源节点的波束到目标节点的波束的切换的关系表可以位 于源节点或目标节点中。
因此，NX中的波束之间的关系可以与LTE中的小区之间的关系不同。
为了解决前两个方面，引入虚拟移动性波束的概念。节点N的虚拟波 束由索引i表示，i＝1..,M。在下文中，节点N的虚拟波束i被表示为VBNi， 例如VB21。因此，所考虑的自动创建移动性波束关系的过程被表示为自 动虚拟波束关系(AVR)，以便强调关系是在虚拟波束之间。为了支持移 动性，节点可以通过一个或多个发送的移动性波束来实现虚拟移动性波束， 每个移动性波束被分配MRS。将MRS分配给移动性波束不是固定的，并 且通常从一个时间窗口到下一个时间窗口而变化。虚拟波束概念还可以适 应和支持基于上行链路的移动性，其中虚拟波束可以与上行链路接收关联 且可能具有方向性。下面的讨论根据基于下行链路的移动性，但讨论也或 多或少地适用于基于上行链路的移动性。
图144从节点B2的虚拟波束VB21的角度，提供对虚拟波束和虚拟 波束关系的某些更多见解。它与节点B1的VB11具有一种虚拟波束关系， 并且与节点B3的VB31具有另一种虚拟波束关系。通过分配给MRS M1 的移动性波束来实现虚拟波束VB11，并且通过分配给MRSM2的移动性 波束来实现VB21。此外，通过分别分配给MRS M3和M4的两个移动性 波束来实现虚拟波束VB31。还可以合理地尝试经由直接测量来自服务节 点的周期性发送的移动性波束，或者通过将UE的服务下行链路或上行链 路波束(通常为UE专门调整)与虚拟移动性波束关联，将被服务UE与 服务虚拟移动性波束相关联。
当节点B2代表所示的UE触发对移动性测量的需要时，该节点利用 一方面VB21与另一方面VB11和VB31之间的虚拟波束关系。在这种情 况下，所实现的被配置有MRS M3的移动性波束是最有利的备选方案。
虚拟移动性波束关系还可以被细化为在上行链路和下行链路中是分离 的，并且还可以考虑与服务节点的上行链路时间对准。在下面，假设上行 链路和下行链路关系相同，并且服务节点在上行链路和下行链路中相同， 这意味着上行链路时间对准也适用于服务下行链路波束。(在上行链路和 下行链路分离的情况下，上行链路时间对准反映与服务下行链路节点不同 的另一个节点，这意味着上行链路时间对准不能与服务下行链路波束关联。)
在图145中将上行链路时间对准置于虚拟移动性波束关系的上下文中。 在此，关系不仅在虚拟移动性波束之间，而且还包括与服务节点关联的TA 范围。虚拟移动性波束VB21现在具有从节点B1的TA范围TA1到VB11 的一种虚拟波束关系、以及从节点B3的TA范围TA2到VB31的另一种 虚拟波束关系。当节点B2代表所示UE使用TA范围TA2内的TA来触 发对移动性测量的需要时，该节点利用一方面VB21、TA2与另一方面 VB31之间的虚拟波束关系。从而，仅要求节点B3发送与虚拟移动性波束 VB31关联的移动性波束。同样在这种情况下，所实现的被配置有MRS M3 的移动性波束是最有利的备选方案。上面提及的TA范围根据基于成功切 换的TA统计信息而建立，并且使用更多统计信息随时间而改进。
虚拟移动性波束和虚拟移动性波束关系的概念意味着虚拟移动性波束 可以是具有任何MRS的移动性波束，并且是波束与MRS之间的固定关联 的备选方案，这带来MRS规划问题。基于虚拟移动性波束概念的设计意 味着逻辑虚拟移动性波束与所实现的移动性波束(具有其分配的MRS)之 间的关联需要经由演进型X2或S1与有关所分配的资源的信息一起传送到 其它节点。从而，可以向UE通知UE将考虑哪些搜索空间和/或要搜索哪 些MRS。该设计还确保可以事先预测来自两个不同节点的任何可能的 MRS冲突。因为在这种设计中MRS到移动性波束分配不固定，所以这实 现移动性波束的混淆操作。
考虑用于从源节点到目标节点的切换的虚拟移动性波束关系表可以位 于源节点或目标节点中。这些波束关系表在目标节点与源节点之间同步， 因为在两个不同节点之间的两个方向上切换需要波束关系表。
基于UE观察和报告而建立虚拟移动性波束之间的关系。当发送关联 的移动性波束时做出这些观察。取决于情况，可以不同地启动所发送的移 动性波束。以下两个小节将考虑两种情况。此外，在随后小节中介绍从RLF 事件建立虚拟移动性波束关系。第四种备选方案是位置信息可从GNSS或 某个其它非基于NX的系统获得，这在虚拟移动性波束关系一节的最后一 小节中介绍。
3.9.3.1绿场网络(green field network)的建立
当同时部署区域中的所有节点时，要建立大量虚拟移动性波束关系， 并且业务通常相对较低。因此，为了快速建立关系，相关的是尽可能多地 使用可用UE以便进行广泛观察。绿场部署受益于专用训练过程，一旦已 建立基站关系，该专用训练过程便被约定。
如图146所示，该图示出用于绿场部署的虚拟移动性波束关系建立， 一旦已建立基站关系，基站便就协调的虚拟移动性波束关系测量阶段达成 一致。在该配置中，基站可以协调MRS的使用以避免冲突，并且在有限 时间内最大化观察次数。所配置的MRS与虚拟移动性波束以及每个基站 的移动性波束实现相关联。可选地，虚拟移动性波束关系与上行链路时间 对准关联，并且具体地说与不同的TA范围关联。
3.9.3.2在成熟网络中建立新节点
当在成熟网络中建立新节点时，通常已经存在触发切换过程的大量被 服务UE。每个这种切换过程都触发被配置有MRS的移动性波束的传输。 因此，尝试利用这些移动性波束进行由新节点服务的UE的测量很有意义。 这可以以不同方式进行：
●新节点请求来自邻近基站的所有发送的移动性波束的移动性波 束信息。每当基站启动移动性波束时，它及时通知新节点以便 允许该节点配置其被服务UE以进行测量。
●新节点请求来自邻近基站的额外移动性波束传输，并且在发送 这些移动性波束传输时被通知。
图147示出这两者，该图示出用于成熟部署的虚拟移动性波束关系建 立，其中可选步骤2处理从新基站到另一个基站的发送过多的移动性波束 的请求。步骤1涉及对移动性波束信息的请求，以便能够从发送的移动性 波束中获得信息以支持现有基站与传输点之间的切换。同时，新BS也针 对被服务UE发送移动性波束以便进行测量。以类似的方式，从新基站向 邻近基站发送有关这些移动性波束的信息。
3.9.3.3来自RLF报告的虚拟移动性波束关系
当服务节点不能维持到UE的连接时，不适当的虚拟移动性波束关系 可能导致无线链路故障(RLF)。因为UE在网络中具有确定的上下文， 所以UE不发起全新连接，而是尝试重新建立到网络的连接，通常朝向新/ 目标基站。这还可以被视为在没有从节点广播的任何额外信息的情况下建 立所需关系的过程—尽管某些初始UE经历无线链路故障，但该过程从这 些故障中获知所需的波束关系并且在将来变得更加鲁棒。
图148的步骤1-7基于RLF报告，处理连接重新建立以及虚拟移动性 波束关系的建立：
1.作为某个连接配置过程的一部分，向UE通知服务BS的基站 标识符BSID。
2.UE经由UE或BS测量定期与虚拟移动性波束关联，或者将 服务数据波束与最合适的虚拟移动性波束相关。
3.UE的无线链路失败。源BS维持UE上下文。
4.UE保存测量、状态和故障时间。
5.UE与目标BS或节点重新建立，并且在源BS处向目标BS 提供UE ID和BSID。如果已发起切换，则已经向目标BS提 供UE上下文，或者目标BS可以使用UEID和BSID从源BS 中取得UE上下文。UE上下文可以包括与虚拟移动性波束的 关联。
6.目标BS将UE与目标BS中的虚拟移动性波束相关联。
7.目标在RLF之前的源处与RLF之后的目标处的关联虚拟移 动性波束之间建立虚拟移动性波束关系(在此，假设源节点 保持UE上下文，直到在经历UE的RLF之后接收UE的重新建立信息)。可选地，从UE上下文中取得源TA并且将源 TA包括在该关系中，和/或建立目标TA并且将目标TA包括 在该关系中。
如果重新建立过程可靠并且迅速，则可以将其视为用于建立虚拟移动 性波束关系的适当手段。与有限的开销相比，也许某些RLF可以被认为是 合理的价格，但关联的性能需要与客户要求相关。
因为UE可以对服务波束ID和/或服务BSID不可知，所以UE重新建 立过程可以由源基站通知潜在目标基站来发起，如图149所示，该图示出 由源BS发起的重新建立过程，其具有对虚拟移动性波束关系的增强。基 于在RLF时刻可用于UE的信息量，可能在原始源BS与重新建立BS之 间交换不同数量的额外信息。
如果UE对服务BS和服务波束不可知，则服务BS需要向其邻居发送 有关UE的通知，如图149中所示。通过自愿操作以将UE的RLF通知发 送到邻近基站，服务基站针对来自重新建立节点的未来信令开放。注意， 如果UE仅是服务波束不可知而不是服务波束和服务节点两者不可知，则 图149中的步骤2可以被替换为UE向重新建立节点通知前一个服务节点。
在图149的步骤4中，不仅交换有关UE的上下文的信息，而且还交 换有助于增强虚拟移动性波束关系的信息。重新建立BS基于哪个服务节 点可以更新其虚拟移动性波束关系，向原始服务BS通知被与UE关联的 当前虚拟移动性波束。此外，源节点可以重新评估触发UE的原始服务波 束配置中的阈值的活动模式过程。
3.9.3.4位置信息和虚拟移动性波束关系
如果基站和UE能够定期或者以按需方式建立UE位置估计，则虚拟 移动性波束关系可以基于位置信息。这还与所考虑的定位机制和关联的定 位架构相关。一个优势是源BS不需要将UE与源BS处的虚拟移动性波束 相关联。另一方面，源BS处的关联虚拟移动性波束以及上行链路时间对 准的组合可以组合地被视为粗略位置估计，因此基于位置信息的虚拟移动 性波束关系可以被视为与上面讨论的相同。但是，如果位置信息独立于源 BS的移动性波束，则虚拟移动性波束关系的位置可以被视为虚拟移动性波 束关系的众包。
构建这种表涉及：逐渐学习(经由机器学习技术或经由SON研究方 法或两者)，以识别哪个无线特性最佳地表示UE的位置(当UE的地理 位置不直接可用时)；将地理位置的准确性与虚拟移动性波束相关；以及 关联的移动性波束和持续优化表的内容以适应网络变化(城市基础设施的 变化、部署的变化等)。位置准确性也对虚拟移动性波束的合理大小具有 影响。
3.9.4移动性鲁棒性优化
在第3.5节中解释移动性过程。所解释的基于波束的过程需要自组织 功能，以便减少MRS传输的开销而不对波束切换过程的移动性鲁棒性产 生重大影响。下面提及的SON特性假设存在基站关系和虚拟移动性波束 关系，如在第3.9.2和3.9.3节中提及的那样。此外，与在LTE中但在波束 级别执行的CIO(小区个体偏移)阈值调整类似的SON功能是可能的— 波束个体偏移(BIO)调整补充其LTE对应物。
3.9.4.1基于虚拟移动性波束关系表的切换过程调整
虚拟移动性波束关系支持切换过程以提出合适的虚拟移动性波束。服 务节点确定需要从它自身发送哪些虚拟移动性波束(以及具有配置的MRS 的关联移动性波束)，并且还或者请求邻近节点发送特定的虚拟移动性波 束或者向邻居通知源处的关联虚拟移动性波束，邻居使用该虚拟移动性波 束确定目标节点中的相关虚拟移动性波束。源BS和目标BS使用虚拟移动 性波束来生成关联的移动性波束。例如，虚拟移动性波束可以与一个或多个移动性波束关联，如图144所示。虚拟移动性波束与移动性波束之间的 关联、以及移动性波束配置自身可以随时间而改变。
假设AVR SON功能运行足够长的时长以便以足够置信度构建虚拟移 动性波束关系表，则可以进一步细化HO过程以使其更快。在图150中示 出HO边界场景。在正方形处UE的虚拟移动性波束关系与源节点A处的 一个移动性波束A3和目标节点B处的一个移动性波束B2相关联。因为 UE仅被请求仅测量一个目标移动性波束，然后可以改为考虑盲切换，而 无需配置UE以测量和报告移动性波束。因此，可以避免图106中的“网 络准备”阶段之前的所有步骤，以便加快HO过程。
3.9.4.2动态地理围栏管理
在第3.5.2节中提及地理围栏的概念。仅为了再次概括地理围栏的概念， 它是节点的活动模式UE覆盖标识符。这种地理围栏可以用于主动(不等 待SINR降到特定阈值以下)触发活动模式切换过程。借助于地理围栏波 束(地理围栏波束是比窄MRS波束宽的MRS波束，并且当至少一个活动 模式UE连接到节点时，从节点周期性地发送该波束)和每个窄MRS波 束方向的某些相对阈值来创建地理围栏。借助于图151进一步示出该方法。 在该图中，标识窄MRS波束，并且地理围栏区域是与窄MRS波束重叠的 阴影区域。在该方法中，借助于地理围栏波束生成地理围栏区域，因为存 在从节点发送的物理波束以产生图151中的阴影区域。借助于每个窄MRS 波束中的阈值，定义这种地理围栏波束的地理围栏区域。因此，当UE在 窄MRS波束1中时，则使用阈值1标识地理围栏波束的覆盖，并且当UE 在窄MRS波束2中时，则使用阈值2标识地理围栏波束的覆盖，依此类 推。以这种方式，窄MRS波束1中的UE使用阈值1作为朝向地理围栏 波束的信号质量的相对偏移，以便触发由事件触发的测量报告。
在节点的初始部署阶段，基于路测测量或任何其它可用的预备知识， OAM可以识别给定节点的地理围栏，并且它可以直接使用对应的地理围 栏相关的阈值来配置节点。由于人们更喜欢减少路测，可以将其视为基于 非路测的配置，其中OAM将对应于窄MRS波束的每个阈值配置为相同 值，并且使地理围栏管理SON功能优化这些阈值。
可以基于由节点从UE收集的不同测量和HO决策的执行，进一步优 化地理围栏。地理围栏的形状取决于波束关系参数的调整，不仅基于过去 的HO的执行，而且还基于HO边界中涉及的节点能力。作为一个示例， 与其它窄波束方向相比，地理围栏波束的形状可以在特定窄波束方向上明 显不同。这在图151中示出。如图中所示，可以基于窄MRS波束的质量和邻近节点波束(在图中未示出，但假设当前节点具有邻居)的执行质量， 经由不同方向上的不同阈值来限制地理围栏波束的覆盖。还要注意，即使 特定节点的地理围栏波束的信号强度测量好于特定位置处的另一个节点的 地理围栏波束的信号强度测量，也不能保证该位置属于第一节点(就第一 节点的地理围栏区域而言)，因为创建窄波束的节点能力决定节点的地理 围栏的大小。
因此，动态地理围栏管理SON功能基于HO统计信息(节点之间的 乒乓行为(Ping-Pong behaviors)、切换故障等)、节点(自身和邻居) 能力，并且还可能基于负载情况，优化活动模式移动性过程触发位置。受 控参数是特定于窄MRS波束的阈值。
3.9.5自优化和修复
在本节中简要评论数种SON功能，例如标识管理、实体特定参数、 负载管理、覆盖和容量优化、认知和自修复。
3.9.5.1标识管理
当以混淆模式操作网络时，目标是定期改变发送的序列和标识符。这 还可以被视为避免为了本地唯一性而进行的标识符分配的规划问题的一种 方式。标识符主要驻留在网络中和网络单元之间，并且与PME协调而定 期改变所发送的标识符和序列。
3.9.5.2实体特定参数
网络单元的详细过程可以进行自动化，前提是存在要改变的系统方面， 例如无线条件。
3.9.5.3邻近节点之间增强的负载共享
即使当UE在节点的地理围栏外部时，波束也可以以良好的信道质量 潜在地服务UE。当邻近节点没有进行干扰时(例如，由于一个/多个波束 中缺少对UE的活动)，极有可能是这种情况。尽管邻居在当前UE的方 向上不发送任何波束，但由于其它波束中的高活动性，邻居可能过载。这 对邻居中的回程和其它处理开销具有影响。在图152中示出移动性负载平 衡场景的一个示例。
在图152中，UE从节点A向节点B移动，并且一旦UE超出节点A 的覆盖，则在基于地理围栏的HO触发方法中，向节点B触发HO过程。 基于MRS测量结果，节点A识别出HO候选者是节点B，并且具体地说 是节点B中的波束B2。当节点A请求到波束B2的HO时，如果节点B 意识到节点A可以足够好地服务UE，则节点B可以延迟接受HO。(注 意，节点B正在服务不同波束中的数个其它UE，这可能导致节点B中的 更多处理开销和回程开销。)在这种负载平衡特性中，节点B可以进一步 仅从节点A获得与UE相关的特定测量，以便确保UE不会由于来自节点A的低效波束质量而受到影响。
3.9.5.4覆盖和容量优化
借助基于波束的系统，目标是始终向UE提供适当的波束。同时，网 络和服务覆盖应该被保持和可预测。因此，重要的是重新评估网络中的覆 盖和容量情况，以便评估是否需要部署额外网络单元，或者是否可以重新 配置现有网络单元以便满足用户的需要。
3.9.5.5认知和自修复
当今的大多数评估和分析利用了参考信号和标识符的广泛广播。由于 这些标识符的传输受到更多限制，因此重要的是仍然正确地支持根案例(root case)和分析用例。
3.10定位
NX中的定位旨在解决截然不同的定位需要以及用户、设备类型、服 务等之间的区别。用于在NX中定位的信号和过程是灵活的以便满足要求。
3.10.1要求和能力
对于大量潜在的应用和用例，可以沿着多个维度说明要求，如图153 例示和示出的那样，该图示出定位要求权衡，由关键应用(总体水平延伸 的阴影区域，例如与设备关联的紧急呼叫或自主船舶)和非关键应用(总 体垂直延伸的阴影区域，例如感测或网络管理管理)示出。因此，该组要 求比仅准确性要求更加多样化。
物理层要求：
●成本涉及与定位关联的运营商的资本支出CAPEX和OPEX成 本、以及分配给定位的无线资源。
●能量效率方面可以与网络侧和设备侧两者相关，并且涉及在何 种程度上考虑能量效率。还与成本相关。
●准确性要求范围从粗糙(100米)到非常准确(亚米)。相关要 求是关于准确性评估，这意味着应声明估计位置的估计准确性。
面向协议的要求：
●协议方面涉及定位是否由非常特定的协议(例如UE与网络节 点之间的LTE定位协议)支持，或者它是否是包括用户平面和 控制平面信令、接入和非接入层信令等的不同协议的混合。
●设备类型依赖性涉及支持与设备和标记关联的各种限制。
●状态依赖性是指示设备是否可以位于不同状态(例如空闲/休眠/ 活动)的要求。
架构和部署要求
●部署涉及定位是否构成影响和改变部署配置的要求。
●绝对/相对位置要求(其估计值与已知地理参考相关，或者仅与 逻辑实体相关)可能具有不确定或者甚至未知的位置。
●定位时间(从发出定位请求到向请求者提供位置估计的时间) 可以具有不同的重要性并且处于不同的级别，具体取决于应用。 例如，船舶自主性将比紧急呼叫具有更严格的要求。
●灵活性，随时间而支持不同的要求。
●可扩展性，支持具有大量设备的应用。
●网络架构方面还与定位时间和可扩展性、以及网络分片方面相 关。某些应用可能需要涉及特定的网络节点，而其它应用很好 地由逻辑网络功能(可以在任何位置进行虚拟化)支持。
更高层要求
●差异化涉及同时向不同的应用、设备、服务等提供不同等级的 定位性能的能力。
●隐私指示是否应该针对运营商匿名化定位信息，并且网络是否 支持匿名化的基于UE的定位。
●安全性涉及第三方是否可以取得某些定位信息。
图153示出两个示例用例的要求。第一个用例代表关键应用，其中严 格的定位时间、准确性、安全性、协议方面和状态依赖性要求最重要，并 且可扩展性不太严格。第二个用例示出用于感测和网络管理的非关键应用， 其中反而严格的灵活性、可扩展性、成本和隐私要求最重要，并且对准确 性、状态依赖性和协议方面的要求不太严格。
定位机会的范围也非常依赖于终端的能力。图154列出某些典型能力、 以及不同级别设备复杂性的某些示例。不同的设备复杂性例如可以与不同 参数集的支持关联，其中简单设备在支持的带宽和符号时间等方面受到限 制。设备复杂性还可以与如何为设备供电关联，这与能量效率方面密切相 关。某些设备被预配置，并且一旦部署便不能被重新配置，而其它设备能 够取得某些公共信息，并且甚至更有能力的设备可以取得专用配置信息。
当支持不同复杂的下行链路接收和上行链路发送方案时，设备还可以 具有不同的能力。简单设备可以被配置为仅在上行链路中发送，而稍微更 复杂的设备可以测量和报告下行链路测量。波束成形和基于码本可能需要 甚至更高级的设备等。此外，某些设备能够利用它们自己的位置，而更简 单的设备仅使某个其它节点能够确定其位置并且在应用中使用。
3.10.2公共和专用功能
NX定位组件可以被配置为公共或专用组件，以便实现可扩展和粗糙 的定位两者以及准确和定制的定位。可以经由特定的定位信息表(PIT) 或某个其它表(例如接入信息表(AIT))，配置公共定位参考信号(PRS) 和基于竞争的上行链路信号。专用组件包括专用PRS、专用上行链路同步 信号(USS)、以及专用过程。可以经由公共过程发起定位过程，以便经 由专用过程进行细化。与组件的地理关联可以被包括在UE的辅助数据中 (基于UE的定位)，或者可以在网络节点中的数据库中被配置，其中基 于UE反馈进行关联(UE辅助定位)。两种定位策略都在前几代中得到 支持，并且在NX中也得到支持。
3.10.2.1公共PRS
某些公共信号可以被视为PRS的实例，例如系统签名(SS)。此外， 可以定义额外公共PRS，并且UE必须在活动模式下经由调度信令来取得 有关这些PRS的信息。配置信息被表示为定位信息表(PIT)，该定位信 息表可以与由SSI或跟踪区域表征的有效区域相关联。由UE监视PIT的 有效性并且在区域改变之后取得更新。这意味着可以基本上在任何状态下监视公共PRS。
公共PRS可以是节点特定的，或者通用于节点集。它还可能是波束特 定的。还可以经由不同RAT(例如LTE的现有PRS)来发送公共PRS。
3.10.2.2基于竞争的公共上行链路信号
诸如PRACH前导码之类的公共上行链路信号可以用于在节点处建立 上行链路时间同步。因为信号是公共的，所以必须处理竞争以便确保设备 的真实标识。可以经由广播信息或调度信息向UE提供有关这些公共信号 的配置信息。
3.10.2.3专用PRS
还可以以专用方式配置PRS，以便扩展公共PRS以增强性能或者在 时间和/或空间上细化PRS的分辨率。一种典型的PRS配置是用于定时估 计的时间同步信号(TSS)，其通常与移动性参考信号(MRS)结合以便 细化定时估计并实现波束标识。PRS是针对UE的配置，这意味着如果给 出发送的TSS，则一个UE可以被配置为使用TSS进行定时估计，而另一 个UE被配置为将TSS视为PRS的实现。
此外，还可以通过在时间和/或频率上扩展TSS和/或MRS来配置专 用PRS。在一个示例中，节点被配置为在两个连续符号中发送TSS和MRS 的相同序列。一个UE被配置为利用第一符号的传输作为TSS/MRS，而另 一个UE被配置为使用两个符号的序列作为PRS。
3.10.2.4专用上行链路同步信号(USS)
随机接入期间的时间对准旨在相对于节点来对准时间。为UE分配 USS以便实现上行链路定时估计。该过程还可以被视为往返时间估计过程， 其潜在地可以按原样使用USS或者由增强的USS细化以便甚至更好地支 持定时估计。
此外，多个节点可以接收USS以便实现上行链路到达时间差(TDOA)。 为了支持这种定位，需要在节点之间、或者至少向对应的基带处理单元用 信号通知有关USS的信息。
3.10.2.5组合公共和专用组件
图155例示某些公共和专用组件，其中在由SSI区域表征的有效区域 中定义公共组件。可以逐渐细化定位，从粗糙并且由节点集发送的公共PRS支持，到准确并且由某些波束特定的专用PRS支持。UE需要取得有 关UE NX活动状态下的专用PRS的信息。一旦取得，便可以在任何状态 (活动、休眠、空闲)下聚合和处理测量。
3.10.2.6网络同步挑战
某些定位框架(例如上行链路和下行链路到达时间差)基于有关节点 或对应基带单元之间的相对定时的信息。对于粗糙定位，网络同步不算问 题，并且基于全球导航卫星系统(GNSS)的当前网络同步过程便已足够。 它意味着对应于15米的约为50ns的定时误差标准偏差[3GPP37.857]。但 是，对于亚米准确性要求，这还不够准确。因此，需要基于空中测量的时 钟同步。备选方案是使用利用测距和方向测量的机制，其组合可以提供准 确的定位而无需准确的节点间同步。
3.10.3定位信息的限制可用性
可以具有数个原因来限制定位信息的可用性。一个是PRS的常规传输 对节点的能量消耗具有影响，因为它限制节点休眠。如果没有利用PRS的 UE，则应该避免它们的传输。此外，如果这些信号是半静态配置的，则可 以使用第三方应用来注册PRS，将它们与地理位置关联并且将数据存储在 数据库中。该数据库然后使第三方应用能够测量PRS并且与建立的数据库 关联，以便实现设备的定位。运营商可能有兴趣将对PRS的访问仅限于其 客户，其中可能具有某些差异。定位信息的限制可用性和访问是NX的新 概念，并且因此比前一小节中的PRS组件更详细地描述。
一般而言，PRS可以被视为序列/资源/解扰，它们是可以被半静态配 置的时间(t)和频率(f)、节点ID(id1)、系统ID(id2)PRS ID(idPRS) 等的函数。通过添加时变参数α(t)，PRS有规律地改变并且必须经由专用 信号来取得：
PRSn＝f(idn,…,α(t))
可以定义具有有效时间或访问时间的PRS，因为一旦UE的当前信息 已变得过时，UE便需要取得有关α(t)的信息。从而，不可能经由过顶应用 记录PRS，因为该信息仅在有限的时间内有效。
这在图156中例示，其中不同的节点发送不同的定位参考信号。信号 对于UE并非完全有用，除非UE知道用于生成信号的时变序列α(t)。在该 示例中，时变参数α(t)被表示为“定位键”，因为它使UE能够解锁由网 络提供的高准确性定位能力。
在图157中提供示例信令。在该示例中，表示为定位管理实体(PME) 的网络实体使用时变专用PRS配置来配置网络节点。网络节点n发送专用 PRSn(可能代表某个其它UE)，该专用PRSn是时变PRS配置的函数。 因为该示例中的UE没有有关当前专用PRS配置的信息，所以它不能使用 专用PRS信号来执行高准确性定位。可选地，它可以例如使用非时变的公 共PRS信息来执行低准确性定位。
如果UE确定它想要使用专用PRS信号执行高准确性定位，则它向网 络发送请求(通常经由当前服务节点，该服务节点然后可以将请求转发到 PME节点)，并且作为响应接收执行高准确性定位所需的信息。
在一段时间之后，当前定位到期并且PME使用新的专用PRS配置来 配置网络节点(或者其重新配置模式可能被配置用于更长时段)。除非UE 已接收包含与该新配置相关的信息的更新，否则它现在不再能够执行高准 确性定位。
注意，图157中提供的示例仅是一个示例。备选解决方案可以是在例 如OSS(操作和支持系统)或SON(自优化网络)节点的初始配置之后， 网络节点自主地处理PRS到期计时器和重新配置。
可以例如通过以下一项或多项，以许多不同的方式实现差异化定位准 确性：
●提供在短时间内或长时长内有效的定位键。
●提供以下信息：其使用户终端能够仅对从网络发送的可用PRS 信号的选定子集进行解码。
●使PRS的选定部分可解码到UE(例如，在时间和/或带宽上)。
●提供额外PRS以便响应更高的准确性要求。
3.10.4灵活的参考节点
在前几代中，定位基础架构已是网络节点，例如基站、传输点等。但 是，在某些用例中，网络节点的密度和几何形状不足以提供准确的定位。 此外，某些应用和用例依赖实体之间的相对定位，并且准确的相对位置比 绝对位置更重要。一个示例是具有附近有人类的自主船舶的用例。在这些 情况下，相对位置对于避免事故至关重要。
因此，相关的是将某些设备视为定位基础架构的一部分。
为了清楚起见，做出以下区分：
定位-确定设备的位置，其可以基于来自基础架构节点和设备的 信号来估计。
位置-基础架构的一部分的位置，该部分可以是网络节点或其它 设备。注意，可以经由定位确定这种设备的位置。
支持定位的设备可以具有特定的能力，例如绝对自定位(例如，GNSS) 或相对自定位(例如，雷达、传感器)的能力。这些设备在此被称为定位 支持设备。这些设备至少具有发送定位参考信号的能力，或者甚至具有支 持测距和/或方位估计过程的能力。
图158示出设备1的信令示例，设备1充当定位支持设备，并且从而 增强设备2的定位。定位支持设备向网络节点通知其能力，并且接收PRS 配置。PRS的一个示例是LTE中的副链路发现信号，其使用报告过程来 增强。
3.10.5测距过程
上行链路定时对准的目的是建立对于同一节点处的所有被服务UE大 致相等的上行链路定时。它通常在随机接入期间建立，并且在连接的时长 期间，基于从节点到UE的反馈借助相对定时调整被保持。
测距还可以是定位中的重要组成部分，但它需要来自至少两到四个节 点的范围估计，具体取决于测量的时间序列是否可用、以及是否需要2D 或3D位置。因此，可以相关的是设计针对非服务节点的测距过程。自然 地，使这种过程基于从随机接入开始的上行链路时间对准。因此，UE需 要被授权并且被配置为能够发起对非服务节点的随机接入。该配置可以经 由以下一项或多项：
●AIT，其提供系统接入信息，其中可选地，可以针对接入非服务 设备而限制某些随机接入前导码。
●服务节点，其向非服务节点提供有关随机接入过程的信息，包 括随机接入前导码以及相关的下行链路参考信号两者。
●预配置，其中特定的下行链路参考信号指示接受随机接入前导 码的接收以用于非服务测距。
UE通过监视与非服务节点测距关联的下行链路参考信号(PRS或某 个其它下行链路DL RS)来发起测距。基于接收的下行链路信号定时或者 与服务小区相关的上行链路定时，UE向非服务节点发送随机接入前导码， 并且等待预配置或配置的时间/频率资源或搜索空间中的响应。响应可以包 括初始上行链路定时，并且可以包括用于后续上行链路传输的上行链路资 源和传输配置。传输/响应过程可以继续，直到达到令人满意的测距准确性。该过程可以包括逐渐变宽的上行链路和下行链路信号的配置，以便实现逐 渐的准确性改进。
3.10.6方向估计过程
服务节点交互可以包括有关一个或多个有利波束的反馈，这些波束通 常与MRS关联。反馈还可以包括MRS的接收信号强度。节点从而可以基 于有利波束的方向和宽度，将UE与方向估计关联。先决条件是波束已被 校准到空间方向。可以通过以下操作执行这种校准：经由GNSS等在训练 阶段收集某些准确位置，并且将这些位置与有利波束关联。
细化方向估计的一种方式是不仅请求UE报告有利波束，而且在UE 近似漫游的方向上配置多个波束，并且请求UE报告来自多个波束的接收 信号强度。如果将相对信号强度报告视为相对于有利波束强度的接收信号 强度，则反馈可以是有效的。
如果波束源于同一节点，并且无线传播条件可以被视为相同，则两个 波束之间的相对信号强度等于波束之间的相对天线波束增益。借助校准后 的波束，可以将其转换为非常准确的方向估计。
3.11设备到设备通信
尽管在版本12中首次添加第一LTE设备到设备D2D特性集，但NX 包括D2D能力作为系统的集成部分。这包括直接在设备之间的对等用户数 据通信，而且还包括例如使用移动设备作为中继以扩展网络覆盖。
3.11.1 D2D通信的基本原理和所需特性
在LTE中，在版本12中首次添加对设备到设备D2D通信的基本支持。 针对公共安全(PS)用例开发主要功能，包括小区内和小区间(覆盖内)、 网络覆盖外和部分网络覆盖的场景。对于非公共安全用例，仅支持网络覆 盖内的发现。对于版本13和版本14，将针对PS和商业用例两者扩展D2D 通信的范围，包括对V2X通信的支持。然而，当前支持的LTE D2D通信技术组件未被设计为完全获得D2D通信预期提供的覆盖、容量和延迟增益 的潜力。
对于NX，D2D通信能力被支持作为系统的固有部分而不是作为“附 加”特性。D2D通信作为技术组件的基本原理是：每当它(1)在频谱效 率、能量效率、可实现的延迟或可靠性方面更有效或者(2)可以提供比传 统蜂窝通信更好的服务体验，便应该使用D2D传输。
NX D2D设计还支持版本12、13、14D2D所支持或将支持的D2D特 性。此外，NX D2D设计还支持由新的用例、要求或性能增强推动的附加 特性。为了总结D2D场景并且建立某个基本D2D相关要求列表，在图159 中总结D2D场景。这些场景可以有助于识别所需的特性和设计选项，但正 在讨论的D2D技术组件并非并且不应与这些场景紧密关联或受这些场景限制。
图160列出与D2D相关的所需特性，并且将它们的当前状态与该要求 如何应用于NX相比较。单播(点到点)D2D通信可以被视为基本情况， 当模式选择、资源分配和功率控制被正确应用时，此基本情况在存在近端 通信机会时能够极大地改进网络性能。从3GPP版本12起，支持借助于 D2D的多播和广播通信。在NX中，可以存在性能增强以支持更长的多播 /广播范围和更高的速率而不影响蜂窝层。在版本12中已经存在对部分网 络覆盖情况下基于D2D的中继的支持，但通过适当的中继设备选择和 RRM功能，可以预计在范围扩展和实现的端到端速率方面的性能将增加。
由网络控制和辅助的D2D通信实现的协作通信可以在协议栈的各个 层采取许多不同形式，例如基于分布式设备的内容缓存和分发、协作MAC 协议、以及例如网络编码增强的协作中继。同样，在版本12中已经支持 NW覆盖外的某些形式的D2D通信(例如，多播/广播)，但在NX中进 一步开发D2D以便例如在灾难情况下覆盖更大的区域，并且甚至在(临时)覆盖外的区域中提供更高位速率服务。
3.11.2 NX设计原则和D2D
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Figure BDA0003500438550002751
表17：NX设计原则及其在NX中对D2D的应用
NX设计原则尽可能应用于D2D设计以确保平滑集成到NX系统中， 并且允许在用于UL、DL、副链路以及还可能用于回程链路的解决方案之 间逐渐收敛。表17列出某些NX设计原则适用于D2D，并且还具有两个 额外NX设计原则(如上面表的最后两行)作为D2D特定的原则。
3.11.3用于D2D和双工方案的频谱
对于LTE，在UL频谱资源中、在上行链路UL频带或上行链路UL 子帧中(分别在FDD或TDD网络的情况下)支持D2D通信。这种决策 的原因涉及监管和实现方面两者。
但是，NX被设计为灵活管理UL/DL资源并且利用不同类型的频谱带， 因此NX D2D还被设计为能够在UL以及下行链路DL资源中灵活操作。 此外，D2D应能够在许可和未许可频谱带中操作，具体取决于场景、UE 能力、覆盖情况和其它因素。对于NX，在更高频带(>6GHz)中，网络 通常将以TDD模式操作，而在更低频带中，可以采取FDD和TDD操作 两者。在FDD网络中，NX D2D链路有利地使用UL频率资源，而在TDD 网络中，NW根据NX的灵活双工和动态TDD原则来配置D2D操作。
在NX中，D2D副链路得以演进，以使得NX上行链路、NX下行链 路、NX副链路和回程链路在PHY层能力方面(包括双工方案)变得类似。 对于邻近通信，即当两个设备彼此靠近时，双向全双工也可以是可行的双 工方案。
在未许可和许可频带中操作可能需要副链路灵活地支持调度和LBT 型的MAC协议(参见第3.8节)。
3.11.4用于D2D通信的基本架构：集群概念
图161示出由集群概念支持的D2D通信。CH节点可以在NW覆盖内 或在NW覆盖外。覆盖内的UE可以充当同步信号源，或者将RRM信息 提供给NW覆盖外的CH。
NX D2D设计使用集群来支持覆盖内、覆盖外和部分覆盖的用例的广 泛分集。集群的基本理念是通过指定UE(手持、车载或临时部署)来充 当资源所有者和控制节点(类似于常规eNB)，将蜂窝概念扩展到覆盖外 的情况。集群头(CH)节点因此非常类似于eNB，尽管在输出功率、其 可以支持的UE数量或安装的天线方面的能力差异可以变化。
当在NW覆盖外时，CH可以从非CH UE获得同步信息或无线资源 管理信息，该非CHUE在覆盖内并且能够中继来自eNB的这种信息(图 161)。
集群概念的固有部分是动态集群头CH选择过程。集群概念是分布式 CH选择和集中式CH单元(CH本身充当集群内的中心节点)的混合。简 言之，CH选择过程是分布式的，并且使用从所有设备发送的发现信标信 号，包括有关其状态能够被选择作为集群头的有意义信息、以及选择哪个 对等设备作为特定设备的集群头。
3.11.5 NX网络和UE场景
图162示出NX部署场景和UE能力的某些组合。在NX独立情况(左) 下，UE支持NX，而在共同部署(中)和多站点(右)情况下，可能需要 用于D2D的RAT选择。
如图162中所示，当共同部署NX时或者当在不同站点处部署NX和 LTE时，具有不同RAT能力的UE可能彼此接近，以使得D2D通信可以 是可行的备选方案，前提是这些UE使用兼容的RAT。为了在这些场景中 促进D2D通信，用于D2D的RAT选择可以是充分利用各种设备的邻近性 的所需功能。
这种RAT选择不一定意味着一次仅选择一个可用接口：RAT选择还 可以意味着同时使用可用RAT。这可以是例如多跳场景中的情况。
3.11.6协议架构
为了在部分覆盖和覆盖外的情况下支持D2D，数种设计方法可以是可 行的，包括作为设计基础的分层架构或分布式(平坦)架构。混合方法旨 在选择集群头(CH)，其在基础架构变得功能失调的情况下起到类似于 eNB的作用。在该方法中，CH选择和重选是分布式的，因为节点可以从 它们自身之间选择CH而没有来自中央实体的帮助。一旦CH被选择，它便类似于eNB而操作直到重选。
当仅需要支持基于广播或多播的组通信时，基于CH的架构和关联的 动态集群组织过程不是必需的。但是，当需要点到点D2D通信和通过多跳 到达蜂窝基站的可能性时，基于CH的方法可以优于完全平坦的架构。
3.11.6.1一般原则
用于副链路的协议栈(在可能时并且当可以被推动时)与用于上行链 路/下行链路的协议栈一致。例如，在上行链路和下行链路中对称的物理层 非常适合于D2D通信。作为另一个示例，用于D2D通信的集群头可以是 eNB或UE。
此外，用于涉及UE-UE直接接口的不同中继情况(例如UE到网络中 继和UE到UE中继)的用户平面协议栈应该与用于自回程的任何中继情 况一致。一致的协议栈具有以下额外优势：
●RAN可能控制用于给定业务流的路径，并且因此控制所使用的 无线资源类型。这种灵活性使得例如能够经由RAN来中继 UE-UE用户平面，以及经由RAN所控制的UE(充当UE到 NW中继)来中继UE-NW用户平面。
●此外，RAN有机会在不同路径之间切换业务流，从而确保在切 换期间的服务连续性，因为将在UE的IP层之下的第2层级别 执行切换(如越区切换)。(为了例如在UE网络路径与UE 到网络中继路径之间切换业务，由UE使用的IP地址需要在两 个路径上都有效，这需要核心网络的支持。)
图163示出用户数据路径的第2层切换。
3.11.6.2用户平面
在图164中示出用于单跳情况的用户平面协议架构。对于中继情况， 主要方法是使用L2中继。(原则上，L2中继不排除使用UE作为IP路由 器来执行L3(IP)中继。)这也与用于自回程的主要备选方案(参见第 3.6.6和2.2.8.4节)一致。图165示出用于UE到网络中继的用户平面协议 架构。在该图中，采取双层RLC解决方案，如进一步描述为第2.2.8.4节 中的备选方法之一。
图166示出用于UE到UE中继的用户平面协议架构。
3.11.6.3控制平面
对于D2D通信和发现，存在三个潜在的控制平面：
●UE集群头控制平面：用于针对D2D通信和发现分配无线资源。在 UE处于覆盖内的情况下，eNB充当集群头的角色。在UE处于覆 盖外的情况下，UE被选择为集群头并且充当该角色。
●端到端UE-UE控制平面。该协议通常不是无线层特定的(“NAS”)， 并且用于UE-UE端到端用户平面的相互认证、安全性的建立和承 载参数的建立。该协议对应于3GPP版本13中针对基于LTE的D2D 指定的PC5信令协议。该控制平面是面向连接的，因为将在每个对等UE中需要协议上下文/状态。
●逐链路UE-UE控制平面。该协议是无线层特定的，并且用于控制 在两个UE之间的单跳上使用的PHY、MAC和RLC配置。它还可 以用于UE-UE直接无线链路上的测量的传输。该控制平面通常是 面向连接的。
●此外，还存在直接发现(包括多跳路径发现和中继选择/重选)所需 的控制平面。该控制平面可以被包括作为上面的端到端UE-UE控 制平面和/或逐链路UE-UE控制平面的一部分。
图167示出由D2D使用的平面协议(UE3在覆盖外)。
3.11.7 D2D技术组件
图168示出NX部署场景和UE能力的某些组合
为了实现由于D2D通信而导致的潜在收益，保护网络免受由副链路传 输导致的干扰，以及在NX系统中平滑集成D2D操作，应该在网络和设备 中实现某些D2D特定的技术组件。在图168中总结这些技术组件。
3.11.7.1 D2D同步
参与D2D(单播、多播和广播)通信的设备应在时间和频率上同步。 良好的同步对于确保副链路传输与时域/频域调度决策、节能发现和通信操 作相一致以及促进高质量数据接收是必需的。在覆盖外和部分覆盖的情况 下，D2D同步可以具有挑战性。
由UE提供的同步源(SynS)的概念适用于NX D2D。在LTE中，由 PHY副链路同步相关的过程促进D2D同步[TS 36.213]。类似的设计是NX D2D同步过程的基础，可以使用SynS的概念将其扩展到覆盖外的情况(场 景4)。当可用时，SynS可以是网络节点(BS)，或者可以是向覆盖外 UE提供同步信号的覆盖内UE。SynS还可以是在另一个(例如，覆盖内) UE的帮助下获得同步的覆盖外UE。
3.11.7.2设备和服务发现
设备和服务发现可以是D2D会话的一部分，或者它可以是独立服务。 在这两种情况下，发现意味着UE可以充当通知UE或发现UE或通知和 发现两者的角色。在这两种情况下，启动发现过程的先决条件是服务授权 和供应(参见第3.11.5.3节)。类似于LTE，考虑到UE能力、用户偏好 等，网络支持和配置两种发现模型。尽管这些发现模型并不意味着物理层 处的差异，但由于不同的信标传输模式，它们可以导致整体消耗能量和发 现时间方面的不同性能。
在第一发现模型中(对于LTE，记为“模型A”)，通知UE广播关 于由网络配置的特定无线资源的发现消息。这种网络配置可以使用广播信 息、预配置的信息和/或UE特定的信令(例如，RRC信令)。发现UE可 以使用该配置信息以节能方式对发现消息进行捕获和解码，因为它需要仅 监视发现资源。
在第二模型中(对于LTE，记为“模型B”)，发现UE(而不是通 知UE)还根据配置和供应的参数和资源来广播发现消息。已表明，发现 过程中的网络辅助在发现过程期间的发现时间和整体使用能量方面都是有 利的。
在部分覆盖和覆盖外的情况下，D2D发现机制取决于关于D2D通信 的基于集群或平坦架构的基本架构决策。当使用集群时，分布式集群头CH 选择和重选以及CH关联过程充当发现过程，这些发现过程基于关于发送 和检测信标和同步信号的节点自主(分布式)决策。
发现的特殊情况是UE到网络中继发现。UE(被网络授权充当通常在 覆盖外(或在覆盖范围内)的远程UE的中继)参与UE到网络中继发现， 在此期间远程UE选择将哪个UE用作UE到网络中继。
此外，用于NX的发现机制需要支持用于更复杂情况(例如UE到UE 中继和多跳中继)的路径选择。
3.11.7.3服务授权和供应
服务授权和供应允许设备使用无线和其它资源实现D2D发现和通信 目的。用于此的确切机制可以取决于D2D用例(参见第3.11.1节)，并且 可以包括以下一个或多个主要元素：
●设备中的预配置信息。预配置的信息可以包含允许的频带、关 联的发射功率级别、以及设备可以用于发现和通信目的的其它 参数。可以在接入NX系统之前和/或通过其它接入进行预配置。
●NAS信令，其用于与CN功能(类似于LTE ProSe功能)交换 信息。
●当在NX覆盖内时，系统信息和UE特定的(例如，RRC)信 令。
3.11.7.4副链路管理
副链路管理负责副链路信道(包括发现和通信信道)的建立、维护和 终止。这些功能可以被视为在[TS 36.213]中的LTE中定义的功能的扩展和 演进。
关于副链路管理的示例包括触发广播发现(通知或查询)消息、建立 副链路与特定对等设备共享的信道、或者向一组对等UE触发关于特定资 源的广播/多播消息等。
图169示出副链路管理功能的示例。
3.11.7.5测量报告和无线资源管理
图170示出D2D通信需要的测量功能的示例。
测量和关联的报告针对副链路管理和D2D相关的无线资源管理功能 提供重要输入，以使得D2D通信确实可以改进整体频谱/能量效率和覆盖 并且减少延迟，而不对蜂窝业务导致不可接受的干扰。实现这些目标需要 的无线资源管理功能取决于用例(参见第3.11.1节)、许可/未许可频谱资 源的可用性、业务负载、设备能力(例如，小型电池驱动设备、智能电话、 公共安全设备)。RRM功能分布在网络节点与设备之间。网络节点与设 备之间的功能分配的重要方面是网络控制级别以及网络和设备RRM功能 操作的时间尺度。这些方面的一般原则是网络或CH严格控制由网络或CH 拥有的资源(例如，许可频谱资源)。因此，当在覆盖外时，两个UE(其 中没有一个具有CH能力)不能在许可资源上进行通信。
D2D通信需要的RRM功能涉及标准化和专用单元，并且可以部分地 重用针对传统蜂窝通信设计的RRM功能。这些RRM功能包括以下一项 或多项：
●蜂窝与直接D2D模式之间的模式选择；
●副链路资源分配和调度；
●副链路功率控制；
●覆盖外和部分覆盖集群形成。
3.11.7.6多天线方案(UE波束成形、副链路波束匹配)
图171示出用于D2D通信的UE波束成形如何依赖于网络控制的服务 授权、供应和本地测量。eNB/CH控制处于比由eNB/CH设置的约束内自 主执行的D2D链路控制更粗略的时间标度(大约500ms)。
UE波束成形可以在很大程度上改进D2D范围，并且因此可以进一步 改进D2D通信的潜力以便例如实现蜂窝覆盖扩展，从而增加设备发现到达 的设备数量，或者减少在灾难情况下提供临时覆盖需要的设备数量。从配 置和控制的角度来看，用于支持UE波束成形的基本原则类似于其它设备 功能(参见3.11.7.3和3.11.7.5)：设备操作依赖于服务供应和配置信息以 及支持测量过程。
3.11.7.7 D2D频带选择策略
对于具有多个可用频带(例如许可和未许可频带)的情况，应该实施 协商和决策制定策略以改进副链路的整体带宽效率和特定链路优势的平衡。 例如，高频带或更低频带具有不同的物理特征，例如不同的传播损失、带 宽可用性、信道的相干时间、空间分离粒度。根据不同的QoS要求、链路 预算情况、干扰状态等，可以谨慎地考虑这些方面以用于不同的D2D情况。 如果多频带可用，则频带选择的优化和动态选择显著影响D2D链路性能和NW整体性能。
实际上，多模式UE设备普遍可用。集成这些模式和频带提供了更多 机会以平衡个体链路性能和NW性能目标，这对D2D情况特别重要以便 进一步扩展D2D容量增益。
频带选择策略可以考虑许多因素，例如NW加载、未许可频带可用性 和质量、UE对的公共能力、不同频带的副链路质量、业务的延迟要求、 作为中继或直接通信的副链路角色、UE在无线中继中的角色或作为业务 的目的地/来源的简单单一角色。
在不同频带下，UE或eNB可以具有针对该特定频带优化的不同MAC 模式。即，能够在不同无线资源分区处操作的一个节点具有从一个MAC 转变到另一个MAC的多模式MAC。资源分区实现简化的D2D与蜂窝接 入的集成；潜在地，它可能针对密集的NW部署和高负载情况带来必不可 少的鲁棒性，并且针对具有D2D的NX蜂窝NW带来容易的特性减值或 添加。
3.11.7.8 D2D调度、HARQ和DRX
图172示出副链路调度操作。
针对D2D提出的L2机制应该例如通过采用必要的L2机制(例如， DRX和HARQ)，针对覆盖内和覆盖外场景两者实现节能、低延迟和高 可靠性通信。
副链路的快速调度(小的时间标度操作)在由eNB或CH配置的约束 内由设备自主管理，如图172中所示。由eNB或CH配置的副链路操作的 示例包括D2D慢速(频谱分配、最大发送功率等)调度、HARQ进程和 DRX管理。
由于eNB调度需要额外网络处理和用于D2D调度的两跳消息交换的 事实，因此当采取覆盖内场景时，使用调度分离进行D2D传输。这意味着 每个D2D UE负责它自己的传输，并且对于每个传输，作为慢速调度授权 子集的快速调度信息在副链路传输内是独立的，以便实现频率选择性调度。 还应该注意，如果由eNB共同和半持久地配置，则上行链路和副链路资源 重用(对于同一UE)将是可能的。
图173示出副链路HARQ操作。类似于NX DL HARQ(参见第2.2.7.2 节以获得进一步细节)，HARQ反馈可以作为副链路MAC控制元素被发 送。通过在MAC中嵌入HARQ反馈，它变成受循环冗余检验CRC保护 的并且可以最小化ACK/NACK检测错误。
图174示出用于最大化关闭时长(OFF-duration)的基础架构到设备(I2D)和D2D通信的DRX对准。D2D-DRX和蜂窝-DRX(C-DRX)可 以是独立的DRX机制。两种配置可以仅对CH可见。因此，当发生D2D 和基础架构到设备(I2D)传输时，CH可以将D2D-DRX与C-DRX对准， 以便通过关闭终端收发机的更多组件来最小化能量消耗。
3.11.8 D2D通信的移动性方面
当提到移动性管理时，第3.5节描述了基于波束的移动性解决方案， 但对于D2D连接，存在两个主要问题需要进一步讨论：
-从保持单个UE特定的连接改变为多于一个UE：传统上，当存在服 务网络节点改变时，可以重新配置向移动UE的资源分配。但是， 这种资源分配必须考虑在D2D通信中演进的对应UE(多个)的状 态，以便最小化由于资源重新配置而导致的D2D服务中断。这可能 需要对面向蜂窝的移动性管理过程的某些增强。
-RRC休眠状态下的D2D通信(其在第2.1节中定义)：在此状态下， D2D链路的资源使用由UE自身控制(尽管仍然在网络使用广播信 令定义的资源池内)，因此当UE移动超出网络节点范围时，对应 D2D UE(多个)不能经由网络节点知道资源配置改变。因此，为了 进行无缝/无损切换，必须经由D2D控制平面上的D2D信令向对应 UE通知资源重新配置，这有待增强以便实现该目的。
3.11.8.1 D2D感知切换
图175示出在小区边界上通信的D2D集群。在eNB是CH的覆盖内 用例的情况下，需要在D2D集群与eNB之间交换用于D2D控制的RRC 信令，以便实现可靠的控制平面和鲁棒的移动性。在这种情况下，由于无 线网络中的回程开销可能是问题的事实，因此网络管理具有多个eNB的 D2D集群的控制平面可能成本高昂。因此，将D2D集群的控制平面保持 在单个eNB下是有利的。这通过以下操作实现：不仅基于单个设备的信道 质量，而且还基于来自集群中的其它设备的测量来管理D2D集群的移动性。 通过简单地定义额外切换准则，可以在网络侧实现该机制。注意，如果需 要针对D2D控制选择最佳节点，则复杂性可能增加，因为然后需要协调测 量报告(以及其额外测量配置和报告)。
3.12 NX多点连接性的架构方面
本节描述用于支持NX多点连接性的架构解决方案。本节被组织如下： 在第3.12.1节中，提供多点连接性的简要背景和动机。第3.12.2节描述用 于NX的多点连接性的更高层协议架构。第3.12.3节详细描述移动性的某 些多连接性特定方面。然后，第3.12.4节描述一种方法，其可以用于通过 应用UE辅助多点分集来放宽回程延迟要求。
3.12.1背景
NX可以被部署在比当前商业RAN更高的频带中。在更高频率下，与 在更低频率下的无线遮蔽相比，无线路径的遮蔽更加严重。特别是对于高 频，成功传输可能需要视线。在这些无线条件下，可以使用多点连接性减 少业务中断。当可以同时保持多个连接点时，还可以实现容量和用户吞吐 量改进。作为概念的组成部分，NX设计支持多点连接性。如上面讨论的， NX的DL移动性概念是基于波束的。从UE的角度来看，移动性过程相同， 与涉及多少个eNB无关。其结果是UE不必关注哪个eNB正在发送波束； 有时这被称为UE是节点不可知的，并且移动性是以UE为中心的。为了 使移动性有效工作，涉及的eNB需要维护波束邻居列表，交换波束信息， 以及协调MRS使用。在第3.5节中描述NX的通用移动性方法。在多点连接性场景中快速切换波束需要eNB之间的快速通信，并且还可能需要数据 的预缓存和复制；在许多情况下，需要来往于多个eNB而复制和分发数据。 该要求在容量和延迟方面对回程连接的能力提出挑战。一个选项是在EPC 侧放置特定数据分割代理，以便在锚点eNB S1连接处移除循环。此外， 在空中接口处，可以经由UE辅助流控制来降低eNB之间的这种重复数据 的传输可能性/比率。第3.12.5小节讨论了UE在这方面的帮助可以最大化 多点分集性能。
在图176中，示出NX中的不同多连接性模式之间的关系。所连接的 传输点可以属于一个或多个eNB，通常分别被称为eNB内多点连接性和 eNB间多点连接性。可以考虑不同的发送/接收模式，具体取决于信道条件、 网络部署、可用回程容量和延迟、以及业务类型。在NX上下文中，多点 分集(MPD)、业务聚合和分布式MIMO是问题。业务聚合通常指在资 源和/或RAT方面独立并且不同的更低层处的多连接操作，例如载波聚合 或IP层聚合。分布式MIMO涉及多个传输点，并且在分支上采取联合编 码。通常，它需要具有高容量和低延迟的回程来提供预期性能。在本节中， 重点是多点分集(MPD)的架构和协议方面、以及业务聚合。
协调多点(CoMP)是用于描述特定LTE特性集的术语，这些LTE 特性用于LTE内多点连接性。通常，CoMP以MAC级别上的紧密协调为 特征。当共信道无线资源用于不同的传输点时，需要MAC协调。在NX 上下文中有意避免术语CoMP以便避免混淆。
除了测量获取之外，与多点连接性关联的挑战在于对携带节点间接口 的回程链路中的容量和延迟的限制。在许多部署中，由于部署快速回程涉 及的高成本，具有有限容量和大延迟的回程是唯一选项。例如，在某些情 况下，X2连接通过普通因特网数据链路而可用。
本节中描述的多连接性专注于eNB间情况。用于eNB内的多连接性 解决方案(其中eNB包括集中式RRC/PDCP和分布式RLC/MAC)是备 选实施例。
3.12.2 NX中的多点连接性的协议和架构
3.12.2.1用户平面协议架构
用户平面上的多点连接性可以在不同层操作。用于多点连接性的集成 层可以是PHY层、MAC层(其对应于LTE上下文中的载波聚合)、或 者PDCP层(其对应于LTE中的双连接性)，如在第3.7节中提及的那样。 在本节中，研究的多点连接性解决方案在PDCP层工作。该解决方案对于 慢速回程也是可行的，并且与第3.7节中用于NX和LTE互通的建议一致。 其它多点连接性解决方案(例如，节点间MAC分离多点连接性)也是可 能的方法。考虑到集中式RRC/PDCP架构和快速回程，首选节点间MAC 分离。在本节中，假设慢速回程和PDCP分离。在图177中示出用于NX 多点连接性的用户平面协议栈，其中以两个SeNB为例。它适合于多点分 集和多点业务聚合模式两者。
3.12.2.2控制平面协议架构备选方案
第3.7节讨论了用于LTE和NX紧密集成的RRC设计。在此，重点 是使用PDCP作为集成层的NX内多点连接性。关注的问题是在MeNB(主 eNB)中具有一个集中式RRC实体(这在下面被称为备选方案1)，还是 在多点连接性中在MeNB和每个SeNB中分布多个RRC实体(这在下面 被称为备选方案2)。(从CN(核心网络)的角度来看，MeNB是用于 UE的锚点，并且MeNB与UE之间的无线链路确定了UE RRC状态。SeNB 辅助MeNB以服务UE以便增加UE吞吐量或者增加UE与RAN之间的 无线链路鲁棒性。)
备选方案1类似于针对LTE中的DC定义的具有某些扩展的备选方案。 除了一个MeNB之外，多点连接性中还涉及多于一个SeNB。仅具有一个 位于MeNB处的RRC实体，其与UE处的RRC实体通信。当SeNB RRM 功能需要在其与UE之间配置其本地无线资源时，SeNB需要首先将其RRC 消息封装成X2消息，并且经由回程将其发送到MeNB。然后，MeNB将 RRC消息从SeNB转发到UE。同样，当UE发送测量报告时，即使该测 量报告与SeNB相关，该消息也由MeNB接收。MeNB然后检查测量报告， 如果某些信息与SeNB相关，则组成新消息并且经由回程将其转发到SeNB。 可以在该备选方案中支持RRC分集解决方案，这意味着可以经由多个支 路将来自MeNB的RRC消息发送到UE以便增加信令传输的鲁棒性。在 图178中示出用于备选方案1的协议架构，该图示出在MeNB处具有一个 RCC实体。
与备选方案2(下面讨论)相比，该备选方案的优势是它简单，并且 遵循与LTE DC相同的架构。UE仅需要与MeNB保持一个RRC连接， 并且不受DL和UL去耦的影响。缺点是对SeNB处的某些无线资源配置 (例如，SeNB内的UE波束切换)的响应可能缓慢，并且当MeNB崩溃 时，恢复整个多点连接性的过程与备选方案2相比还可能相对耗时。
在备选方案2中，在MeNB和SeNB处设置多个RRC实体，如图179 中所示。SeNB处的RRC实体可以与UE处的RRC实体通信。在UE与 多点连接性之间仅具有一种RRC状态，该RRC状态由UE与MeNB之间 的RRC连接确定。MeNB处的RRC是可以执行所有RRC功能的完整栈 RRC，而SeNB处的RRC是只能执行有限RRC功能的瘦RRC，例如， 可以执行RRC连接重新配置以便配置SeNB与UE之间的无线资源，但不 包括RRC连接建立和释放。在图179中示出备选方案2的协议架构。
该备选方案的优势是它可以快速对SeNB与UE之间的本地无线资源 配置事件做出反应。当MeNB崩溃时，假设保持UE与SeNB之间的连接， 如果SeNB已经具有RRC相关的UE上下文(例如，存储的安全密钥加上 S1相关的UE上下文，例如S1AP UE ID)，则恢复多点连接性的时间可 以很短。因此，充当新MeNB的角色的UE或SeNB可以直接向其对等方 发送RRC消息以便采取动作而无需重新建立RRC连接。而且，将要变成 MeNB的SeNB还可以向CN通知它是新MeNB以便恢复S1连接。该备 选方案的缺点是它更复杂。因为多个网络节点可以向UE发送RRC消息， 所以需要解决数个问题。第一，需要在每个SeNB与UE之间建立SRB(信 令无线承载)。需要在建立过程期间由MeNB配置用于SeNB与UE之间 的SRB的安全密钥。第二，需要在多点连接性内使用唯一逻辑信道ID配 置SeNB与UE之间的SRB，以使得UE可以知道RRC消息来自哪个节点， 并且然后根据逻辑信道ID与网络节点之间的映射关系传送回响应RRC消息。第三，需要增强UE内部RRC过程处理以便支持并行RRC过程。即， 可以并行地执行来自SeNB和MeNB的RRC过程。可能存在来自MeNB 和SeNB的RRC请求彼此冲突的风险，例如，由网络配置的总接收流量 可能超过UE能力。如果是，则UE可以例如向SeNB回报总配置流量超过其容量。在接收该信息之后，SeNB可以向UE重新配置其消息以便满 足UE能力。
因为备选方案1是集中式RRC协议架构，所以更好的是波束切换方 案可以在第2层工作，以使得可以在SeNB与UE之间直接交换波束切换 相关的命令和消息，而无需MeNB的参与。对于备选方案2，它适合在第 2层或第3层上工作的波束切换方案，如在第3.5节中提及的那样。
3.12.3用于多点连接性的移动性的架构方面
用于NX中的多点连接性的L3上的信令过程包括SeNB添加、SeNB 释放、SeNB改变、SeNB修改、MeNB改变、MeNB和SeNB角色切换。 对于仅涉及SeNB的过程，如果在多点连接性中使用不同的频率，则用于 过程的准则和触发条件可以类似于LTE DC的准则和触发条件—可以将 具有良好无线质量的SeNB添加到多点连接性中，并且相应地可以从多点 连接性中释放具有较差无线质量的SeNB。如果在多点连接性中使用单一 频率，则除了仅需要进一步研究的无线信道质量之外，要从多点连接性中 添加或释放哪个SeNB需要考虑对该多点连接性的干扰影响。
对于MeNB改变(该多点连接性外部的新eNB变成新MeNB，并且 SeNB不改变)、或者MeNB和一个SeNB切换角色(一个SeNB切换到 新MeNB，并且MeNB切换到新SeNB)，在LTE DC中定义的过程相当 繁琐：UE需要首先删除多点连接性中的所有SeNB，从旧MeNB切换到 新MeNB，然后再次在新的多点连接性中设置SeNB。因为在角色切换之 后多点连接性中的所有成员都没有改变，所以可以定义快速和有效的过程， 如图180中所示。
即，在角色切换之前，还配置要在SeNB(其将升级到MeNB)与UE 之间使用的安全密钥。UE维护多个安全上下文。当发生角色切换时，涉 及的eNB之间的信令指示这是角色切换，以使得eNB中的所有现有协议 实体和上下文可以在角色切换期间尽可能多地被重用。不需要额外L3 RRC信令来向UE通知该角色切换(独立于角色切换而完成定时提前的更 新等)。在角色切换之后，可能需要从旧MeNB到新MeNB的分组转发。
对于链路级别相关的移动性，它包括在多点连接性中针对UE添加/ 删除/改变服务链路。取决于在多点连接性中与多个eNB通信的UE能力、 以及网络部署，链路级别移动性可以意味着UE同时使用多个链路或支路 发送/接收数据，UE同时仅使用一个链路/支路发送/接收数据，以及在这些 链路/支路或组合内快速切换。例如，一个链路/支路始终用于数据发送/接 收，其它链路/支路动态地来回切换。
3.12.4用于NX无线接入的快速UE辅助多点分集
如在3.12.1中提及的，eNB与EPC之间或eNB间的S1和X2连接通 常都通过普通因特网连接由非专用电缆建立。产生的非理想回程容量和延 迟性能变成多点分集导致的性能增益的瓶颈。面对这一现实，本节介绍一 种方法，当回程缓慢并且集成层在PDCP上时，该方法可以用于加快控制 平面协调。快速UE辅助多点分集的重要理念是采用UE辅助、或者甚至UE检测来辅助MAC过程，以便加快所涉及的eNB之间的MAC协调。
本节的目标是提出一种关于多点分集(MPD)的解决方案，针对其假 设：(i)实际非理想回程的场景，(ii)考虑下行链路(DL)和上行链路 (UL)MPD分集方案两者，(iii)涉及的接入链路在相同频带下操作。 因此，它是频内多点分集的方案。由于上述原因，它在现实中具有广泛的 适用性。
与使用宽松回程进行协调的载波内多点连接性相比，该方法依赖于通 过UE的协助或决策的基于空中接口的协调。因此，在许多情况下，它可 以实现比依赖(宽松)回程的协调方案更低的控制平面延迟。
注意，该方法仍然受到对用户平面延迟的回程延迟影响，因为用户平 面数据仍然经由宽松回程来传送。
该设计主要包括两个部分：(i)UE辅助MAC和(ii)UE辅助流控 制，这两个部分可以独立或共同工作以增强多点分集增益。通用描述是来 自NW的“预授权”以及UE对“预授权”的决策和确认在操作中起作用。 首先，UE辅助MAC的概念基于以下事实：UE自身及时拥有关于链路质 量状态的信息，以使得适合于动态进行资源协调(与依赖回程BH进行协 调的传统双连接性DC方案形成对照)。建议UE对来自NW的“预授权” 的确认或拒绝帮助网络快速改变每个链路之间的资源共享，以便适应使用 相同频带的链路的各种链路质量变化。
其次，UE辅助流控制的主要概念是在UE处引入决策实体以便用于 基于UE决策的流控制。通过UE本地测量获得输入信息，并且UE针对 多连接上的PDU传送路由做出决策/建议，并且直接向每个服务AP发送 命令。
4选定术语的讨论
4.1天线
天线端口-定义天线端口，以使得在其上传送天线端口上的符号的信 道可以从在其上传送同一天线端口上的另一个符号的信道来推断。
实际上，由接收机看到参考信号和“天线”。如果可以从在其上传送 另一个天线端口上的符号的信道来推断在其上传送一个天线端口上的符号 的信道的大规模属性，则两个天线端口被认为是准共址的。
示例：交叉极化波束＝包括两个天线端口的集合，映射到两个正交极 化，其中针对延迟扩展、多普勒扩展、多普勒频移采取QCL[列表不是穷 举的]
波束-波束是波束权重向量集，其中每个波束权重向量具有单独的天 线端口，并且所有天线端口具有类似的平均空间特征。波束的所有天线端 口因此覆盖相同的地理区域。但是注意，不同天线端口的快速衰落特征可 以不同。然后使用可能动态映射，将一个天线端口映射到一个或数个天线 单元。波束的天线端口的数量是波束的秩。
4.2延迟
控制平面延迟-控制平面(C平面)延迟通常被测量为从不同连接模 式(例如，从空闲状态到活动状态)的转变时间。
RAN用户平面延迟-RAN用户平面延迟(也被称为无线特定的延迟) 被定义为SDU分组在用户终端/基站中的IP层处可用与该分组(协议数据 单元，PDU)在基站/用户终端中的IP层处可用之间的单向传输时间。用 户平面分组延迟包括由关联协议和控制信令引入的延迟(假设用户终端处 于活动状态)。
移动网络用户平面延迟-移动网络或PLMN用户平面延迟被定义为 SDU分组在用户终端/网络网关中的IP层处可用与该分组(协议数据单元， PDU)在网络网关/用户终端中的IP层处可用之间的单向传输时间。PLMN 分组延迟包括由网络运营商(包括使用由第三方拥有的物理基础架构的虚 拟网络运营商)控制的所有传输隧道引入的延迟。
应用端到端延迟-应用端到端延迟表示在与另一个终端或服务器节 点通信的终端/服务器节点上，在服务或软件应用之间传输分组或分组流期 间的单向传输时间，包括在源和所有中间应用感知处理节点处的成帧延迟 和缓冲延迟。应用延迟是场景特定的，并且可以包括信息成帧、转码或转 换服务、以及网络延迟。在应用依赖于双向交互式通信的罕见场合下，可 能必须考虑往返时间。
应用抖动-关于最小延迟的应用抖动对应于从最小值开始的延迟变 化，并且使用瞬时延迟与最小可能延迟之间的差异的统计期望值来测量。 逻辑上遵循关于平均延迟的应用抖动。
4.3可靠性和服务可用性
对于5G，在关键机器型通信(其被ITU称为超可靠和低延迟通信) 的领域中预见新用例。示例用例是智能电网中的配电自动化、工业制造和 控制、自主车辆、机器的远程控制、远程手术。对于这些用例，使用我们 在本节中定义的可靠性和可用性要求。典型的应用是控制过程，它们通常 使用某种反馈回路和指导致动器的感测输入来操作，并且依赖于底层通信 系统的“确定性”行为。可靠性定义了可以满足什么级别的确定性行为， 例如，在正确的时间成功接收所需的信息。
可靠性-连接性的可靠性是消息在指定的延迟界限内成功发送到接 收机的概率。例如，可靠性可以要求以99.9999％的保证并且在1ms的延 迟内将控制消息传送到接收机。这意味着仅0.0001％的分组由于传输错误 而丢失，或者由于信道上的拥塞或负载而延迟，或者可达到的数据速率太 低。关于最大消息大小提供这种可靠性，因此延迟可以与所需的数据速率 关联。可靠性涉及从发送机到接收机提供的连接性的可靠性；连接性可以 由单个无线链路提供，但也可以由共同提供连接性的一组无线链路(例如， 在不同频率层上，具有不同天线站点，或者甚至基于不同RAT)提供。可 靠性要求足够数量的无线资源可用于在连接链路上以足够高的SINR来传 输。SINR必须使无线链路能够满足所需的数据速率和延迟界限，并且还 针对所需的可靠性级别提供足够的衰落余量。
服务可用性-对于特定的可靠低延迟服务(一对可靠性和延迟界限)， 可以定义服务可用性，所述服务可用性定义了在空间和时间上提供什么级 别的可靠性-延迟。在有界环境中，可以需要高可用性，例如，经由服务层 协议。例如，在工厂中，可以指定例如99.9999％的可用性，以使得在时间 和空间上99.9999％的传输满足工厂的厂房内的可靠性-延迟要求。这可以 通过网络的对应部署和冗余来实现。(SLA可以被进一步限于例如该区域 中的最大设备数量或最大聚合优先级业务负载。)在空间无界的环境中(如 在陆地上的任何位置自主驾驶的联网车辆)，不能以任何部署的基础架构 容易地保证可用性。即使在车辆之间使用专门D2D通信，也只能针对发射 机周围的特定范围提供可靠低延迟服务的可用性，并且可能进一步限制最 大车辆密度(和优先级业务负载)。
应该注意，需要可靠低延迟服务的许多控制系统可以具有数种操作模 式，具体取决于连接可靠性和延迟。例如，如果通信可以在5ms内保证 99.9999％，则一排自主驾驶卡车可以以4m的车间距离行驶，并且如果只 能提供99％的可靠性下的10ms的延迟，则可以切换到8m的车间距离。 同样，可以缩短生产工厂的控制周期，或者针对不足的可靠性-延迟级别， 远程控制的机器只能在保守控制模式下操作。希望通信系统可以向服务通 知可达到的服务级别的变化，以使得应用可以适应。该概念有时被称为可 靠服务合成，其中在可用性指示中指示服务级别的变化。
5附加技术
在本节中，描述补充上述技术的数种附加技术。在各种实施例中，可 以与上述技术的任何组合一起实现这些附加技术中的任何一种或多种。
5.1省电CSI报告
在NX中，信道状态信息CSI的数量通常随着天线/波束的数量而增加， 这意味着由UE执行的波束/假设的评估数量会相应地增加。这转而将导致 UE功耗的增加。
解决该问题并且因此降低UE功耗的一种方法是具有至少两种CSI报 告模式。一种模式是UE或其它无线设备寻求“最佳”传输配置的模式。 这可以被视为“默认”或“传统”模式。另一种模式可以被称为“低功率 模式”，并且基于所报告的CSI(例如，PMI)的质量阈值的使用。在该 模式下，UE(向无线网络)报告满足质量阈值要求的第一CSI/PMI。因 此，UE不是找到绝对最佳的可能传输配置，而是找到足以满足质量阈值 要求的配置并且报告该配置，从而通过不一定寻求绝对最佳的可能传输配 置来降低UE功耗。在某些实施例中，UE可以基于预编程的质量阈值或 其它选择标准，选择由自身报告的CSI的质量阈值。在备选实施例中，UE 可以从网络接收关于所报告的CSI的质量阈值的指示，并且选择所指示的 阈值。
在某些实施例中，例如，该低功率模式可以涉及UE仅扫描PMI的子 集。该低功率模式还可以涉及UE关闭一个或多个接收机/发射机链，或者 更一般地说，当在低功率模式下操作时将一个或多个接收机和/或发射机电 路切换到低功率状态，以使得相对于默认模式下的电路功耗，电路在该低 功率状态下消耗更少的功率。
图200示出根据该方法的一个实施例的过程流程图。所示方法包括由 网络例如在无线网络设备中、以及在无线设备(例如，UE)中执行的步骤。 将理解，实施例可以包括全部或部分网络侧步骤、或者部分或全部UE侧 步骤、或者两者。如在方框20010处所示，在某些实施例中，该方法可以 包括例如使用如上面第2.1.5.3节中描述的能力信息，标识能够执行低功率 模式的UE。如在方框20020处所示，所示方法进一步包括例如使用RRC 信令，将UE配置用于低功率信道状态信息(CSI)报告。如在方框20030 处所示，UE确定一个或多个CSI相关参数的报告质量阈值—在某些实施 例中，这可以从网络提供给UE的配置信息来确定，或者在其它实施例中， 从预编程的质量阈值来确定，或者通过两者的某种组合来确定。
如在方框20040处所示，UE针对一个或多个波束和/或小区执行接收 信号的评估，以及确定满足质量阈值的功率模式和CSI。然后，在某些实 施例中，UE向网络报告CSI，如在方框20050处所示。
在本节中描述的技术应该被理解为补充上述所有技术，特别是在第3.4 节中描述的详细技术。该低功率模式允许一旦找到足够好的波束，便停止 对波束的评估，从而节省功耗。该方法的优势是对于小分组的大多数信令， UE可以使用节省大量能量的CSI报告模式，因为花费更少的时间来测量 和评估CSI-RS。这些情况例如可以包括以下情况：UE仅需要发送或接收 相对较少的分组和/或小分组，以使得不需要优化波束质量。
5.2休眠模式UE测量
在NX中，以休眠模式(例如，RRC_CONNECTED DORMANT状 态)操作的UE搜索同步信号和其它系统信息，如上面各节中(例如，在 第1.2和3.2.4.1节中)详细描述的那样。在使用波束成形的系统中，UE 跨可能资源的间隔来搜索这些同步信号和其它系统信息，其中该间隔覆盖 时间、频率、以及空间波束的各种组合。注意，在LTE中不存在关于资源 的这种自由。
与此相关的潜在问题是，与在LTE中操作时相比，休眠的UE可能需 要在长得多的时段内保持唤醒以执行该搜索。这会对UE的功耗具有负面 影响。
在某些实施例中，可以通过以下操作解决该问题：使UE一旦已接收 足够好的系统信息和/或同步，便转到(返回到)休眠状态，其中通过满足 预定的一个或多个阈值来确定“足够好”，而不必在整个预定的搜索间隔 内搜索。该方法允许UE实现功率节省，特别是在具有良好信号的环境中。
图201是示出根据该方法的一种示例方法的过程流程图。如在方框 20110处所示，该方法开始于对预定资源集中的一个资源，执行测量和/或 解调/解码以获得同步和/或系统信息，其中资源由波束、定时、以及频率 中的一项或多项定义。如在方框20120处所示，该方法进一步包括作为对 当前资源的测量和/或解调/解码的结果，确定是否已获得足够的同步和/或 系统信息。如果是，则如在方框20130处所示，该方法进一步包括基于该 测量执行一个或多个动作(如果并且在某种程度上需要这种动作)，并且 返回到“休眠”，其中“休眠”指与主动执行测量的操作模式相比，UE 电路的低功率操作模式。另一方面，如果确定未获得足够的同步和/或信息， 则分配来自预定资源集的下一个资源，如在方框20140处所示，并且重复 方框20110中所示的测量和/或解调/解码步骤。
图203也是根据上述方法的示例方法20300的过程流程图。当无线设 备(例如UE)在休眠模式下操作时，执行图203中所示的方法，其中在 休眠模式下操作包括间歇地激活接收机电路以监视和/或测量信号。该休眠 模式例如可以是前面讨论的RRC_CONNECTEDDORMANT状态。当处 于该休眠模式时，并且当激活接收机电路时，UE执行图203中所示的步骤。如在方框20310处所示，无线设备(例如UE)对来自预定资源集的 多个资源中的每个资源执行测量，或者对来自预定资源集的多个资源中的 每个资源的信息进行解调和解码，其中，所述预定资源集中的所述资源的 每一个由波束、定时、以及频率中的一项或多项定义。这与上面图201中 的方框20110处所示的方法步骤对应。如在方框20320处所示，该方法进一步包括对照预定标准，评估所述多个资源中的每个资源的所述测量或所 解调解码的信息。这与上面图201中的方框20120处所示的方法步骤对应。 如在方框20330处所示，无线设备(例如UE)然后响应于确定满足所述 预定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信息的解调和解码以及评 估，以使得所述预定资源集中的一个或多个资源既不被测量也不被解调和 解码。如在方框20340处所示，该方法进一步包括进一步响应于确定满足 所述预定准则，去激活所激活的接收机电路。这些步骤与上面图201中的 方框20130中所示的方法步骤对应。如在方框20350处所示，无线设备(例 如UE)然后在第一下行链路子帧中，接收根据第一参数集格式化的第一 正交频分复用(OFDM)传输；以及在第二下行链路子帧中，接收根据第 二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参 数集。在某些实施例中，例如在休眠模式计时器的周期性到期时，可以在 下一次出现重新激活接收机电路的触发事件时重复该图中的步骤。
在某些情况下，方法18200或另一种方法(例如方法20300，如图187 或任何其它图中所示)包括在连接模式下在一个或多个第一间隔中进行操 作，以及在休眠模式下在一个或多个第二间隔中进行操作，其中在连接模 式下执行第一OFDM传输和第二OFDM传输(方框18270)。上面(例 如，在第1.2节中)提供了NX上下文中这种休眠状态的细节。在休眠模 式下的操作包括监视携带跟踪区域标识符的信号(方框18272)，将在监 视中接收的跟踪区域标识符与跟踪区域标识符列表进行比较(方框18274)， 以及响应于确定所接收的跟踪区域标识符不在列表上，通知无线通信网络， 但是响应于接收变化的跟踪区域标识符，不通知无线通信网络(方框 18276)。
该技术的优势是能够降低休眠模式下的UE功耗，在某些情况下降低 到比传统LTE操作中实现的更低的级别。注意，在此使用的“休眠模式” 通常指以下模式：无线设备间歇地激活接收机电路以监视和/或测量信号， 在这些监视/测量间隔之间去激活接收机电路的至少多个部分。某些电路被 去激活的这些时段可以被称为“休眠”时段。在上面的讨论中，NR被描 述为具有被称为RRC_CONNECTED DORMANT状态的休眠模式。但是， 将理解，可以存在由任何给定网络支持的一种或数种休眠模式，它们的名 称可以变化。
5.3针对功耗调整UE波束成形
尽管基于UE的波束成形(在UE处使用多个天线以形成用于发送和/ 或接收的定向波束)是NX支持的有利特性，但从功耗的角度来看，在UE 中使用多个发送和/或接收机链的成本可以很高昂。
在某些情况下，例如当UE与无线网络之间的传播损耗低时和/或当干 扰低时，能够降低该功耗。例如，在这些情况下，可以减少天线(以及对 应的发射机和接收机电路)的数量。这种减少可以达到以下程度：例如在 可达到的数据速率与UE功耗之间存在权衡。应该理解，在某些场景和/ 或环境中，降低功耗可能比达到最大可能数据速率更重要，无论是在上行 链路中还是在下行链路中，或者在两者中。
因此，根据某些实施例的UE或其它无线设备可以被配置为基于信号 条件和/或干扰条件足够好，和/或基于电池或电池消耗的级别或状态，选 择性地减少用于形成上行链路和/或下行链路波束的天线的数量。例如，可 以通过从网络发送的信号来指示这种充足性：由网络接收的上行链路信号 高于或低于阈值，或者超过阈值某个预定余量。在其它实施例中，UE自 身可以例如基于对一个或多个参考信号的测量和/或对下行链路传播损耗的估计、和/或基于在UE处测量的干扰级别而确定充足性。在其它实施例 中，可以使用技术的组合—例如，可能使用从网络发送的信号来确定是否 可以减少用于上行链路波束成形的天线数量，而使用基于UE的测量来确 定是否可以减少用于下行链路波束成形的天线数量。
图202是示出在UE或其它无线设备中实现的用于执行如上所述的技 术的一种示例方法的过程流程图。应用所示方法以确定用于上行链路波束 成形的天线数量，但类似的技术也可能或改为应用于下行链路波束成形。
如在方框20210处所示，UE被配置为在上行链路中进行发送。如在 方框20220处所示，UE基于估计的下行链路传播损耗，确定是否可以减 少用于上行链路波束成形的天线数量。将理解，减少天线数量(在这种情 况下，以及对应的发送电路)对应于减小有效天线增益。同样，增加用于 波束成形的天线数量将增加天线增益。在方框20220处所示的确定可以包 括将估计的下行链路传播损耗(或基于信号测量的其它参数)与对应阈值 进行比较。在某些实施例中，当进行这种确定时可以考虑所需的数据速率， 例如，阈值可以根据所需的数据速率而变化。同样，还可以考虑所需的覆 盖，例如所需的最小波束宽度。例如，在某些实施例中，可能不允许天线 数量超过特定数量。在某些实施例中，当进行这种有关是否可以减少用于 上行链路波束成形的天线数量的确定时，UE可以另外(或备选地)考虑 其剩余电池寿命或电池消耗。
最后，如在方框20230处所示，在方框20220处所示的确定为肯定的 情况下，UE调整天线/发射机的数量。这例如可以涉及关闭(或打开)与 一个或多个未使用的(或已使用的)天线关联的发射机电路，因此减少(或 增加)功耗。
该技术的优势包括能够基于对覆盖的要求(由所讨论的波束的波束宽 度确定)以及根据所需的数据速率，选择性地减少特别是用于传输(并且 在较小程度上用于接收)的UE功耗。还要注意，在方向变化快的环境中， 使用更宽波束来跟踪波束更容易；因此，在良好条件下减少天线数量能够 提供更好的可靠性。
6方法、无线网络设备、以及无线设备
在本节中，上面描述的许多详细技术和过程的某些技术和过程被概括 并且应用于特定的方法、网络节点、以及无线设备。这些方法、无线网络 设备、以及无线设备中的每一者、以及在上面的更详细描述中描述的它们 的众多变体，可以被视为本发明的一个实施例。应该理解，下面描述的这 些特性的特定分组是示例—其它分组和组合是可能的，如前面的详细讨论 证明的那样。
注意，在随后的讨论中以及在所附的权利要求书中，标签“第一”、 “第二”、“第三”等的使用仅意味着将一个项目与另一个项目区分开， 并且不应被理解为指示特定的顺序或优先级，除非上下文明确地另有所指。
6.1无线设备和方法
如在此使用的，“无线设备”指以下设备：其能够、被配置、被布置 和/或可操作以与网络设备和/或另一个无线设备无线地通信。在本上下文 中，无线通信涉及使用电磁信号发送和/或接收无线信号。在特定实施例中， 无线设备可以被配置为在没有直接人类交互的情况下发送和/或接收信息。 例如，无线设备可以被设计为当由内部或外部事件触发时，或者响应于来 自网络的请求，基于预定调度向网络发送信息。通常，无线设备可以表示能够、被配置用于、被布置用于、和/或可操作以用于无线通信的任何设备， 例如无线通信设备。无线设备的示例包括但不限于用户设备(UE)，例如 智能电话。进一步示例包括无线摄像头、启用无线的平板计算机、膝上型 嵌入式设备(LEE)、膝上型安装式设备(LME)、USB适配器、和/或 无线客户端设备(CPE)。
作为一个特定示例，无线设备可以表示被配置为根据第三代合作计划 (3GPP)公布的一个或多个通信标准(例如3GPP的GSM、UMTS、LTE、 和/或5G标准)进行通信的UE。如在此使用的，“用户设备”或“UE” 在拥有和/或操作相关设备的人类用户的意义上可能不一定具有“用户”。 相反，UE可以表示旨在向人类用户销售或由其操作但最初可能不与特定 人类用户关联的设备。还应该理解，在先前的详细讨论中，为了方便起见， 甚至更普遍地使用术语“UE”，以便在NX网络的上下文中包括接入NX 网络和/或由NX网络服务的任何类型的无线设备，无论UE是否与“用户” 本身关联。因此，如在上面的详细讨论中使用的术语“UE”包括例如机器 型通信(MTC)设备(有时被称为机器到机器、或者M2M设备)、以及 可以与“用户”关联的手机或无线设备。
某些无线设备可以例如通过实现用于副链路通信的3GPP标准，支持 设备到设备(D2D)通信，并且在这种情况下可以被称为D2D通信设备。
作为又一个特定示例，在物联网(IOT)场景中，无线设备可以表示 以下机器或其它设备：其执行监视和/或测量，并且将这些监视和/或测量 的结果发送到另一个无线设备和/或网络设备。在这种情况下，无线设备可 以是机器到机器(M2M)设备，其可以在3GPP上下文中被称为机器型通 信(MTC)设备。作为一个特定示例，无线设备可以是实现3GPP窄带物 联网(NB-IoT)标准的UE。这些机器或设备的特定示例是传感器、计量 设备(例如功率表)、工业机器、或者家用或个人设备(例如冰箱、电视 机)、个人可佩带式设备(例如手表)等。在其它场景中，无线设备可以 表示以下车辆或其它设备：其能够监视和/或报告其操作状态或与其操作关 联的其它功能。
如上所述的无线设备可以表示无线连接的端点，在这种情况下，设备 可以被称为无线终端。此外，如上所述的无线设备可以是移动的，在这种 情况下，它也可以被称为移动设备或移动终端。
尽管将理解，在此讨论的无线设备的特定实施例可以包括硬件和/或软 件的各种合适组合中的任何一种，但在特定实施例中，被配置为在此处描 述的无线通信网络中和/或根据在此描述的各种技术操作的无线设备可以 由图181中所示的示例无线设备1000表示。
如图181中所示，示例无线设备1000包括天线1005、无线前端电路 1010、以及处理电路1020，其在所示示例中包括计算机可读存储介质1025， 例如，一个或多个存储设备。天线1005可以包括一个或多个天线或天线阵 列，并且被配置为发送和/或接收无线信号，并且连接到无线前端电路1010。 在特定备选实施例中，无线设备1000可以不包括天线1005，并且天线1005 可以改为与无线设备1000分离，并且可以通过接口或端口连接到无线设备1000。
无线前端电路1010(其可以包括各种滤波器和放大器)例如连接到天 线1005和处理电路1020，并且被配置为调节在天线1005与处理电路1020 之间传送的信号。在特定备选实施例中，无线设备1000可以不包括无线前 端电路1010，并且处理电路1020可以改为连接到天线1005而没有无线前 端电路1010。在某些实施例中，射频电路1010被配置为在某些情况下同 时处理多个频带中的信号。
处理电路1020可以包括射频(RF)收发机电路1021、基带处理电路 1022、以及应用处理电路1023中的一个或多个。在某些实施例中，RF收 发机电路1021、基带处理电路1022、以及应用处理电路1023可以在单独 的芯片组上。在备选实施例中，基带处理电路1022和应用处理电路1023 的部分或全部可以被组合成一个芯片组，而RF收发机电路1021可以在单独的芯片组上。在其他备选实施例中，RF收发机电路1021和基带处理电 路1022的部分或全部可以在相同芯片组上，而应用处理电路1023可以在 单独的芯片组上。在其它备选实施例中，RF收发机电路1021、基带处理 电路1022、以及应用处理电路1023的部分或全部可以被组合在同一芯片 组中。处理电路1020例如可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、 一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、和/或一个或 多个现场可编程门阵列(FPGA)。
在特定实施例中，在此被描述为与用户设备、MTC设备、或者其它 无线设备相关的部分或全部功能可以体现在无线设备中，或者作为备选方 案，可以通过执行存储在计算机可读存储介质1025上的指令的处理电路 1020来体现，如图181中所示。在备选实施例中，可以由处理电路1020 提供部分或全部功能，而不例如以硬连线的方式执行存储在计算机可读介 质上的指令。在这些特定实施例的任何一个中，无论是否执行存储在计算 机可读存储介质上的指令，都可以说处理电路1020被配置为执行所述功能。 由这些功能提供的优势并不仅限于处理电路1020或者限于无线设备的其 它组件，而是通常由无线设备作为整体享用，和/或由最终用户和无线网络 享用。
处理电路1020可以被配置为执行在此描述的任何确定操作。如由处理 电路1020执行的确定可以包括处理由处理电路1020获得的信息，例如， 通过将获得的信息转换为其它信息、将获得的信息或转换的信息与存储在 无线设备中的信息相比较、和/或基于获得的信息或转换的信息执行一个或 多个操作；以及作为所述处理的结果，做出确定。
天线1005、无线前端电路1010、和/或处理电路1020可以被配置为执 行在此描述的任何发送操作。可以将任何信息、数据和/或信号发送到网络 设备和/或另一个无线设备。同样，天线1005、无线前端电路1010、和/或 处理电路1020可以被配置为执行在此描述的如由无线设备执行的任何接 收操作。可以从网络设备和/或另一个无线设备接收任何信息、数据和/或 信号。
计算机可读存储介质1025通常可操作以存储指令，例如计算机程序； 软件；包括逻辑、规则、代码、表等中的一个或多个的应用；和/或能够由 处理器执行的其它指令。计算机可读存储介质1025的示例包括计算机存储 器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量 存储介质(例如，硬盘)、可移动存储介质(例如，光盘(CD)或数字视 频盘(DVD))、和/或存储可以由处理电路1020使用的信息、数据、和/ 或指令的任何其它易失性或非易失性、非瞬时性计算机可读和/或计算机可 执行存储设备。在某些实施例中，处理电路1020和计算机可读存储介质 1025可以被认为是集成的。
无线设备1000的备选实施例可以包括额外组件(除了图181中所示的 那些组件以外)，它们可以负责提供无线设备的功能的特定方面，包括在 此描述的任何功能和/或支持上面描述的解决方案必需的任何功能。仅作为 一个示例，无线设备1000可以包括输入接口、设备和电路、以及输出接口、 设备和电路。输入接口、设备、以及电路被配置为允许将信息输入到无线 设备1000中，并且连接到处理电路1020以便允许处理电路1020处理输入 信息。例如，输入接口、设备、以及电路可以包括麦克风、接近度或其它 传感器、按键/按钮、触摸显示器、一个或多个照相机、USB端口、或者其 它输入元件。输出接口、设备、以及电路被配置为允许从无线设备1000 输出信息，并且连接到处理电路1020以便允许处理电路1020从无线设备 1000输出信息。例如，输出接口、设备、或者电路可以包括扬声器、显示 器、振动电路、USB端口、耳机接口、或者其它输出元件。使用一个或多 个输入和输出接口、设备、以及电路，无线设备1000可以与最终用户和/ 或无线网络通信，并且允许它们受益于在此描述的功能。
作为另一个示例，无线设备1000可以包括电源电路1030。电源电路 1030可以包括电力管理电路。电源电路可以从电源接收电力，该电源可以 包括在电源电路1030中或者在电源电路1030外部。例如，无线设备1000 可以包括电池或电池组形式的电源，该电池或电池组连接到电源电路1030 或者集成在电源电路1030中。还可以使用其它类型的电源，例如光伏设备。 作为进一步示例，无线设备1000可以经由输入电路或接口(例如电缆)连 接到外部电源(例如电源插座)，由此外部电源向电源电路1030提供电力。
电源电路1030可以连接到无线前端电路1010、处理电路1020、和/ 或计算机可读存储介质1025，并且被配置为向无线设备1000(包括处理电 路1020)提供电力以便执行在此描述的功能。
无线设备1000还可以包括多组处理电路1020、计算机可读存储介质 1025、无线电路1010、和/或天线1005，以用于集成到无线设备1000中的 不同无线技术，例如，GSM、WCDMA、LTE、NR、WiFi、或者蓝牙无 线技术。这些无线技术可以被集成到无线设备1000内的相同或不同芯片组 和其它组件中。
在各种实施例中，无线设备1000适合于执行在此描述的特性和技术的 各种组合的任何一种。在某些实施例中，例如，处理电路1020(例如，使 用天线1005和无线前端电路1010)被配置为：接收包括上行链路接入配 置索引的下行链路信号，使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个 上行链路接入配置中标识上行链路接入配置，以及根据所标识的上行链路 接入配置向所述无线通信网络进行发送。如在上面第3.2.2节中讨论的，该上行链路接入配置索引是指向上行链路接入配置表的指示器。例如，可以 从SSI中取得该指示器，如上所述，而上行链路接入配置作为AIT被接收。 如上面详细讨论的，使用上行链路接入配置索引产生的优势是能够减少所 广播的信息。可以独立于索引本身的广播来分发多个上行链路接入配置(使 用上行链路接入配置索引从这些上行链路接入配置中取得特定上行链路接 入配置)。
处理电路1020还被配置为：在第一下行链路子帧中接收根据第一参数 集格式化的第一OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中接收根据第二 参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数 集。第一参数集例如可以具有第一子载波间隔(或第一子载波带宽)，第 二参数集可以具有第二子载波间隔(或第二子载波带宽)，第一子载波间 隔不同于第二子载波间隔。注意，在此使用的术语“参数集”指OFDM子 载波带宽、循环前缀长度、以及子帧长度的特定组合。术语子载波带宽(其 指由单个子载波占用的带宽)与子载波间隔直接相关，并且有时可以与子 载波间隔互换地使用。如上面(例如，在第2.3节中)详细讨论的，不同 参数集的可用性和使用允许物理层与特定应用和用例要求的更好匹配。
在某些实施例中，无线设备1000的组件，并且具体地说处理电路1020 还被配置为执行如图182中所示的方法18200，或者根据在下面描述的其 它方法实施例的任何一个执行。方法18200包括：接收包括上行链路接入 配置索引的下行链路信号，使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多 个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置，以及根据所标识的上行链 路接入配置向所述无线通信网络进行发送(方框18210)。方法18200还 可以包括：在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格式化的第一 OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中接收根据第二参数集格式化的第 二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集(方框18220)。 第一参数集例如可以具有第一子载波间隔(或第一子载波带宽)，第二参 数集可以具有第二子载波间隔(或第二子载波带宽)，第一子载波间隔不 同于第二子载波间隔。第一OFDM传输可以具有根据用于LTE的规范的 参数集，从而实现与传统LTE的共存。方法18200还可以包括：接收广播 的系统接入信息，以及使用所接收的系统接入信息来接入所述无线通信网 络。此外，可以在同一载波频率上接收所述第一和第二下行链路子帧(例 如参见[0583])，其优势是可以在同一载波上具有不同的参数集。
作为一个示例，第一和第二参数集可以分别包括具有第一子帧长度的 子帧和具有第二子帧长度的子帧，其中，第一子帧长度不同于第二子帧长 度。第一和第二参数集的子帧可以分别包括第一预定数量的OFDM符号 和第二预定数量的OFDM符号，例如参见[0536]和[0553]。以这种方式， 可以存在标准化的时间间隔(例如1ms)，并且不同的参数集使用不同数 量的OFDM符号来覆盖该时间间隔。这种标准化或公共的时间间隔具有 实现无线共存的优势。第一和第二参数集中的至少一个可以包括长度小于 或等于250微秒的子帧，参见[0536]、[0553]或表3。
在某些实施例中，上面讨论的方法18200或另一种方法可以进一步包 括：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，以及在第二物理 数据信道上接收和处理第二第2层数据，如在图183的方框18230和18232 处所示。上面提供了这些物理数据信道的示例，其中所述第一和第二物理 数据信道分别被称为可重传信道和直接信道，或者rPDCH和dPDCH。所 述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并，并且所述接收 和处理所述第二第2层数据不包括软HARQ合并。这可以包括使用公共解 调参考信号集来接收所述第一第2层数据和所述第二第2层数据两者。这 种使用两种类型的物理数据信道的优势是与每个信道关联的纠错和开销可 以更好地与由相应信道携带的特定类型的数据相匹配。
在某些情况下，例如结合上面讨论的部分或全部特性，可以使用单无 线资源控制(RRC)方法来处理第一和第二OFDM传输两者。上面(例 如，在第2.1.4节中)讨论了这种单RRC方法。注意，在上面的详细讨论 中，术语“RRC”经常被用作更精确的术语无线资源控制协议层或者RRC 协议层的简写，其是提供无线资源控制的过程集合，例如，如由行业标准指定并且通常使用无线设备和无线网络设备中的对应软件模块实现。例如， 方法18200或另一种方法(如图184中所示)可以进一步包括：使用第一 MAC协议层来处理来自所述第一OFDM传输的数据(方框18240)，以 及使用第二MAC协议层来处理来自所述第二OFDM传输的数据，其中所 述第一MAC协议层不同于所述第二MAC协议层(方框18242)。该方法 可以进一步包括：使用单个公共RRC协议层来处理从所述第一MAC协 议层和所述第二MAC协议层中的每一个接收的消息(方框18244)。该 方法的优势是用于两个物理信道(它们可以是基于LTE和基于NX的信道) 的RRC处理，例如优势是RRC处理更紧密地集成和有效。
在某些情况下，可以改为使用双RRC方法，例如，再次如在第2.1.4 节中讨论的那样。在这种情况下，方法18200或另一种方法(如图185中 所示)进一步包括：使用第一MAC协议层来处理来自所述第一OFDM传 输的数据(方框18250)，以及使用第二MAC协议层来处理来自所述第 二OFDM传输的数据，其中，所述第一MAC协议层不同于所述第二MAC 协议层(方框18252)。方法18200可以进一步包括：使用第一RRC协议 层来处理经由所述第一MAC协议层接收的消息，以及使用第二RRC协 议层来处理经由所述第二MAC协议层接收的消息，其中，所述第一RRC 协议层不同于所述第二RRC协议层(方框18256)。至少所述第一RRC 协议层和所述第二RRC协议层中的一个RRC协议层被配置为将选定的 RRC消息传递到所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层中的另一 个RRC协议层。所述选定的RRC消息是由所述第一RRC协议层和所述 第二RRC协议层中的所述一个RRC协议层来接收和处理、但目标是所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层中的所述另一个RRC协议层的 RRC消息。如在第2.1.4.2节中讨论的，该方法在使用两种不同RAT(例 如NX和LTE)操作的上下文中提供RRC协议层的独立规范，并且允许 每个RRC协议层独立于另一个RRC协议层被修改。
方法18200或另一种方法(如图186中所示)可以进一步包括：在第 三物理数据信道上发送第三第2层数据(方框18260)，以及在第四物理 数据信道上发送第四第2层数据(方框18262)。所述发送所述第三第2 层数据包括使用支持软合并的HARQ进程，并且所述发送所述第四第2 层数据不包括HARQ进程。所述第三和第四物理数据信道对应于上面详细讨论的可重传信道和直接信道。
在某些情况下，方法18200或另一种方法(例如，如图187中所示) 包括在休眠模式下操作，其中在休眠模式下操作包括间歇地激活接收机电 路以扫描同步信号和/或系统信息信号。这些无线设备可以进一步适于：当 扫描同步信号和/或系统信息信号时：对来自预定资源集的多个资源中的每 个资源执行测量，或者对来自预定资源集的多个资源中的每个资源的信息 进行解调和解码，其中，所述预定资源集中的所述资源的每一个由波束、 定时、以及频率中的一项或多项定义；对照预定标准，评估所述多个资源 中的每个资源的所述测量或所解调解码的信息；响应于确定针对所述资源 中的一个资源满足所述预定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信 息的解调和解码以及评估，以使得所述预定资源集中的一个或多个资源未 被测量或解调和解码；以及进一步响应于确定针对所述资源中的一个资源 满足所述预定标准，去激活所激活的接收机电路。
在某些情况下，方法18200或另一种方法(如图187中所示)包括： 在连接模式下在一个或多个第一间隔中进行操作，以及在休眠模式下在一 个或多个第二间隔中进行操作，其中，所述第一OFDM传输和所述第二 OFDM传输在所述连接模式下执行(方框18270)。上面(例如，在第1.2 节中)提供了NX上下文中这种休眠状态的细节。在休眠模式下的操作包括：监视携带跟踪区域标识符的信号(方框18272)，将在所述监视中接 收的跟踪区域标识符与跟踪区域标识符列表进行比较(方框18274)，以 及响应于确定所接收的跟踪区域标识符不在所述列表上，通知所述无线通 信网络，但是响应于接收变化的跟踪区域标识符，不通知所述无线通信网 络(方框18276)。上面(在第3.2.4.1节中)描述了该跟踪相关行为的示 例细节。在上面的详细讨论中，这些跟踪区域标识符的示例被称为跟踪 RAN区域码(TRAC)，它们对应于特定的跟踪RAN区域并且可以在跟 踪RAN区域信号索引中接收。注意，该休眠状态允许无线设备在跟踪区 域内来回移动而不向网络报告，因此提供更有效的操作和更少的信令。
方法18200可以包括：向所述无线通信网络发送能力指示器，所述能 力指示器标识在所述无线通信网络中存储的用于所述无线设备的能力集。 因此，无线设备可以改为发送指向网络中已经存储的能力集的指示器，而 不是发送能力集。上面(在第2.1.5.3节中)提供了该方法的细节。如在此 指出的，该方法允许新无线设备能力的持续发展，而无需不断更新信令来 指示那些能力。所述能力集可以包括以下至少一项：无线设备供应商(例 如UE供应商)、能力版本、或者所述无线设备的专有信息(例如专有UE 信息)或所述网络的专有信息，参见段落[0345]或图10。该方法可以包括： 使用离散傅里叶变换-扩展OFDM传输即DFTS-OFDM传输来向所述无线 通信网络进行发送。
如上面更详细讨论的，根据在此描述的许多实施例的无线设备可以使 用调度传输、基于竞争的传输、或者两者的组合。因此，方法18200可以 包括：使用基于竞争的接入协议向所述无线通信网络进行发送。所述基于 竞争的接入协议可以包括先听后说(LBT)接入机制。
方法18200或另一种方法(如图188中所示)可以包括：测量在第一 接收波束上的第一移动性参考信号(方框18280)，以及测量在第二接收 波束上的第二移动性参考信号，其中所述第二移动性参考信号不同于所述 第一移动性参考信号(方框18282)。在上面描述的详细系统中，例如在 第3.4节中基于波束的传输和反馈的讨论中、以及在第3.5节中的移动性的 讨论中，这些移动性参考信号被称为MRS。方法18200可以进一步包括： 向所述无线通信网络报告测量所述第一移动性参考信号和所述第二移动性 参考信号的结果(方框18284)。方法18200还可以包括：响应于报告所 述结果，接收用于从在当前下行链路波束上接收数据切换到在不同的下行 链路波束上接收数据的命令(方框18286)。方法18200可以包括：接收 用于应用于所述不同的下行链路波束的定时提前值(方框18288)。该方 法提供在第3.5.2至3.5.4节中详述的基于波束的主动移动性，其不同于常 规无线系统中使用的基于小区的移动性。
在某些实施例中，无线设备1000适于单独或者结合上述任何其它技术 中的一种或多种来执行第5节中描述的技术和/或图200-202中所示的技术 中的一种或多种。也就是说，在某些实施例中，无线设备1000的组件，并 且具体地说处理电路1020被配置为单独或者结合上述任何其它技术中的 一种或多种来执行第5节中描述和/或图200-202中所示的技术中的一种或 多种。
在某些实施例中，例如，无线设备1000适于：确定与信道状态信息(CSI) 相关的参数的报告质量阈值；对来自第一预定波束集的多个波束中的每个 波束执行测量以进行评估；对照所述报告质量阈值来评估所述多个波束中 的每个波束的所述测量；响应于确定针对所述波束中的一个波束满足所述 预定标准，停止执行测量和评估测量，以使得所述第一预定波束集中的一 个或多个波束未被测量和评估；以及向所述无线通信网络报告所述波束中 的所述一个波束的CSI。在某些实施例中，在第一时间间隔内在第一报告 模式下执行这些操作，并且无线设备1000进一步适于在第二时间间隔内在 第二报告模式下：对第二预定波束集中的每个波束执行测量以进行评估； 基于所述测量，根据一个或多个预定标准来标识最佳波束；以及向所述无 线通信网络报告所述最佳波束的CSI。在后面这些实施例的某些实施例中， 所述无线设备进一步适于从所述无线通信网络接收报告配置消息，所述报告配置消息指示所述无线设备在所述第二报告模式下操作。在某些实施例 中，所述无线设备适于当在所述第一报告模式下操作时，将一个或多个接 收机和/或发射机电路切换到低功率状态，以使得相对于所述第二报告模式， 所述接收机和/或发射机电路在所述第一报告模式下消耗更少的电力。在某 些实施例中，所述无线设备适于通过从所述无线通信网络接收所述报告质 量阈值或所述报告质量阈值的指示来确定所述报告质量阈值。
如上所述，在第5节中描述并且在图200-202中所示的技术可以与在 此描述的任何其它技术结合。因此，例如，适于执行上面刚刚描述的CSI 相关方法的无线设备可以进一步适于：接收包括上行链路接入配置索引的 下行链路信号；使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路 接入配置中标识上行链路接入配置；以及根据所标识的上行链路接入配置 向所述无线通信网络进行发送。同样，这种无线设备可以适于：在第一下 行链路子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用(OFDM) 传输；以及在第二下行链路子帧中接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。这些和其它实施例 可以进一步适于：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其 中所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第 二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中所述接收和处理所述 第二第2层数据不包括软HARQ合并。
同样，在此描述的无线设备的这些或其它实施例中的任何一个都可以 适于在休眠模式下操作，其中在所述休眠模式下操作包括间歇地激活接收 机电路以扫描同步信号和/或系统信息信号。这些无线设备可以进一步适于 当扫描同步信号和/或系统信息信号时：对来自预定资源集的多个资源中的 每个资源执行测量，或者对来自预定资源集的多个资源中的每个资源的信 息进行解调和解码，其中，所述预定资源集中的所述资源的每一个由波束、 定时、以及频率中的一项或多项定义；对照预定标准，评估所述多个资源 中的每个资源的所述测量或所解调解码的信息；响应于确定针对所述资源 中的一个资源满足所述预定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信 息的解调和解码以及评估，以使得所述预定资源集中的一个或多个资源未 被测量或解调和解码；以及进一步响应于确定针对所述资源中的一个资源 满足所述预定标准，去激活所激活的接收机电路。
在后面这些实施例的某些实施例中，所述无线设备适于在休眠模式下 在一个或多个第一间隔中进行操作，以及在连接模式下在一个或多个第二 间隔中进行操作，其中在所述休眠模式下进行操作进一步包括：监视携带 跟踪区域标识符的信号；将在所述监视中接收的跟踪区域标识符与跟踪区 域标识符列表进行比较；以及响应于确定所接收的跟踪区域标识符不在所 述列表上，通知所述无线通信网络，但是响应于接收变化的跟踪区域标识 符，不通知无线通信网络。
再次地，根据上述数种技术的适于在休眠模式下操作的无线设备可以 进一步适于执行在此描述的数种其它技术中的一种或多种。因此，例如， 适于在休眠模式下操作的无线设备可以进一步适于：接收包括上行链路接 入配置索引的下行链路信号；使用所述上行链路接入配置索引以从预定的 多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置；以及根据所标识的上行 链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。同样，这种无线设备可以适 于在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输，以及在第二下行链路子帧中接收根据第二参数集格式化 的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。所述第一 参数集例如可以具有第一子载波间隔(或第一子载波带宽)，所述第二参 数集可以具有第二子载波间隔(或第二子载波带宽)，所述第一子载波间 隔不同于所述第二子载波间隔。此外，可以在相同载波频率上接收所述第 一和第二下行链路子帧(例如参见[0583])，其优势是可以在相同载波上 具有不同的参数集。作为一个示例，所述第一和第二参数集可以分别包括 第一子帧长度和第二子帧长度的子帧，其中所述第一子帧长度不同于所述 第二子帧长度。所述第一和第二参数集的子帧可以分别包括第一预定数量 的OFDM符号和第二预定数量的OFDM符号，例如参见[0536]和[0553]。 以这种方式，可以存在标准化的时间间隔(例如1ms)，并且不同的参数 集使用不同数量的OFDM符号来覆盖该时间间隔。这种标准化或公共的 时间间隔具有实现无线共存的优势。所述第一和第二参数集中的至少一个 可以包括长度小于或等于250微秒的子帧，参见[0536]、[0553]或表3。
这些和其它实施例可以进一步适于：在第一物理数据信道上接收和处 理第一第2层数据，其中所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软 HARQ合并；以及在第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其 中所述接收和处理所述第二第2层数据不包括软HARQ合并。
无线设备的其它实施例可以具有可操作以进行波束成形的多个天线， 并且可以适于：基于估计的下行链路路径损耗、所述无线设备的估计的剩 余电池寿命、以及所述无线设备的电池消耗中的一项或多项，确定是应增 加还是减少要用于波束成形的天线数量；以及针对一个或多个后续发送或 接收操作，增加或减少在波束成形中使用的天线数量。所述无线设备可以 适于进一步基于所需的数据速率和/或进一步基于所需的最小带宽来做出 这种确定。
再次地，适合于执行前一段中描述的技术的这些无线设备可以适于执 行在此描述的一种或多种其它技术，例如接收包括上行链路接入配置索引 的下行链路信号，使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链 路接入配置中标识上行链路接入配置，以及根据所标识的上行链路接入配 置向所述无线通信网络进行发送。这些无线设备可以另外或备选地适于： 在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输，以及在第二下行链路子帧中接收根据第二参数集格式化 的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。同样，这 些无线设备可以备选地或另外适于：在第一物理数据信道上接收和处理第 一第2层数据，其中所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软 HARQ合并；以及在第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其 中所述接收和处理所述第二第2层数据不包括软HARQ合并。
6.2无线网络设备和方法
如在此使用的，术语“网络设备”指以下设备：其能够、被配置、被 布置和/或可操作以直接或间接与无线设备和/或无线通信网络(其实现和/ 或提供对无线设备的无线接入)中的其它设备通信。网络设备的示例包括 但不限于接入点(AP)，尤其是无线接入点。网络设备可以表示基站(BS)， 例如无线基站。无线基站的特定示例包括节点B、以及演进型节点B(eNB)。 可以基于基站提供的覆盖量(或者，换句话说，它们的发送功率级别)对 基站进行分类，并且然后还可以将基站称为毫微微基站、微微基站、微基 站、或者宏基站。“网络设备”还包括分布式无线基站的一个或多个(或 所有)部分，例如集中式数字单元和/或远程无线单元(RRU)，有时被称 为远程无线头端(RRH)。这些远程无线单元可以与也可以不与天线集成 为天线集成无线。分布式无线基站的各部分也可以被称为分布式天线系统 (DAS)中的节点。
作为特定的非限制性示例，基站可以是中继节点或控制中继的中继施 主节点。
网络设备的更进一步示例包括诸如MSR BS之类的多标准无线(MSR) 无线设备、诸如无线网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)之类的网 络控制器、基站收发机(BTS)、传输点、传输节点、多小区/多播协调实 体(MCE)、核心网络节点(例如，MSC、MME)、O&M节点、OSS节点、SON节点、定位节点(例如，E-SMLC)、和/或MDT。但是，更 一般地说，网络设备可以表示任何适合的设备(或设备组)，它们能够、 被配置、被布置、和/或可操作以实现和/或提供无线设备对无线通信网络 的接入或者向已接入无线通信网络的无线设备提供某些服务。
如在此使用的，术语“无线网络设备”用于指包括无线能力的网络设 备。因此，无线网络节点的示例是上面讨论的无线基站和无线接入点。将 理解，某些无线网络设备可以包括分布的设备—例如上面讨论的分布式无 线基站(具有RRH和/或RRU)。将理解，在此对eNB、eNodeB、节点 B等的各种引用指无线网络设备的示例。还应该理解，如在此使用的术语“无线网络设备”可以指单个基站或单个无线节点，或者在某些情况下， 指例如在不同位置处的多个基站或节点。在某些情况下，本文可以引用无 线网络设备的“实例”，以便更清楚地描述涉及无线设备的多个不同实施 例或安装的特定场景。但是，缺少对与无线网络设备的讨论有关的“实例” 的引用不应该被理解为意味着仅引用单个实例。备选地，无线网络设备的 给定实例可以被称为“无线网络节点”，其中使用“节点”一词表示引用 的设备作为网络中的逻辑节点操作，但并不意味着所有组件一定共址。
尽管无线网络设备可以包括硬件和/或软件的任何合适的组合，但图 189更详细地示出无线网络设备1100的实例的一个示例。如图189中所示， 示例无线网络设备1100包括天线1105、无线前端电路1110、以及处理电 路1120，其在所示示例中包括计算机可读存储介质1125，例如，一个或多 个存储设备。天线1105可以包括一个或多个天线或天线阵列，并且被配置 为发送和/或接收无线信号，并且连接到无线前端电路1110。在特定备选 实施例中，无线网络设备1100可以不包括天线1105，并且天线1105可以 改为与无线网络设备1100分离，并且可以通过接口或端口连接到无线网络 设备1100。在某些实施例中，无线前端电路1110的全部或部分可以位于 与处理电路1120分开的一个或数个位置处，例如，在RRH或RRU中。 同样，处理电路1120的各部分可以在物理上彼此分离。无线网络设备1100 还可以包括通信接口电路1140以便与其它网络节点通信，例如，与其它无 线网络设备和核心网络中的节点通信。
无线前端电路1110(其可以包括各种滤波器和放大器)例如连接到天 线1105和处理电路1120，并且被配置为调节在天线1105与处理电路1120 之间传送的信号。在特定备选实施例中，无线网络设备1100可以不包括无 线前端电路1110，并且处理电路1120可以改为连接到天线1105而没有无 线前端电路1110。在某些实施例中，射频电路1110被配置为在某些情况 下同时处理多个频带中的信号。
处理电路1120可以包括RF收发机电路1121、基带处理电路1122、 以及应用处理电路1123中的一个或多个。在某些实施例中，RF收发机电 路1121、基带处理电路1122、以及应用处理电路1123可以在单独的芯片 组上。在备选实施例中，基带处理电路1122和应用处理电路1123的部分 或全部可以被组合成一个芯片组，以及RF收发机电路1121可以在单独的芯片组上。在其他备选实施例中，RF收发机电路1121和基带处理电路1122 的部分或全部可以在同一芯片组上，并且应用处理电路1123可以在单独的 芯片组上。在其它备选实施例中，RF收发机电路1121、基带处理电路1122、 以及应用处理电路1123的部分或全部可以被组合在同一芯片组中。处理电 路1120例如可以包括一个或多个中央CPU、一个或多个微处理器、一个 或多个ASIC、和/或一个或多个现场FPGA。
在特定实施例中，在此被描述为与无线网络设备、无线基站、eNB等 相关的部分或全部功能可以体现在无线网络设备中，或者作为备选方案， 可以通过执行存储在计算机可读存储介质1125上的指令的处理电路1120 来体现，如图183中所示。在备选实施例中，可以由处理电路1120提供部 分或全部功能，而不例如以硬连线的方式执行存储在计算机可读介质上的 指令。在这些特定实施例的任何一个中，无论是否执行存储在计算机可读 存储介质上的指令，都可以说处理电路被配置为执行所述功能。由这些功 能提供的优势并不仅限于处理电路1120或者限于无线网络设备的其它组 件，而是通常由无线网络设备1100作为整体享用和/或由最终用户和无线 网络享用。
处理电路1120可以被配置为执行在此描述的任何确定操作。如由处理 电路1120执行的确定可以包括处理由处理电路1120获得的信息，例如， 通过将获得的信息转换为其它信息、将获得的信息或转换的信息与存储在 无线网络设备中的信息相比较、和/或基于获得的信息或转换的信息执行一 个或多个操作；以及作为所述处理的结果而做出确定。
天线1105、无线前端电路1110、和/或处理电路1120可以被配置为执 行在此描述的任何发送操作。可以将任何信息、数据和/或信号发送到任何 网络设备和/或无线设备。同样，天线1105、无线前端电路1110、和/或处 理电路1120可以被配置为执行在此描述的如由无线网络设备执行的任何 接收操作。可以从任何网络设备和/或无线设备接收任何信息、数据和/或 信号。
计算机可读存储介质1125通常可操作以存储指令，例如计算机程序； 软件；包括逻辑、规则、代码、表等中的一个或多个的应用；和/或能够由 处理器执行的其它指令。计算机可读存储介质1125的示例包括计算机存储 器(例如，RAM或ROM)、大容量存储介质(例如，硬盘)、可移动存 储介质(例如，CD或DVD)、和/或存储可以由处理电路1120使用的信 息、数据、和/或指令的任何其它易失性或非易失性、非瞬时性计算机可读 和/或计算机可执行存储设备。在某些实施例中，处理电路1120和计算机 可读存储介质1125可以被认为是集成的。
无线网络设备1100的备选实施例可以包括额外组件(除图189中所示 的那些组件以外)，它们可以负责提供无线网络设备的功能的特定方面， 包括在此描述的任何功能和/或支持上面描述的解决方案必需的任何功能。 仅作为一个示例，无线网络设备1100可以包括输入接口、设备和电路、以 及输出接口、设备和电路。输入接口、设备、以及电路被配置为允许将信 息输入到无线网络设备1100中，并且连接到处理电路1120以便允许处理 电路1120处理输入信息。例如，输入接口、设备、以及电路可以包括麦克 风、接近度或其它传感器、按键/按钮、触摸显示器、一个或多个照相机、 USB端口、或者其它输入元件。输出接口、设备、以及电路被配置为允许 从无线网络设备1100输出信息，并且连接到处理电路1120以便允许处理 电路1120从无线网络设备1100输出信息。例如，输出接口、设备、或者 电路可以包括扬声器、显示器、USB端口、耳机接口、或者其它输出元件。 使用一个或多个输入和输出接口、设备、以及电路，无线网络设备1100 可以与最终用户和/或无线网络通信，并且允许它们受益于在此描述的功能。
作为另一个示例，无线网络设备1100可以包括电源电路1130。电源 电路1130可以包括电力管理电路。电源电路1130可以从电源接收电力， 该电源可以包括在电源电路1130中或者在电源电路1130外部。例如，无 线网络设备1100可以包括电池或电池组形式的电源，该电池或电池组连接 到电源电路1130或者集成在电源电路1130中。还可以使用其它类型的电 源，例如光伏设备。作为进一步示例，无线网络设备1100可以经由输入电 路或接口(例如电缆)连接到外部电源(例如电源插座)，由此外部电源 向电源电路1130提供电力。
电源电路1130可以连接到无线前端电路1110、处理电路1120、和/ 或计算机可读存储介质1125，并且被配置为向无线网络设备1100(包括处 理电路1120)提供电力以便执行在此描述的功能。
无线网络设备1100还可以包括多组处理电路1120、计算机可读存储 介质1125、无线电路1110、天线1105和/或通信接口电路1140，以用于集 成到无线网络设备1100中的不同无线技术，例如，GSM、WCDMA、LTE、 NR、WiFi、或者蓝牙无线技术。这些无线技术可以被集成到无线网络设 备1100内的相同或不同芯片组和其它组件中。
无线网络设备1100的一个或多个实例可以适合于以各种组合的任何 一种来执行在此描述的部分或全部技术。将理解，在给定网络实现中，将 使用无线网络设备1100的多个实例。在某些情况下，无线网络设备1100 的数个实例一次可以与给定无线设备或无线设备组通信或者向其发送信号。 因此，应该理解，尽管在此描述的许多技术可以由无线网络设备1100的单 个实例执行，但这些技术可以被理解为在某些情况下以协调方式由具有无线网络设备1100的一个或多个实例的系统执行。因此，图189中所示的无 线网络设备1100是该系统的最简单示例。
在某些实施例中，例如，无线网络设备1100的一个或多个实例的系统， 并且具体地说这种无线网络设备1100中的处理电路1120(例如，使用天 线1105和无线前端电路1110)被配置为：发送包括上行链路接入配置索 引的第一下行链路信号，所述上行链路接入配置索引从多个预定的上行链 路接入配置中标识上行链路接入配置，以及随后根据所标识的上行链路接 入配置接收来自第一无线设备的传输。注意，上行链路接入配置索引的这 种发送可以是广播传输，因为它不一定针对任何特定的无线设备或无线设 备组。将理解，这些技术补充在第6.1节中描述的基于无线设备的技术， 并且提供相同的优势。处理电路1120还被配置为：在第一下行链路子帧中 发送根据第一参数集格式化的第一OFDM传输，以及在第二下行链路子 帧中发送根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不 同于所述第一参数集。在此，这些第一和第二OFDM传输的每一个通常 (但不一定)针对特定的无线设备或无线设备组；此处的两个传输可以针 对同一无线设备或两个不同的无线设备。此外，这些技术补充在第6.1节 中描述的技术。
在某些实施例中，包括无线网络设备1100的一个或多个实例的系统被 配置为执行方法19000，如图190中所示。方法19000包括：发送包括上 行链路接入配置索引的第一下行链路信号，所述上行链路接入配置索引从 多个预定的上行链路接入配置中标识上行链路接入配置，以及随后根据所 标识的上行链路接入配置接收来自第一无线设备的传输(方框19010)。 方法19000还包括：在第一下行链路子帧中发送根据第一参数集格式化的 第一OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中发送根据第二参数集格式 化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集(方框19020)。
在某些情况下，发送所述第一下行链路信号由无线网络设备的第一实 例执行，而发送所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传输由无线网络 设备的第二实例执行。所述第一OFDM传输可以具有根据用于LTE的规 范的参数集。
所述第一参数集和所述第二参数集可以分别包括具有第一子帧长度的 子帧和具有第二子帧长度的子帧，其中，所述第一子帧长度不同于所述第 二子帧长度。所述第一参数集可以具有第一子载波间隔，所述第二参数集 可以具有第二子载波间隔，其中所述第一子载波间隔不同于所述第二子载 波间隔。
如图190中进一步所示，方法19000可以包括：发送包括接入信息信 号的第二下行链路信号，所述接入信息信号指示多个上行链路接入配置， 其中，所述上行链路接入配置索引标识所述多个上行链路接入配置中的一 个(方框19030)。所述发送所述第二下行链路信号可以由无线网络设备 的第三实例执行。
在某些情况下，方法19000或另一种方法(如图191中所示)包括： 在第一物理数据信道上处理和发送第一第2层数据(方框19040)，以及 在第二物理数据信道上处理和发送第二第2层数据(方框19042)。所述 处理和发送所述第一第2层数据包括使用支持软合并的HARQ进程，并且 所述处理和发送所述第二第2层数据不包括HARQ进程。所述发送所述第 一第2层数据和所述第二第2层数据可以使用公共天线端口执行，其中方 法19000进一步包括：使用所述公共天线端口来发送公共解调参考信号集 以在接收所述第一第2层数据和所述第二第2层数据两者中使用。因此， 所述公共解调参考信号集由无线设备用于接收所述第一和第二第2层数据 两者。此外，这些技术、以及随后在下面讨论的用于接收物理数据信道的 对应技术补充在第6.1节中讨论的技术并提供相同的优势。
如图192中所示，方法19000可以包括：在第三物理数据信道上接收 和处理第三第2层数据(方框19050)，以及在第四物理数据信道上接收 和处理第四第2层数据(方框19052)，其中，所述接收和处理所述第三 第2层数据包括使用软HARQ合并，并且所述接收和处理所述第四第2 层数据不包括软HARQ合并。
在某些情况下，所述发送所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传 输可以由无线网络设备的单个实例执行，在这种情况下，方法19000或另 一种方法(如图193中所示)可以进一步包括：使用第一MAC协议层来 处理用于所述第一OFDM传输的数据(方框19060)，以及使用第二MAC 协议层来处理用于所述第二OFDM传输的数据，其中，所述第一MAC协 议层不同于所述第二MAC协议层(方框19062)。方法19000可以进一 步包括：使用单个公共RRC协议层来处理将要由所述第一MAC协议层 和所述第二MAC协议层中的每一个传输的消息(方框19064)。
在其它情况下，所述发送所述第一OFDM传输和所述第二OFDM传 输由无线网络设备的单个实例执行，在这种情况下，方法19000或另一种 方法(如图194中所示)可以进一步包括：使用第一MAC协议层来处理 用于所述第一OFDM传输的数据(方框19070)，以及使用第二MAC协 议层来处理用于所述第二OFDM传输的数据，其中，所述第一MAC协议 层不同于所述第二MAC协议层(方框19072)。方法19000进一步包括： 使用第一RRC协议层来处理将要由所述第一MAC协议层传输的消息(方 框19074)，以及使用第二RRC协议层来处理将要由所述第二MAC协议 层传输的消息，其中，所述第一RRC协议层不同于所述第二RRC协议层 (方框19076)。至少所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层中的 一个RRC协议层被配置为将选定的RRC消息传递到所述第一RRC协议 层和所述第二RRC协议层中的另一个RRC协议层，所述选定的RRC消 息是由所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层的所述一个RRC协 议层接收和处理、但目标是所述第一RRC协议层和所述第二RRC协议层 中的所述另一个RRC协议层的RRC消息。
方法19000或另一种方法(如图195中所示)可以包括：从第二无线 设备接收能力指示器，所述能力指示器标识用于所述第二无线设备的能力 集(方框19080)，以及使用所接收的能力指示器，从存储用于多个无线 设备的能力的数据库中取得用于所述第二无线设备的所述能力集(方框 19082)。
方法190000可以包括：使用基于竞争的接入协议来向第三无线设备进 行发送。所述基于竞争的接入协议可以包括LBT接入机制。
在某些实施例中，方法19000或另一种方法(如图196中所示)包括： 经由使用在无线网络设备的一个或多个实例中的一个实例处的多个天线形 成的上行链路波束，从第四无线设备接收随机接入请求消息(方框19090)， 估计与所述随机接入请求消息对应的到达角(方框19092)，以及使用在 所述无线网络设备的所述一个或多个实例中的所述一个实例处的多个天线 形成的下行链路波束，发送随机接入响应消息(方框19094)。形成所述 下行链路波束是基于所估计的到达角。所述上行链路波束可以是扫描上行 链路波束。所述下行链路波束的宽度可以基于所估计的到达角的估计质量。 注意，在第3.2.5.2节中描述NX中的随机接入过程的示例性细节，而在第 3.4.5.2节中提供随机接入过程的多天线方面。
方法19000或另一种方法(如图197中所示)可以包括：服务第五无 线设备，其中，服务所述第五无线设备包括：根据与所述第五无线设备关 联的第一网络切片标识符，将来自所述第五无线设备的数据发送到第一网 络节点或第一网络节点集(方框19096)。方法19000还可以包括：服务 第六无线设备，其中，服务所述第六无线设备包括：根据与所述第六无线 设备关联的第二网络切片标识符，将来自所述第六无线设备的数据发送到 第二网络节点或第二网络节点集(方框19098)。所述第二网络切片标识 符不同于所述第一网络切片标识符，并且所述第二网络节点或第二网络节 点集不同于所述第一网络节点或第一网络节点集。
6.3功能表示和计算机程序产品
图198示出可以在无线设备1000中实现(例如，基于处理电路1020) 的示例功能模块或电路架构。所示实施例至少在功能上包括接入配置模块19802，其用于：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号，使用所 述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链 路接入配置，以及根据所标识的上行链路接入配置向无线通信网络进行发 送。该实现还包括接收模块19804，其用于：在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格式化的第一OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中 接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于 所述第一参数集。
在某些实施例中，该实现包括接收和处理模块19806，其用于：在第 一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，以及在第二物理数据信道 上接收和处理第二第2层数据，其中所述接收和处理所述第一第2层数据 包括使用软HARQ合并，并且其中所述接收和处理所述第二第2层数据不 包括软HARQ合并。
在某些实施例中，例如，当所述无线设备在休眠模式下操作时并且当 扫描同步信号和/或系统信息信号时，接收和处理模块19806用于：对来自 预定资源集的多个资源中的每个资源执行测量，或者对来自预定资源集的 多个资源中的每个资源的信息进行解调和解码，其中，所述预定资源集中 的所述资源的每一个由波束、定时、以及频率中的一项或多项定义。接收 和处理模块19806可以进一步用于：对照预定标准，评估所述多个资源中 的每个资源的所述测量或所解调解码的信息，并且响应于确定针对所述资 源中的一个资源满足所述预定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止 信息的解调和解码以及评估，以使得所述预定资源集中的一个或多个资源 未被测量或解调和解码；以及进一步响应于确定针对所述资源中的一个资 源满足所述预定标准，去激活所激活的接收机电路。并且其中，接收和处 理模块19806进一步用于：在第一下行链路子帧中接收根据第一参数集格 式化的第一正交频分复用(OFDM)传输；以及在第二下行链路子帧中接 收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所 述第一参数集。
在某些实施例中，该实现包括发送模块19808，其用于：向所述无线 通信网络发送能力指示器，所述能力指示器标识在所述无线通信网络中存 储的用于所述无线设备的能力集。
在某些实施例中，该实现包括测量模块19810，其用于：测量在第一 接收波束上的第一移动性参考信号，以及测量在第二接收波束上的第二移 动性参考信号，所述第二移动性参考信号不同于所述第一移动性参考信号。 该实现还包括报告模块19812，其用于：向所述无线通信网络报告测量所 述第一移动性参考信号和所述第二移动性参考信号的结果。图199示出可 以在无线网络设备1100中实现(例如，基于处理电路1120)的示例功能 模块或电路架构。所示实施例至少在功能上包括接入配置模块19902，其 用于：发送包括上行链路接入配置索引的第一下行链路信号，所述上行链 路接入配置索引从多个预定的上行链路接入配置中标识上行链路接入配置， 以及随后根据所标识的上行链路接入配置接收来自第一无线设备的传输。 该实现还包括发送模块19904，其用于：在第一下行链路子帧中发送根据 第一参数集格式化的第一OFDM传输，以及在第二下行链路子帧中发送 根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述 第一参数集。
在某些实施例中，该实现包括发送模块19906，其用于：发送包括接 入信息信号的第二下行链路信号，所述接入信息信号指示多个上行链路接 入配置，其中，所述上行链路接入配置索引标识所述多个上行链路接入配 置中的一个。
在某些实施例中，该实现包括处理和发送模块19908，其用于：在第 一物理数据信道上处理和发送第一第2层数据，以及在第二物理数据信道 上处理和发送第二第2层数据，其中所述处理和发送所述第一第2层数据 包括使用支持软合并的HARQ进程，并且其中所述处理和发送所述第二第 2层数据不包括HARQ进程。
在某些实施例中，该实现包括接收模块19910，其用于：从第二无线 设备接收能力指示器，所述能力指示器标识用于所述第二无线设备的能力 集。该实现还包括取得模块19912，其用于：使用所接收的能力指示器， 从存储用于多个无线设备的能力的数据库中取得用于所述第二无线设备的 所述能力集。
在某些实施例中，该实现包括接收模块19914，其用于：经由使用在 所述无线网络设备处的多个天线形成的上行链路波束，从第四无线设备接 收随机接入请求消息。该实现还包括估计模块19916，其用于：估计与所 述随机接入请求消息对应的到达角；以及发送模块19918，其用于：使用 在所述无线网络设备处使用多个天线形成的下行链路波束，发送随机接入 响应消息，其中，形成所述下行链路波是基于所估计的到达角。
6.4非限制性示例实施例
现在将描述进一步的非限制性示例1-59。
1.一种在无线设备中的用于在无线通信网络中操作的方法，所述方法 包括：确定与信道状态信息(CSI)相关的参数的报告质量阈值；对来自 第一预定波束集的多个波束中的每个波束执行测量以进行评估；对照所述 报告质量阈值，评估所述多个波束中的每个波束的所述测量；响应于确定 针对所述波束中的一个波束满足所述报告质量阈值，停止执行测量和评估 测量，以使得所述第一预定波束集中的一个或多个波束未被测量和评估； 以及向所述无线通信网络报告所述波束中的所述一个波束的CSI。
2.根据示例1所述的方法，其中，在第一时间间隔内在第一报告模式 下执行示例1的步骤，并且其中，所述方法进一步包括在第二时间间隔内 在第二报告模式下：针对第二预定波束集中的每个波束执行测量以进行评 估；基于所述测量，根据一个或多个预定标准标识最佳波束；以及向所述 无线通信网络报告所述最佳波束的CSI。
3.根据示例2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：从所述无线 通信网络接收报告配置消息，所述报告配置消息指示所述无线设备在所述 第二报告模式下操作。
4.根据示例2或3所述的方法，其中，所述方法包括：当在所述第一 报告模式下操作时，将一个或多个接收机和/或发射机电路切换到低功率状 态，以使得相对于所述第二报告模式，所述接收机和/或发射机电路在所述 第一报告模式下消耗更少的功率。
5.根据示例1至4中任一项所述的方法，其中，确定所述报告质量阈 值包括：从所述无线通信网络接收所述报告质量阈值或所述报告质量阈值 的指示。
6.根据示例1至5中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括： 接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行链路接入 配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置；以 及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
7.根据示例1至6中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括： 在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用(OFDM) 传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输， 所述第二参数集不同于所述第一参数集。
8.根据示例1至7中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括： 在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述接收和处 理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第二物理数据信道 上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二第2层数 据不包括软HARQ合并。
9.一种在无线设备中的用于在无线通信网络中操作的方法，所述方法 包括：在休眠模式下操作，其中，在所述休眠模式下操作包括：间歇地激 活接收机电路以扫描同步信号和/或系统信息信号；以及当扫描同步信号和 /或系统信息信号时：对来自预定资源集的多个资源中的每个资源执行测量， 或者对来自预定资源集的多个资源中的每个资源的信息进行解调和解码， 其中，所述预定资源集中的所述资源的每一个由波束、定时、以及频率中 的一项或多项定义；对照预定标准，评估所述多个资源中的每个资源的所 述测量或所解调解码的信息；响应于确定针对所述资源中的一个资源满足 所述预定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信息的解调和解码以 及评估，以使得所述预定资源集中的一个或多个资源未被测量或解调和解 码；以及进一步响应于确定针对所述资源中的一个资源满足所述预定标准， 去激活所激活的接收机电路。
10.根据示例9所述的方法，其中，所述方法包括在休眠模式下在一 个或多个第一间隔中进行操作，以及在连接模式下在一个或多个第二间隔 中进行操作，并且其中，在所述休眠模式下进行所述操作进一步包括：监 视携带跟踪区域标识符的信号；将在所述监视中接收的跟踪区域标识符与 跟踪区域标识符列表进行比较；以及响应于确定所接收的跟踪区域标识符 不在所述列表上，通知所述无线通信网络，但是响应于接收变化的跟踪区域标识符，不通知所述无线通信网络。
11.根据示例9或10所述的方法，其中，所述方法进一步包括：接收 包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行链路接入配置 索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置；以及根 据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
12.根据示例9至11中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包 括：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二 OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
13.根据示例9至12中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包 括：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述接收 和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第二物理数据 信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二第2 层数据不包括软HARQ合并。
14.一种在具有可操作以进行波束成形的多个天线的无线设备中的用 于在无线通信网络中操作的方法，所述方法包括：基于所估计的下行链路 路径损耗、所述无线设备的所估计的剩余电池寿命、以及所述无线设备的 电池消耗中的一项或多项，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线 数量；以及针对一个或多个后续发送或接收操作，增加或减少在波束成形 中使用的天线数量。
15.根据示例14所述的方法，其中，所述确定进一步基于所需的数据 速率。
16.根据示例14或15所述的方法，其中，所述确定进一步基于所需 的最小带宽。
17.根据示例14至16中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步 包括：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行链 路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配 置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
18.根据示例14至17中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步 包括：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二 OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
19.根据示例14至18中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步 包括：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述接 收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第二物理数 据信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二第 2层数据不包括软HARQ合并。
20.一种无线设备，包括射频电路和在操作上连接到所述射频电路的 处理电路，所述处理电路被配置为：确定与信道状态信息(CSI)相关的 参数的报告质量阈值；针对来自第一预定波束集的多个波束中的每个波束 执行测量以进行评估；对照所述报告质量阈值，评估所述多个波束中的每 个波束的所述测量；响应于确定针对所述波束中的一个波束满足所述报告 质量阈值，停止执行测量和评估测量，以使得所述第一预定波束集中的一个或多个波束未被测量和评估；以及向所述无线通信网络报告所述波束中 的所述一个波束的CSI。
21.根据示例20所述的无线设备，其中，所述处理电路被配置为在第 一时间间隔内在第一报告模式下执行示例20的所述确定、执行、评估、停 止、以及报告，并且其中，所述处理电路被进一步配置为在第二时间间隔 内在第二报告模式下：针对第二预定波束集中的每个波束执行测量以进行 评估；基于所述测量，根据一个或多个预定标准标识最佳波束；以及向所 述无线通信网络报告所述最佳波束的CSI。
22.根据示例21所述的无线设备，其中，所述处理电路被进一步配置 为：从所述无线通信网络接收报告配置消息，所述报告配置消息指示所述 无线设备在所述第二报告模式下操作。
23.根据示例21或22所述的无线设备，其中，所述处理电路被配置 为：当在所述第一报告模式下操作时，将一个或多个接收机和/或发射机电 路切换到低功率状态，以使得相对于所述第二报告模式，所述接收机和/ 或发射机电路在所述第一报告模式下消耗更少的功率。
24.根据示例20至23中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被配置为：通过从所述无线通信网络接收所述报告质量阈值或所述报告 质量阈值的指示，确定所述报告质量阈值。
25.根据示例20至24中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使 用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上 行链路接入配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网 络进行发送。
26.根据示例20至25中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交 频分复用(OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化 的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
27.根据示例20至26中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据， 其中所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在 第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中所述接收和处理所 述第二第2层数据不包括软HARQ合并。
28.一种无线设备，包括射频电路和在操作上连接到所述射频电路的 处理电路，所述处理电路被配置为：在休眠模式下操作，其中，在所述休 眠模式下操作包括：间歇地激活接收机电路以扫描同步信号和/或系统信息 信号；以及当扫描同步信号和/或系统信息信号时：对来自预定资源集的多 个资源中的每个资源执行测量，或者对来自预定资源集的多个资源中的每 个资源的信息进行解调和解码，其中，所述预定资源集中的所述资源的每一个由波束、定时、以及频率中的一项或多项定义；对照预定标准，评估 所述多个资源中的每个资源的所述测量或所解调解码的信息；响应于确定 针对所述资源中的一个资源满足所述预定标准，停止执行测量和评估测量， 或者停止信息的解调和解码以及评估，以使得所述预定资源集中的一个或 多个资源未被测量或解调和解码；以及进一步响应于确定针对所述资源中 的一个资源满足所述预定标准，去激活所激活的接收机电路。
29.根据示例28所述的无线设备，其中，所述处理电路被配置为：在 休眠模式下在一个或多个第一间隔中进行操作，以及在连接模式下在一个 或多个第二间隔中进行操作，并且其中，在所述休眠模式下进行所述操作 进一步包括：监视携带跟踪区域标识符的信号；将在所述监视中接收的跟 踪区域标识符与跟踪区域标识符列表进行比较；以及响应于确定所接收的 跟踪区域标识符不在所述列表上，通知所述无线通信网络，但是响应于接收变化的跟踪区域标识符，不通知所述无线通信网络。
30.根据示例28或29所述的无线设备，其中，所述处理电路被进一 步配置为：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上 行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接 入配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发 送。
31.根据示例28至30中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交 频分复用(OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化 的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
32.根据示例28至31中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据， 其中所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在 第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中所述接收和处理所 述第二第2层数据不包括软HARQ合并。
33.一种无线设备，包括射频电路和可操作以进行波束成形的多个天 线，并且进一步包括处理电路，所述处理电路在操作上连接到所述射频电 路并且被配置为：基于所估计的下行链路路径损耗、所述无线设备的所估 计的剩余电池寿命、以及所述无线设备的电池消耗中的一项或多项，确定 是应增加还是减少要用于波束成形的天线数量；以及针对一个或多个后续 发送或接收操作，增加或减少在波束成形中使用的天线数量。
34.根据示例33所述的无线设备，其中，所述处理电路被配置为：进 一步基于所需的数据速率，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线 数量。
35.根据示例33或34所述的无线设备，其中，所述处理电路被配置 为：进一步基于所需的最小带宽，确定是应增加还是减少要用于波束成形 的天线数量。
36.根据示例33至35中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使 用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上 行链路接入配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网 络进行发送。
37.根据示例33至36中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交 频分复用(OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化 的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
38.根据示例33至37中任一项所述的无线设备，其中，所述处理电 路被进一步配置为：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据， 其中，所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及 在第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处 理所述第二第2层数据不包括软HARQ合并。
39.一种无线设备，用于无线通信网络中的操作，所述无线设备适于： 确定与信道状态信息(CSI)相关的参数的报告质量阈值；针对来自第一 预定波束集的多个波束中的每个波束执行测量以进行评估；对照所述报告 质量阈值，评估所述多个波束中的每个波束的所述测量；响应于确定针对 所述波束中的一个波束满足所述报告质量阈值，停止执行测量和评估测量， 以使得所述第一预定波束集中的一个或多个波束未被测量和评估；以及向所述无线通信网络报告所述波束中的所述一个波束的CSI。
40.根据示例39所述的无线设备，其中，所述无线设备适于在第一时 间间隔内在第一报告模式下执行示例39的所述确定、执行、评估、停止、 以及报告，并且其中，所述无线设备进一步适于在第二时间间隔内在第二 报告模式下：针对第二预定波束集中的每个波束执行测量以进行评估；基 于所述测量，根据一个或多个预定标准标识最佳波束；以及向所述无线通 信网络报告所述最佳波束的CSI。
41.根据示例40所述的无线设备，其中，所述无线设备适于从所述无 线通信网络接收报告配置消息，所述报告配置消息指示所述无线设备在所 述第二报告模式下操作。
42.根据示例40或41所述的无线设备，其中，所述无线设备适于： 当在所述第一报告模式下操作时，将一个或多个接收机和/或发射机电路切 换到低功率状态，以使得相对于所述第二报告模式，所述接收机和/或发射 机电路在所述第一报告模式下消耗更少的功率。
43.根据示例39至42中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：通过从所述无线通信网络接收所述报告质量阈值或所述报告质量 阈值的指示，确定所述报告质量阈值。
44.根据示例39至43中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行 链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入 配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
45.根据示例39至44中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二 OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
46.根据示例39至45中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述 接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第二物理 数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二 第2层数据不包括软HARQ合并。
47.一种无线设备，用于无线通信网络中的操作，所述无线设备适于： 在休眠模式下操作，其中在所述休眠模式下操作包括间歇地激活接收机电 路以扫描同步信号和/或系统信息信号；以及当扫描同步信号和/或系统信 息信号时：对来自预定资源集的多个资源中的每个资源执行测量，或者对 来自预定资源集的多个资源中的每个资源的信息进行解调和解码，其中， 所述预定资源集中的所述资源的每一个由波束、定时、以及频率中的一项或多项定义；对照预定标准，评估所述多个资源中的每个资源的所述测量 或所解调解码的信息；响应于确定针对所述资源中的一个资源满足所述预 定标准，停止执行测量和评估测量，或者停止信息的解调和解码以及评估， 以使得所述预定资源集中的一个或多个资源未被测量或解调和解码；以及 进一步响应于确定针对所述资源中的一个资源满足所述预定标准，去激活 所激活的接收机电路。
48.根据示例47所述的无线设备，其中，所述无线设备适于：在休眠 模式下在一个或多个第一间隔中进行操作，以及在连接模式下在一个或多 个第二间隔中进行操作，并且其中，在所述休眠模式下进行所述操作进一 步包括：监视携带跟踪区域标识符的信号；将在所述监视中接收的跟踪区 域标识符与跟踪区域标识符列表进行比较；以及响应于确定所接收的跟踪 区域标识符不在所述列表上，通知所述无线通信网络，但是响应于接收变化的跟踪区域标识符，不通知所述无线通信网络。
49.根据示例47或48所述的无线设备，其中，所述无线设备适于： 接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行链路接入 配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置；以 及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
50.根据示例47至49中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适合于：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二 OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
51.根据示例47至50中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述 接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第二物理 数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二 第2层数据不包括软HARQ合并。
52.一种无线设备，用于无线通信网络中的操作，所述无线设备具有 可操作以进行波束成形的多个天线，并且所述无线设备适于：基于所估计 的下行链路路径损耗、所述无线设备的所估计的剩余电池寿命、以及所述 无线设备的电池消耗中的一项或多项，确定是应增加还是减少要用于波束 成形的天线数量；以及针对一个或多个后续发送或接收操作，增加或减少 在波束成形中使用的天线数量。
53.根据示例52所述的无线设备，其中，所述无线设备适于：进一步 基于所需的数据速率，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线数量。
54.根据示例52或53所述的无线设备，其中，所述无线设备适于： 进一步基于所需的最小带宽，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天 线数量。
55.根据示例52至54中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；使用所述上行 链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入 配置；以及根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
56.根据示例52至55中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用 (OFDM)传输；以及在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二 OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
57.根据示例52至56中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设 备适于：在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述 接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及在第二物理 数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二 第2层数据不包括软HARQ合并。
58.一种用户设备(UE)，用于在无线通信网络中操作，所述UE包 括：一个或多个天线，被配置为发送和接收无线信号；处理电路；无线前 端电路，连接到所述天线和所述处理电路，并且被配置为调节在所述天线 与所述处理电路之间传送的信号；输入接口，连接到所述处理电路，并且 被配置为允许将信息输入到所述UE中以便由所述处理电路处理；输出接 口，连接到所述处理电路，并且被配置为从所述UE输出已由所述处理电 路处理的信息；以及电池，连接到所述处理电路，并且被配置为向所述UE 提供电力；所述处理电路被配置为：确定与信道状态信息(CSI)相关的 参数的报告质量阈值；针对来自第一预定波束集的多个波束中的每个波束 执行测量以进行评估；对照所述报告质量阈值，评估所述多个波束中的每 个波束的所述测量；响应于确定针对所述波束中的一个波束满足所述报告 质量阈值，停止执行测量和评估测量，以使得所述第一预定波束集中的一 个或多个波束未被测量和评估；以及向所述无线通信网络报告所述波束中 的所述一个波束的CSI。
59.根据示例58所述的UE，其中，所述UE进一步可操作以执行根 据示例2至19中任一项所述的步骤。
附录：缩写
缩写 解释
2G 第2代
3G 第3代
3GPP 第3代合作计划
4G 第4代
5G 第5代
5GPPP 5G基础架构公共-专用合作
5GTB 第5代测试平台
ABR 自动基站关系
ACK 确认
ADSS 对齐定向探测和感测
AGC 自动增益控制
AGV 自动导引车
AIT 接入信息表
AMM 活动模式移动性
AN 接入节点
ANR 自动邻居关系
AP 接入点
ARQ 自动重传请求
AS 接入层
ASA 授权共享接入
AVR 自动虚拟波束关系
BB 基带
BBF 基带功能
BBU 基带单元
BER 比特误码率
BF 波束成形
BH 回程
BIO 波束个体偏移
BLEP 块误码概率
BLER 块误码率
BRS 波束参考信号
BS 基站
BS2BS 基站到基站
BSID 基站标识符
BW 带宽
CA 载波聚合
CAPEX 资本支出
CB 基于竞争
CCE 控制信道元素
CCP 集群协调点
CDMA2000 由3GPP2规定的蜂窝系统
CEPT 欧洲邮政和电信管理局会议
CF 计算和转发
CH 集群头
CIO 小区个体偏移
CMAS 商业移动警报系统
C-MTC 关键机器型通信
CN 核心网络
COMP 协调多点
CP 循环前缀
CPRI 通用公共无线接口
CQI 信道质量信息
CRC 循环冗余校验
CRS 小区特定的参考信号
CSI 信道状态信息
CTS 清除发送
D2D 设备到设备
DAC 数模转换器
DC 双连接性
DCI 下行链路控制信息
DDOS 分布式拒绝服务
DFT 离散傅里叶变换
DFTS 离散傅里叶变换扩展
DL 下行链路
DLIM 定向链路干扰图
DMRS 解调参考信号
DN 目的地节点
DRB 专用无线承载
DRX 不连续接收
DSSI 定向探测和感测间隔
DSSP 定向探测和感测周期
DSSW 定向探测和感测窗口
DTX 不连续传输
E2E 端到端
E3F 能量效率评估框架
EAB 扩展接入类禁止
ECGI E-UTRAN小区全局标识符
ECM EPS连接管理
EGPRS 增强型通用分组无线业务
EIRP 等效全向辐射功率
eNB 演进型节点B
EMBB 增强型移动宽带
EMF 电磁场
EMM EPS移动性管理(协议)
EPC 演进型分组核心
EPS 演进型分组子系统
ETSI 欧洲电信标准协会
ETWS 地震海啸预警系统
EVM 误差向量幅度
FCC 联邦通信委员会
FDD 频分双工
FDMA 频分多址
FFT 快速傅里叶变换
FPGA 现场可编程门阵列
FPS 每秒帧数
FRA 未来无线接入
GB 保护带
GERAN GSM边缘无线接入网络
GFTE 组功能技术
GLDB 地理位置数据库
GNSS 全球导航卫星系统
GPRS 通用分组无线业务
GPS 全球定位系统
GSM 全球移动通信系统(特别移动小组)
GW 网关
HARQ 混合ARQ
HO 切换
HW 硬件
I2D 基础架构到设备
ID 标识
IE 信息元素
IFFT 逆向快速傅里叶变换
IID 独立同分布
IM 干扰测量
IMR 干扰测量资源
IMSI 国际移动用户标识
IMT 国际移动电信
IMT2020 国际移动电信2020
IOT 物联网
IP 网际协议
IR 增量冗余
IRAT RAT间
ISD 站点间距离
ITU 国际电信联盟
IUA 即时上行链路接入
KPI 关键性能指标
L1 第1层
L2 第2层
L3 第3层
LAA 许可辅助接入
LAT 先说后听
LBT 先听后说
LCID 逻辑信道ID
LDPC 低密度奇偶校验
LO 本地振荡器
LOS 视线
LSA 许可共享接入
LTE 长期演进
MAC 媒体接入控制
MBB 移动宽带
MBMS 多媒体广播多播服务
MBSFN 多播广播单频网络
MCS 调制和编码方案
METIS 用于2020信息社会的移动和无线通信使能器
MIB 主信息块
MIMO 多输入多输出
MME 移动性管理实体
MMSE 最小均方误差
MMW 毫米波
MPD 多点分集
MRS 移动性和接入参考信号
MRT 最大比率传输
MTC 机器型通信
MU 多用户
NA 不适用
NACK 否定确认
NAK 否定确认
NAS 非接入层
NB 窄带
NDI 新数据指标
NFV 网络功能虚拟化
NGMN 下一代移动网络
NLOS 非视线
NNTS 通知不发送
NTS 通知发送
NR 新无线
NW 网络
术语NX不是缩写，而是
NX 被解释为表示“下一”代的结构
以及能力的倍增
OAM 运营和维护
OCC 正交覆盖码
OFDM 正交频分复用
OOS 不同步
OPEX 运营支出
OSS 运营和支持系统
OTT 过顶
PA 功率放大器
PACH 物理锚点信道
PAPR 峰均功率比
PBCH 物理广播信道
PCCH 寻呼控制信道
PDCCH 物理下行链路控制信道
PDCH 物理数据信道
PDCP 分组数据汇聚协议
PDSCH 物理下行链路共享信道
PDU 分组数据单元
PHR 功率余量报告
PHY 物理(层)
PICH 寻呼指示信道
PIT 定位信息表
PLMN 公共陆地移动网络
PLNC 物理层网络编码
PMCH 寻呼消息信道
PME 定位管理实体
PMI 预编码器矩阵指示符
PPF 分组处理功能
PRACH 物理随机接入信道
PRS 定位参考信号
PS 公共安全
PSD 功率谱密度
PSM 省电模式
PSS 主同步序列
PUCCH 物理上行链路控制信道
PUSCH 物理上行链路共享信道
PWS 公共预警系统
QAM 正交调幅
QMF 量化映射和转发
QPSK 正交相移键控
RA 随机接入
RACH 随机接入信道
RAN 无线接入网络
RAR 随机接入响应
RAS 可重新配置的天线系统
RAT 无线接入技术
RB 资源块
RBS 无线基站
RCF 无线控制器功能
RF 射频
RLC 无线链路控制(协议)
RLF 无线链路故障
RLP 无线链路问题
RN 无线网络
RNTI 无线网络临时标识符
RRC 无线资源控制(协议)
RRM 无线资源管理
RRS 互易性参考信号
RS 参考信号
RSI 接收状态指示符
RSRP 参考信号接收功率
RTS 请求发送
RTT 往返时间
RU 无线单元
RX 接收
S1 LTE中RAN与CN之间的接口
S1AP S1应用协议(信令协议)
S2 用于EPC中Wi-Fi集成的接口
SA 系统架构
SAN 服务接入节点
SAR 比吸收率
SC 空间耦合
SDN 软件定义网络
SeNB 辅助eNB
SDU 服务数据单元
SFN 单频网络
SG 调度授权
SI 系统信息
SIB 系统信息块
SIM 用户标识模块
SINR 信号干扰噪声比
SIR 信干比
SLNR 信号泄漏噪声比
SLSS 副链路同步信号
SN 源节点
SNR 信噪比
SON 自组织网络
SR 调度请求
SRB 信令无线承载
SRS 探测参考信号
SRU 探测资源单元
SS 签名序列
SSB SSI块
SSI 签名序列索引
SSS 辅助同步序列
SU 单用户
SW 软件
SVD 奇异值分解
SWEA 爱立信标准化计划
TA 定时提前
TA 跟踪区域
TAU 跟踪区域更新
TB 传输块
TBD 待定义
TCO 温控振荡器
TCP 传输控制协议
TDD 时分双工
TDOA 到达时间差(定位方法)
TEA 爱立信架构？
TM 传输模式
TMSI 临时移动用户标识
TRA 跟踪RAN区域
TRAC 跟踪RAN区域码
TRAS 跟踪RAN区域信号
TRASI 跟踪RAN区域信号索引
TRASS 跟踪RAN区域信号同步
TSS 时间和频率同步信号
TTI 传输时间间隔
TV 电视
TX 发送
UCI 上行链路控制信息
UE 用户设备
UE2UE UE到UE通信
UEID UE标识
UI 用户接口
UL 上行链路
ULA 均匀线性阵列
UP 用户平面
URA UTRAN注册区域
URL 统一资源定位符？
US 合众国(美国)
USIM 通用用户标识模块
USS 上行链路同步信号
UTRA UMTS陆地无线接入(3G)
UTRAN UMTS陆地无线接入网络(3G RAN)
V2V 车到车
V2X 车到任何事物
VB 虚拟波束
WCDMA 宽带码分多址(3G)
WINNER 无线世界倡议新无线(欧盟计划)
WRC 世界无线会议(ITU)
X2 LTE中eNB之间的接口
X2AP X2应用协议(X2上的信令协议)
XO 晶体振荡器
ZF 迫零

Claims (11)

1.一种在具有可操作以进行波束成形的多个天线的无线设备中的用于在无线通信网络中操作的方法，所述方法包括：
基于所估计的下行链路路径损耗、所述无线设备的所估计的剩余电池寿命、以及所述无线设备的电池消耗中的一项或多项，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线数量；以及
针对一个或多个后续发送或接收操作，增加或减少在波束成形中使用的天线数量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定进一步基于所需的数据速率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述确定进一步基于所需的最小带宽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；
使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置；以及
根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用(OFDM)传输；以及
在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
在第一物理数据信道上接收和处理第一第2层数据，其中，所述接收和处理所述第一第2层数据包括使用软HARQ合并；以及
在第二物理数据信道上接收和处理第二第2层数据，其中，所述接收和处理所述第二第2层数据不包括软HARQ合并。
7.一种用于在无线通信网络中操作的无线设备，所述无线设备包括可操作以进行波束成形的多个天线，并且所述无线设备适合于：
基于所估计的下行链路路径损耗、所述无线设备的所估计的剩余电池寿命、以及所述无线设备的电池消耗中的一项或多项，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线数量；以及
针对一个或多个后续发送或接收操作，增加或减少在波束成形中使用的天线数量。
8.根据权利要求7所述的无线设备，其中，所述无线设备适合于：进一步基于所需的数据速率，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线数量。
9.根据权利要求7或8所述的无线设备，其中，所述无线设备适合于：进一步基于所需的最小带宽，确定是应增加还是减少要用于波束成形的天线数量。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设备适合于：
接收包括上行链路接入配置索引的下行链路信号；
使用所述上行链路接入配置索引以从预定的多个上行链路接入配置中标识上行链路接入配置；以及
根据所标识的上行链路接入配置向所述无线通信网络进行发送。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设备适合于：
在第一子帧中接收根据第一参数集格式化的第一正交频分复用(OFDM)传输；以及
在第二子帧中接收根据第二参数集格式化的第二OFDM传输，所述第二参数集不同于所述第一参数集。
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