CN115278884A - 一种nr-5g下基于场景的寻呼调度方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种NR‑5G下基于场景的寻呼调度方法，包括：当用户终端UE在任一小区待机后，根据系统消息中的寻呼信道配置参数和终端标识UE_ID，确定出用户终端UE的无线帧号SFN最小的一次寻呼帧PF及其对应的寻呼时机PO，并建立此寻呼时机PO下各波束广播同步信号SSB和该寻呼时机PO下对应PMO的时域映射关系，其中，寻呼时机PO由各波束的PMO组成；为下一次PO进行波束选择，确定目标波束的PMO用于下一次PO的寻呼调度，以及，为下一次PO进行场景识别；进入该下一次PO，基于识别的场景，从“PMO only模式调度”和“普通接收模式调度”中确定出目标模式对目标波束的PMO进行寻呼调度。

Description

一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法
技术领域
本申请涉及5G通信技术领域，具体而言，涉及一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法。
背景技术
在4G LTE网络下，PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)主要负责下行控制信息(DCI，Downlink Control Information，简称DCI)的传输，由于PDCCH携带寻呼指示总是出现在每个子帧的前3个符号内，如果存在对本用户终端(UserEquipment，简称UE)的寻呼，即PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)存在，由于PDSCH总是和PDCCH在同一子帧，这就决定了用户终端在接收寻呼时的调度方法比较简单，很容易做到节省功耗。UE在空闲态下接收寻呼的一般调度方法如下：
1.根据基站配置的寻呼参数确定当前UE的寻呼时机，对应到的是某一个子帧；
2.UE根据寻呼信道PCH(Paging CHannel，寻呼信道)的位置提前若个子帧唤醒，然后作下行同步，对齐到PCH所在子帧并打开射频和下行接收链路，进行寻呼接收。PDCCH和PDSCH(如果有本UE的寻呼)都固定在该子帧中出现，UE可以直接安排接收一个子帧即可；
3.UE根据需要在PCH附近安排服务小区、同频小区、异频小区测量，满足移动性管理需求。
4G LTE(Long Term Evolution，长期演进)的下行寻呼调度机制如图1所示。
而相比于4G，在5G新空口(New Radio，简称NR)中，由于存在如下一些新特性，会导致在接收寻呼时需要设计更为复杂的调度方法来实现低功耗，5G新特性主要包括以下两个方面：
1.5G网络的多波束广播机制：
与4G LTE网络相比，5G网络由于在更高频率传输，具有大带宽，但是路损大的特性，基站的单个波束可能不能实现小区覆盖(特别对于高频)，因此引入引多波束(beam)的概念以保证小区覆盖的需求。在NR 5G中一个小区可以包含一个或多个波束。例如sub-6G频段，基站为每个小区最多配置8个波束(beam)方向，用于广播同步信号SSB(SS/PBCHblock)、系统消息(System Information，简称SI)和寻呼消息(Paging Message)，其中所有波束的同步信号SSB统称为SSB burst，周期性时分广播。
具体到寻呼信道，UE可以根据系统消息块1(System Information Block1，简称SIB1)中的pcch参数和寻呼信道PDCCH的pagingsearchspace参数，计算出属于本UE的寻呼帧PF(Paging Frame，简称PF)和对应的寻呼时机(Paging Occasion，简称PO)，PO由各波束的PMO(PDCCH Monitoring Occasion)组成。协议规定：
1)基站会在所有波束上广播相同的系统信息更新和ETWS等内容(承载在PDCCH的shortmessage参数上)。
2)如果对于分配到该PO上的所有UE来说，如果需要接收寻呼消息(PagingMessage承载在信道PDSCH上)，则基站会在该PO的所有波束上PMO调度广播相同内容的PDSCH，UE解析PDSCH的内容来识别本UE的寻呼消息。
3)UE需要自行选择该PO下的哪个或哪几个波束的PMO来进行寻呼接收。
从这一特性可以看出，如果为保证接收寻呼的性能，从多个波束上都接收寻呼，会极大增大功耗，这是设计寻呼接收方案面临的一个问题。
2.灵活多变的下行寻呼调度机制：
5G网络下，PDCCH调度PDSCH更为灵活多变，其特点如下：
1)首先，PDCCH可以出现在一个下行时隙的任何一个符号(symbol)上，最长持续3个符号(symbol)；
2)高层给出PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList，其中包括：时隙调度间隔K0、起始符号偏移、PDSCH符号长度等关键信息，由PDCCH指示进行调度，实现PDSCH的动态时域调度；
3)以上3个PDSCH时域调度参数选择哪一个无法提前预知，只有成功解码PDCCH后才能确定PDSCH的时域调度信息。
其中，NR 5G的下行寻呼调度机制如图2所示。
图2中，pdsch-TimeDomainAllocationList的参数最大有16种组合(即max：16)，PDCCH主要负责包含寻呼指示等下行控制信息DCI的传输，DCI在时隙中的开始位置可以为第0到13symbol，长度为1到3个symbol。PDSCH和PDCCH间隔0到32个时隙(slot)，startSymbolAndLength参数说明了PDSCH在时隙中的起始符号及PDSCH的长度。由于PDCCH和PDSCH位置的不确定，使得在接收寻呼期间，怎么降低功耗，变得非常困难。
很显然，以上两种NR 5G新特性，为5G UE在空闲态接收寻呼时的低功耗设计带来很大挑战，直接影响5G终端的续航能力。这需要UE在调度策略设计上有创新突破，通过合理的调度策略设计来安排寻呼信道的下行射频和链路调度，才能保证接收寻呼性能的同时，实现低功耗的目标，这对于提升5G终端的续航能力有重要意义。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，以在接收寻呼的过程中，尽可能节省功耗。
为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：
第一方面，本申请实施例提供一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，包括：当用户终端UE在任一小区待机后，根据系统消息中的寻呼信道配置参数和终端标识UE_ID，确定出用户终端UE的无线帧号SFN最小的一次寻呼帧PF及其对应的寻呼时机PO，并建立此寻呼时机PO下各波束广播同步信号SSB和该寻呼时机PO下对应PMO的时域映射关系，其中，寻呼时机PO由各波束的PMO组成，PMO表示PDDCH Monitoring Occasion；为下一次寻呼时机PO进行波束选择，确定目标波束的PMO用于下一次寻呼时机PO的寻呼调度，以及，为下一次寻呼时机PO进行场景识别；进入该下一次寻呼时机PO，基于识别的场景，从“PMO only模式调度”和“普通接收模式调度”中确定出目标模式对目标波束的PMO进行寻呼调度，其中，“PMOonly模式调度”表示仅仅接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频及下行接收链路，“普通接收模式调度”表示从PDCCH开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码完成，根据解码结果，如果没有PDSCH，或PDSCH的时隙调度间隔K0大于1，则立即关闭射频及下行接收链路，否则射频及下行接收链路一直打开，直到接收完PDSCH后再关闭。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，为下一次寻呼时机PO进行波束选择，包括：用户终端UE在本次寻呼调度期间安排服务小区测量；基于服务小区测量值，对各波束进行信号强弱排序；基于排序后的波束确定出目标波束，或者，基于排序后的波束确定出目标波束和备选波束。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：对于用户终端UE任意驻留在服务小区上，未注册到服务小区的情况，确定为场景A；对应的，针对场景A，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：对于从PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0全部都大于1的情况，即PDSCH和PDCCH全都间隔1个时隙以上，确定为场景B；对应的，针对场景B，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：对于最近连续S次从PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0等于0或1的PDSCH调度次数低于给定次数N0的情况，确定为低概率反悔小区环境；若当前环境为低概率反悔小区环境，并且已确定出备选波束，确定为场景C；对应的，针对场景C，确定“PMOonly模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度，当出现PDSCH候选时域配置参数K0等于0或1的情况时，确定“普通接收模式调度”为目标模式，对备选波束的PMO进行寻呼调度。
结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：对于无法确定为场景A、场景B或场景C的情况，确定为场景D；对应的，针对场景D，确定“普通接收模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，对目标波束的PMO进行寻呼调度，包括：确定PDSCH时域配置参数K0是否全部为0，且PDSCH和PDCCH在同一个时隙；若是，则从目标波束的PMO开始仅收1个时隙的数据；若否，从目标波束的PMO起始位置开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码后，再确定是否关闭射频和下行接收链路：如果PDCCH解码后不存在对此用户终端UE的寻呼，不需要接收PDSCH，则立即关闭射频和下行接收链路；如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，并且PDSCH和PDCCH在同一时隙，则立即关闭射频和下行接收链路；如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，而需要接收的PDSCH在下一个时隙，等PDSCH接收完后关闭射频和下行接收链路；如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，并且PDSCH和PDCCH的间隔时隙K0大于1，则立即关闭射频和下行接收链路，等到接收PDSCH时，再打开射频和下行接收链路。
有益效果：
1.为避免多波束接收寻呼引入的高功耗弊端，调度策略上选择单波束接收寻呼的方案，选择最强或最适合的波束，减少不必要的重复接收寻呼。
2.为保证单波束下的接收寻呼性能，本方案利用典型的“对接收数据进行离线保存与多次时频偏尝试解码”的方式，可以有效保证寻呼信道的解码性能。
3.因射频(Radio Frequency，简称RF)和下行接收链路的功耗较大，为进一步减少单波束接收寻呼调度期间的射频和下行接收链路的打开时间和概率，本方案将接收寻呼调度细分为“PMO only模式”和“普通接收模式”两种调度方式，并设计出四种场景来区分使用这两种调度方式，将场景和调度方式有机结合，称为“基于场景的寻呼调度方式”，总体平均能节省12.5％左右的功耗。“PMO only模式调度”指仅仅接收PDCCH所在符号，即仅仅接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频及下行接收链路；“普通接收模式调度”指从PDCCH开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码完成，根据解码结果，如果没有PDSCH或PDSCH的时隙调度间隔K0大于1，则立即关闭RF和下行接收链路，否则RF和下行接收链路一直打开，直到接收完PDSCH后再关闭。
4.由于接收寻呼消息(指PDSCH中携带的寻呼消息)通常是一个低概率的时间，有必要结合精细化的场景识别和合理的波束选择，进一步增加进入“PMO only模式调度”的概率，并降低“普通接收模式调度”的打开RF和下行接收链路的时间，从而可以有效减少典型场景下的调度时间和功耗。
基于此，本方案可以有效降低各种典型场景的待机功耗，总体平均能节省12.5％左右的功耗，能较大提升5G终端的续航能力，表现出了很好的应用价值。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为4G LTE的下行寻呼调度机制的示意图。
图2为NR 5G的下行寻呼调度机制的示意图。
图3为本申请实施例提供的一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法的流程图。
图4为NR-5G下基于场景的寻呼调度方法的总体调度时序图。
图5为“PMO only模式调度”和“普通接收模式调度”占用时间窗对比的示意图。
图6为NR-5G下基于场景的寻呼调度方法的示例性流程图。
图7为“PMO only模式调度”的流程图。
图8为“普通接收模式调度”的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法的流程图。在本实施例中，NR-5G下基于场景的寻呼调度方法可以包括步骤S10、步骤S20和步骤S30。
步骤S10：当用户终端UE在任一小区待机后，根据系统消息中的寻呼信道配置参数和终端标识UE_ID，确定出用户终端UE的无线帧号SFN最小的一次寻呼帧PF及其对应的寻呼时机PO，并建立此寻呼时机PO下各波束广播同步信号SSB和该寻呼时机PO下对应PMO的时域映射关系，其中，寻呼时机PO由各波束的PMO组成，PMO表示PDDCH Monitoring Occasion。
步骤S20：为下一次寻呼时机PO进行波束选择，确定目标波束的PMO用于下一次寻呼时机PO的寻呼调度，以及，为下一次寻呼时机PO进行场景识别。
步骤S30：进入该下一次寻呼时机PO，基于识别的场景，从“PMO only模式调度”和“普通接收模式调度”中确定出目标模式对目标波束的PMO进行寻呼调度，其中，“PMO only模式调度”表示仅仅接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频及下行接收链路，“普通接收模式调度”表示从PDCCH开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码完成，根据解码结果，如果没有PDSCH，或PDSCH的时隙调度间隔K0大于1，则立即关闭射频及下行接收链路，否则射频及下行接收链路一直打开，直到接收完PDSCH后再关闭。
为了便于对本方案的理解，请结合参阅图4，图4为NR-5G下基于场景的寻呼调度方法的总体调度时序图。
在本实施例中，当用户终端UE在任一小区待机后，依据3GPP协议，根据系统消息中的寻呼信道配置参数和终端标识UE_ID，可以计算出本用户终端UE的无线帧号SFN最小的一次PF(寻呼帧)及其PO(寻呼时机)，由此可以建立当前PO下各波束SSB(广播同步信号)和该PO下面对应PMO的时域映射关系(即步骤S10的内容)。
然后，在前一次寻呼结束后(或启动首次寻呼前)，可以为下一次寻呼时机进行场景识别和波束选择，选择合适波束的PMO用于后续的寻呼调度(即步骤S20的内容)。
在下一次PO到来时，对选择波束(即目标波束)的PMO基于不同场景进行寻呼调度，采用“PMO only模式调度”或“普通接收模式调度”(即步骤S30的内容)。此处，“PMO only模式调度”表示仅仅接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频及下行接收链路，“普通接收模式调度”表示从PDCCH开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码完成，根据解码结果，如果没有PDSCH，或PDSCH的时隙调度间隔K0大于1，则立即关闭射频及下行接收链路，否则射频及下行接收链路一直打开，直到接收完PDSCH后再关闭。
另外，在执行的寻呼调度期间，用户终端UE可以同步安排服务小区测量。寻呼调度可以依据服务小区测量值，对各波束进行信号强弱排序，作为波束选择的依据(通常选择信号最强的，也可以根据多种指标进行筛选，选择最合适的)。从调度时序上来说，本次寻呼期间的服务小区测量值更新，只影响后续的波束选择。即，在执行的寻呼调度期间安排的服务小区测量，是在为下一次的寻呼调度提供波束选择的依据。
示例性的，为下一次寻呼时机PO进行波束选择的具体方式可以为：用户终端UE在本次寻呼调度期间安排服务小区测量，然后基于服务小区测量值，对各波束进行信号强弱排序，再基于排序后的波束确定出目标波束(例如，选择信号质量最强波束对应的PMO，命名为selected PMO)，或者，基于排序后的波束确定出目标波束(选择信号质量最强波束对应的PMO，命名为selected PMO)和备选波束(选择信号质量高于某个门限，并且和selectedPMO的间隔时隙大于等于1的所有波束中，间隔最小的那个波束对应的PMO，命名为2ndselected PMO)。
具体的，可以对服务小区测量值的波束信号质量排名，选择信号质量最强波束对应的那个寻呼信道PMO，命名为Selected PMO(目标波束)。然后，在剩余波束的PMO中查找符合条件的PMO作为备选波束，需要满足如下条件：
(1)剩余波束的信号质量SS-RSRP高于门限RSRP_TH0(一个参数值，可以由算法仿真确定，也可以根据实际情况调整)，说明该波束的信号质量足够好，可以保证寻呼的接收性能。
(2)该波束的PMO和Selected PMO的间隔大于等于1slot(时隙)。
(3)如果存在多个同时符合条件(1)和(2)的PMO，选择和Selected PMO间隔最小的那个作为2nd Selected PMO(即备选波束)。
由此，可以确定出目标波束和备选波束。另外，针对后文中不同的场景，还可以灵活调整确定目标波束和备选波束的时机和方式(主要是确定备选波束的时机和方式)，此处不作限定。
之后，可以为下一次寻呼时机PO进行场景识别：
对于用户终端UE任意驻留在服务小区上，未注册到服务小区的情况，确定为场景A；对应的，针对场景A，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
示例性的，由于本用户终端UE任意驻留在服务小区上，未注册到服务小区，因此基站不会广播本UE的寻呼消息。但是如果该服务小区上有其它UE正常驻留且和本UE处于相同PO上，即在相同寻呼组，此时本UE在监控寻呼信道的PDCCH时，仍然可能收到PDSCH调度，但不会携带本UE的寻呼消息。所以该场景下，只需要监测寻呼信道的PDCCH来获取系统信息更新和EWTS指示即可，即使存在PDSCH调度也不需要接收。因此，在场景A下适合选择“PMOonly模式调度”来节省功耗。
对于从PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0全部都大于1的情况，即PDSCH和PDCCH全都间隔1个时隙以上，确定为场景B；对应的，针对场景B，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
示例性的，从pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0全部都大于1，即PDSCH和PDCCH全都间隔1个时隙以上，定义为场景B。如果选择信号质量最强波束对应的PMO，命名为selected PMO，那么在此场景下，对selectedPMO使用“PMO only模式调度”，即只接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频和下行接收链路，当PDCCH解码完成，判断是否存在PDSCH需要接收，如果需要接收，有足够的时间在接收PDSCH前再打开射频和下行接收链路。因此，在场景B下适合选择“PMO only模式调度”来节省功耗。
除场景A、场景B之外的场景都可能会出现PDSCH和PDCCH间隔时隙K0等于0或1的情况，如果对目标波束PMO(selected PMO)使用“PMO only模式调度”，即仅仅接收完PDCCH就关闭射频和下行接收链路，则会出现K0等于0或1的PDSCH调度时来不及重新打开射频和下行接收链路，从而导致本次PO在selected PMO丢寻呼。此时需要对当前PO的备选波束PMO(2nd selected PMO)再安排一次“普通接收模式”的寻呼调度，确保本次PO不出现丢寻呼的场景，这种情况称为一次反悔。一次反悔的实质就是在“PMO only模式调度”下，每出现一次K0等于0或1就会丢一次寻呼，需要重新安排进行一次普通接收模式调度。
基于此，定义低概率反悔小区环境：指寻呼存在的概率很低，从而丢寻呼很少，所以反悔的次数和概率也很低，尤其在夜间等空闲时段大量出现低概率反悔小区环境。对于低概率反悔小区环境，可以定义为：通过统计发现最近连续S次(例如S＝100)寻呼时机中，出现K0等于0或1的PDSCH调度的次数低于给定次数N0(N0是门限值)，则可以认为是低概率反悔小区环境。其中门限值N0的设定主要从功耗收益上考虑，由于反悔场景需要增加一次普通接收模式寻呼调度，理论上只要保证平均S次PMO only模式寻呼调度和N0次反悔的总功耗，低于S次普通接收模式寻呼调度的总功耗，优先采用“PMO only模式调度”就可节省功耗。根据该原则算出的反悔次数临界值，并考虑一定的余量，即可确定门限值N0。
具体的，假定子载波间隔为15KHz，PMO长度为2symbol，PDSCH长度为12symbol，根据实测可知在空闲唤醒状态下UE的基础功耗约为80mA/s,射频和下行接收链路的功耗约为70mA/s，结合实测给出门限N0的计算示例如下：
(1)执行一次“PMO only模式调度”，且无PDSCH调度的单次工作功耗：
Figure BDA0003773624340000121
其中，5slot指UE从深度睡眠唤醒做下行同步到接收完PDCCH的时长为5个时隙；14symbol指每个时隙有14个符号；Tsym指每个符号所占的时间，在PMO only模式调度时只接收2symbol的PDCCH及前后各0.5symbol的保护，共接收3symbol，只在这3symbol时长内打开射频和下行接收链路。
(2)执行一次普通接收模式调度，且无PDSCH调度时的单次功耗：
Figure BDA0003773624340000122
其中，12symbol是普通接收模式调度相对于“PMO only模式调度”多接收的符号，PMO only模式下只需接收2symbol的PDCCH，但普通接收模式调度需要持续打开射频和下行接收链路，要把整个PDCCH时隙都接收完。
(3)执行一次普通接收模式调度，且存在K0＝0的PDSCH调度时的单次功耗：
Figure BDA0003773624340000131
其中，14symbol是在PDSCH接受完后，需要大约1个时隙(即14个符号)的时间对离线数据进行各种时频偏尝试及解码。
设定统计次数取S＝100次连续寻呼，那么，临界值的计算可根据公式：
S*WA+N*WB≤(S-N)*WB+N*WC， (4)
计算得到：
Figure BDA0003773624340000132
即得到临界值N＝15次。
考虑一定余量，可以取门限值N0＝8，即如果统计最近100次寻呼中出现K0等于0或1的PDSCH调度的次数小于8次，可以认为是低概率反悔小区环境，此时如果优先采用“PMOonly模式调度”的方式就会很好的节省功耗。
在无PDSCH情况下，“PMO only模式调度”和“普通接收模式调度”占用时间窗对比如图5所示。
设定“低概率反悔小区环境”的意义在于，由于在夜间空闲时段、部分专网环境、低负载小区环境等大量典型场景下，终端待机时收到寻呼消息是低概率事件，如果识别出这些场景，并优先加以“PMO only模式调度”方式接收寻呼，再配合5G多波束下特有的反悔机会，总体上可以有很可观的功耗收益，而且越是空闲时段或空闲小区环境，节省功耗效果越明显，功耗优化效果可以趋近于场景A或场景B。
基于此，最近连续S次从PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0等于0或1的PDSCH调度次数低于给定次数N0的情况，确定为低概率反悔小区环境。
对于当前环境为低概率反悔小区环境，并且已确定出备选波束的情况，确定为场景C。对应的，针对场景C，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度，当出现PDSCH候选时域配置参数K0等于0或1的情况时，确定“普通接收模式调度”为目标模式，对备选波束的PMO进行寻呼调度。如果因为出现K0等于0或1的PDSCH来不及调度时，可以立刻启动对后面的那个2nd selected PMO(即备选波束的PMO)进行普通接收模式调度接收寻呼。
对于无法确定为场景A、场景B或场景C的情况，确定为场景D。针对场景D，确定“普通接收模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。即，除以上几种场景之外的都定义为场景D，在该场景(场景D)下携带寻呼消息的PDSCH信道和携带寻呼指示信息的PDCCH信道之间的间隔时隙K0等于0到32之间的任意值。该场景只能采用普通接收模式进行寻呼接收，属于最恶劣的调度场景。
针对场景D，虽然不能采用“PMO only模式调度”接收寻呼，但仍然可以细分为以下几种情况去接收寻呼，达到节省功耗目的：
首先，确定PDSCH时域配置参数K0是否全部为0，且PDSCH和PDCCH在同一个时隙。
若是，则从目标波束的PMO开始仅收1个时隙的数据。
若否，从目标波束的PMO起始位置开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码后，再确定是否关闭射频和下行接收链路：
(1)如果PDCCH解码后不存在对此用户终端UE的寻呼，不需要接收PDSCH，则立即关闭射频和下行接收链路。
(2)如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，并且PDSCH和PDCCH在同一时隙，则立即关闭射频和下行接收链路。
(3)如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，而需要接收的PDSCH在下一个时隙，等PDSCH接收完后关闭射频和下行接收链路。
(4)如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，并且PDSCH和PDCCH的间隔时隙K0大于1，则立即关闭射频和下行接收链路，等到接收PDSCH时，再打开射频和下行接收链路。
通过区分不同情况，给出相应的处理方式，能更好的节省功耗。
为了便于对本方案的理解，此处给出示例性的流程(如图6所示)，说明在以上划分的四种不同场景下，选择合适的寻呼调度模式，在保证功能和性能的前提下减少射频和UE工作时间，以最大限度的节省功耗：
步骤11.对服务小区测量值的波束信号质量排名，选择信号质量最强波束对应的寻呼信道PMO，命名为Selected PMO。
步骤12.如果当前UE是任意驻留，记录为场景A，并确定Selected PMO为下次收寻呼的PMO，启动“PMO only模式调度”。
步骤13.否则如果UE是正常驻留，如果寻呼信道的时域配置参数pdsch-TimeDomainAllocationList中的所有K0大于1，则记录为场景B，并确定Selected PMO为下次收寻呼的PMO，启动“PMO only模式调度”。
步骤14.否则如果UE在“低概率反悔小区环境”中，则在剩余波束的PMO中查找符合条件的PMO，需要满足如下条件：
(1)剩余波束的信号质量SS-RSRP高于门限RSRP_TH0(由算法仿真确定，实际调整)，说明该波束的信号质量足够好，可以保证寻呼的接收性能。
(2)该波束的PMO和Selected PMO的间隔大于等于1slot。
(3)如果存在多个同时符合条件(1)和(2)的PMO，选择和Selected PMO间隔最小的那个作为2nd Selected PMO。
(4)如果找到2nd Selected PMO，记录为场景C，启动“PMO only模式调度”；并在{Selected PMO，2nd Selected PMO}中重新选择，将时域靠前的那个定为Selected PMO，靠后的定为2nd Selected PMO。若存在PDSCH来不及调度时，可以立刻启动对2nd selectedPMO(即备选波束的PMO)“普通接收模式调度”。
步骤15.若确定当前非场景A、场景B或场景C，则确定为场景D，启动“普通接收模式调度”。
为了便于理解，此处给出关于“PMO only模式调度”应用于场景A、场景B和场景C的selected PMO(目标波束的PMO)时的调度流程，请参阅图7，图7为“PMO only模式调度”的流程图。具体流程如下：
步骤21.根据selected PMO起始符号和长度，预配置并打开射频和下行接收链路，仅接收PMO所在符号(即仅接收携带寻呼指示信息的PDCCH所在符号)，需要前后分别多接收0.5symbol的开窗保护数据(总计1symbol)，并将这些接收的数据保存为离线数据，用于后续对离线数据进行不同时偏的解码尝试。
步骤22.数据接收完后立刻对selected PMO的离线数据进行不同时频偏的解码尝试，以抵消非连续接收(Discontinuous Reception，简称DRX)期间的累积时频偏误差，并输出解码结果，解码成功后，硬件还需要重构PDCCH原始数据，以获得更精确的信道相关参数，用于后续PDSCH的解码。
步骤23.如果发现PDCCH中存在系统信息更新，则需要上报高层，后续启动系统信息更新流程。
步骤24.如果当前是任意驻留模式(对应场景A)，则可以无视PDSCH调度指示，结束本次“PMO only模式调度”流程。
步骤25.如果是正常驻留，并且PDCCH解码后得知无PDSCH调度(对应场景B或场景C)，同样也结束本次“PMO only模式调度”流程。
步骤26.如果指示是间隔时隙K0等于0或1的PDSCH调度，并且存在2nd selectedPMO(仅场景C特有)，则因为来不及重新打开射频接收，放弃本次selected PMO的PDSCH接收。为保证功能正常，需要切到2nd selected PMO上进行“普通接收模式调度”。
步骤27.如果指示是间隔时隙K0大于1的PDSCH调度(对应场景B或场景C)，先关闭射频和下行接收链路，然后根据PDSCH的时域位置，在接收PDSCH时重新打开射频和下行接收链路，缓存接收到的PDSCH离线数据，同样PDSCH需要前后多接收0.5symbol的数据用于离线数据的不同时频偏的解码尝试。
步骤28.接收完PDSCH数据后，基于PDCCH的信道相关参数，最大安排16次不同时频偏的PDSCH解码尝试，直到解码成功为止。
步骤29.如果PDSCH解码成功且其中包含本UE的寻呼消息，则上报高层启动接入，否则直接停止本次“PMO only模式调度”流程。
“普通接收模式调度”应用于场景D和场景C的2nd selected PMO，与“PMO only模式调度”的主要区别在于使用“普通接收模式调度”时，终端的射频和下行接收链路需要持续打开，直到PDCCH解码完成后再决定是否关闭射频和下行接收链路，因此可以确保在出现间隔时隙K0等于0或1的PDSCH调度时能及时接收。同样，为了便于理解，此处给出关于“普通接收模式调度”的流程，请参阅图8，图8为“普通接收模式调度”的流程图。具体流程如下：
步骤31.如果当前PDSCH的pdsch-TimeDomainAllocationList(时域调度参数表)中时域配置参数K0全部等于0，即PDSCH和PDCCH在同一时隙，则对于场景D和场景C的2ndselected PMO，可以在PDCCH所在时隙结尾处关闭射频和下行接收链路。
步骤32.否则，根据场景C的2nd selected PMO或场景D的selected PMO的起始符号和长度，从PMO所在符号开始预配置射频和下行接收链路持续打开，接收数据并缓存成离线数据，射频和下行接收链路打开提前量和PMO only模式相同。
步骤33.在持续接收并保存为离线数据期间，当收齐场景C的2nd selected PMO或场景D的selected PMO符号数据后，需要立刻启动离线数据解码，对PDCCH信道数据进行不同时频偏的解码尝试。
步骤34.通过分析PDCCH信道数据的解码结果，如果发现PDCCH中存在系统信息更新，则需要上报高层后续启动系统信息更新流程。
步骤35.分析PDCCH信道数据的解码结果，如果无PDSCH调度，则需要立刻配置关闭射频和下行接收链路关闭，然后结束本次普通接收模式调度流程。
步骤36.如果存在时隙调度间隔K0等于0或1的PDSCH调度，则保持射频及下行接收链路一直打开，直到PDSCH符号结束。
步骤37.如果存在时隙调度间隔K0大于1的PDSCH调度，需要立刻关闭当前射频和下行接收链路，根据PDSCH的时域位置，重新安排射频和下行接收链路打开，接收并缓存PDSCH数据为离线数据，同样PDSCH需要前后多接收0.5symbol的数据用于离线数据的不同时频偏尝试。
步骤38.接收完PDSCH数据后，进行最大16次时频偏尝试，解码成功则停止后续尝试。
步骤39.如果PDSCH解码成功且其中包含本UE的寻呼消息，则上报高层启动接入，否则直接停止本次普通调度。
为避免多波束接收寻呼引入的高功耗弊端，本方案在调度策略上选择单波束接收寻呼的方案，选择最强或最适合的波束，对接收数据保存为离线数据，然后进行不同时频偏的尝试解码，这样，在解码性能上能保证各种场景下的寻呼接收性能满足协议需求。
在此基础上，根据5G空闲态的特点，创造性地设计出四种场景和两种寻呼接收调度模式，并将两者有机结合，可以有效降低各种典型场景的待机功耗，总体平均能节省12.5％左右的功耗，能较大提升5G终端的续航能力，表现出了很好的应用价值。
以下，将给出不同调度模式下的功耗计算，以对本方法的效果进行验证。由于不同场景、不同调度模式、不同的配置参数以及是否存在寻呼消息，这些条件都会对待机平均功耗有影响，为方便对比各种典型场景下终端在接收寻呼时段的静态功耗，作出如下约定：
假定子载波间隔为15KHz，selected PMO符号长度为2symbol，PDSCH长度为14symbol，前后分别多接收0.5symbol的开窗保护数据(总计1symbol)；UE需要提前4个时隙从深度睡眠状态唤醒，即唤醒后作4个时隙的下行同步，然后开始接收PDCCH；K0是PDSCH与PDDCH的间隔时隙数。下面的5slot指UE从深度睡眠唤醒做4个slot下行同步及接收1个slot的PDCCH，14symbol指每个时隙有14个符号，Tsym指每个符号所占的时间(单位是秒)；根据实测估算出在空闲态唤醒状态下UE的基础功耗约为80mA/s，射频和下行接收链路的功耗约为70mA/s。那么，各种不同调度模式下的功耗计算如下：
“普通接收模式调度”(无PDSCH调度时)：
唤醒总体工作时长：5slot*14symbol，基础功耗80mA/s。射频和下行接收链路打开时长：(14+1)symbol，其功耗70mA/s，1symbol为前后多接收0.5个符号保护。
总功耗：W1＝(5*14*80+15*70)*Tsym＝6650*Tsym(mW*s)。
“普通接收模式调度”(有K0＝0的PDSCH调度时)：
唤醒总体工作时长：(5+1)slot*14symbol，基础功耗80mA/s，1slot为对接收的PDSCH离线数据进行各种时频偏尝试解码的时间。射频和下行接收链路打开时长：(14+1)symbol，其功耗70mA/s。
总功耗：W2＝(6*14*80+15*70)*Tsym＝7770*Tsym(mW*s)。
“普通接收模式调度”(有K0＞0的PDSCH调度时)：
唤醒总体工作时长：(5+K0+1)slot*14symbol，基础功耗80mA/s，K0是PDSCH与PDDCH的间隔时隙数，在此期间，终端一直处于唤醒状态，1slot指接收PDSCH所在时隙时终端处于唤醒状态。射频和下行接收链路打开时长：(14+1+14)symbol，功耗70mA/s，前面14+1symbol指14symbol的PDCCH和多接收的1symbol数据，后面的14symbol指接收的PDSCH数据。
总功耗：W3＝[(5+K0+1)*14*80+(14+1+14)*70]*Tsym
＝(8750+1120*K0)*Tsym(mW*s)。
“PMO only模式调度”(无PDSCH调度时)：
唤醒总体工作时长：5slot*14symbol，基础功耗80mA/s。射频和下行接收链路打开时长：3symbol，其功耗70mA/s。
总功耗：W4＝(5*14*80+3*30)*Tsym＝5810*Tsym(mW*s)。
“PMO only模式调度”(有K0＞1的PDSCH调度时)：
唤醒总体工作时长：(5+K0+1)slot*14symbol，基础功耗80mA/s。射频和下行接收链路打开时长：(3+14)symbol，其功耗70mA/s。
总功耗：W5＝[(5+K0+1)*14*80+(3+14)*70]*Tsym
＝(7910+1120*K0)*Tsym(mW*s)。
“PMO only模式调度”(有K0＝0/1的PDSCH调度时)：
需要增加一次反悔，一次有PDSCH的普通调度。功耗可以按照一次“PMO_ONLY调度(无PDSCH调度)”加一次“普通调度(有PDSCH调度)”之和计算。
总功耗：W6＝W4+W2，或者，W6＝W4+W3。
基于以上静态数据，分析出在场景A、B、C下采用“PMO only模式调度”和直接采用“普通接收模式调度”时，在唤醒工作时段的功耗对比和优化效果。下表中W1-W4的计算方法在前面已经详细叙述。
对于场景A：
本方法通过识别出场景A(任意驻留场景)，可以采用稳定的“PMO only模式调度”，相对于“普通接收模式调度”，对场景A的优化效果最为明显，可以稳定实现低功耗状态。即使在无PDSCH调度的纯净环境，也可以有效降低工作时段12.6％的功耗，当出现PDSCH的概率越高，节省功耗的效果越好。场景A唤醒工作时段的功耗优化效果如下表1：
表1.场景A唤醒工作时段的功耗优化效果
Figure BDA0003773624340000211
对于场景B：
识别出场景B，UE可以提前预知当前环境只会出现K0大于1的PDSCH调度，从而采用“PMO only模式调度”，寻呼信道PDSCH调度的概率越低，节省功耗效果越好。场景B唤醒工作时段的功耗优化效果如下表2：
表2.场景B唤醒工作时段的功耗优化效果
Figure BDA0003773624340000212
Figure BDA0003773624340000221
对于场景C：
识别出场景C，UE可以提前知道当前环境为低概率反悔场景，对selected PMO使用“PMO only模式调度”，被反悔的概率很低。当出现K0等于0或1的PDSCH调度概率越高，节省功耗效果越差。在场景C下的总体节省功耗效果不高于场景B，但始终优于直接使用场景D。场景C唤醒工作时段的功耗优化效果如下表3：
表3.场景C唤醒工作时段的功耗优化效果
Figure BDA0003773624340000222
Figure BDA0003773624340000231
对于场景D：
场景D本身属于最恶劣场景，只能“普通接收模式调度”，不能采用“PMO only模式调度”来节省功耗，但可以根据PDSCH的时域配置参数K0和PDCCH解码后的结果，根据不同的情况采用不同的功耗优化策略。如果识别出PDSCH的时域配置参数K0全部为0(该配置属于典型配置)，只需接收PDCCH所在的时隙，这种情况下功耗优化效果最明显。此外，根据PDCCH解码后的结果，采取不同的功耗优化策略，具体的优化策略在场景D的介绍中已经仔细描述。
根据以上功耗优化效果对比，可以得出本方法实施后，总体平均能节省12.5％左右的功耗，能较大提升5G终端的续航能力，表现出了很好的应用价值。
综上所述，本方案实现的重点，是在满足寻呼接收性能的前提下，如何实现低功耗的需求。根据此需求目标，采用了以下调度方法：
1.为避免多波束接收寻呼引入的高功耗弊端，调度策略上选择单波束接收寻呼的方案，选择最强或最适合的波束，减少不必要的重复接收寻呼。
2.为保证单波束下的接收寻呼性能，本专利利用典型的“对接收数据进行离线保存与多次时频偏尝试解码”的方式，可以有效保证寻呼信道的解码性能。
3.因射频和下行接收链路的功耗较大，为进一步减少单波束接收寻呼调度期间的射频和下行接收链路的打开时间和概率，本专利将接收寻呼调度细分为“PMO only模式”和“普通接收模式”两种调度方式，并设计出四种场景来区分使用这两种调度方式，将场景和调度方式有机结合，称为“基于场景的寻呼调度方式”，总体平均能节省12.5％左右的功耗。“PMO only模式调度”指仅仅接收PDCCH所在符号，即仅仅接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频及下行接收链路；“普通接收模式调度”指从PDCCH开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码完成，根据解码结果，如果没有PDSCH或PDSCH的时隙调度间隔K0大于1，则立即关闭RF和下行接收链路，否则RF和下行接收链路一直打开，直到接收完PDSCH后再关闭。
4.由于接收寻呼消息(指PDSCH中携带的寻呼消息)通常是一个低概率的时间，有必要结合精细化的场景识别和合理的波束选择，进一步增加进入“PMO only模式调度”的概率，并降低“普通接收模式调度”的打开RF和下行接收链路的时间，从而可以有效减少典型场景下的调度时间和功耗。
基于此，设计的四种场景和两种寻呼接收调度模式，将两者有机结合，有效降低各种典型场景的待机功耗，总体平均能节省12.5％左右的功耗，能较大提升5G终端的续航能力，表现出了很好的应用价值。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，包括：
当用户终端UE在任一小区待机后，根据系统消息中的寻呼信道配置参数和终端标识UE_ID，确定出用户终端UE的无线帧号SFN最小的一次寻呼帧PF及其对应的寻呼时机PO，并建立此寻呼时机PO下各波束广播同步信号SSB和该寻呼时机PO下对应PMO的时域映射关系，其中，寻呼时机PO由各波束的PMO组成，PMO表示PDDCH Monitoring Occasion；
为下一次寻呼时机PO进行波束选择，确定目标波束的PMO用于下一次寻呼时机PO的寻呼调度，以及，为下一次寻呼时机PO进行场景识别；
进入该下一次寻呼时机PO，基于识别的场景，从“PMO only模式调度”和“普通接收模式调度”中确定出目标模式对目标波束的PMO进行寻呼调度，其中，“PMO only模式调度”表示仅仅接收PDCCH携带的寻呼指示信息，接收完后立即关闭射频及下行接收链路，“普通接收模式调度”表示从PDCCH开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码完成，根据解码结果，如果没有PDSCH，或PDSCH的时隙调度间隔K0大于1，则立即关闭射频及下行接收链路，否则射频及下行接收链路一直打开，直到接收完PDSCH后再关闭。
2.根据权利要求1所述的NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，为下一次寻呼时机PO进行波束选择，包括：
用户终端UE在本次寻呼调度期间安排服务小区测量；
基于服务小区测量值，对各波束进行信号强弱排序；
基于排序后的波束确定出目标波束，或者，基于排序后的波束确定出目标波束和备选波束。
3.根据权利要求1所述的NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：
对于用户终端UE任意驻留在服务小区上，未注册到服务小区的情况，确定为场景A；
对应的，针对场景A，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
4.根据权利要求1所述的NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：
对于从PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0全部都大于1的情况，即PDSCH和PDCCH全都间隔1个时隙以上，确定为场景B；
对应的，针对场景B，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
5.根据权利要求2所述的NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：
对于最近连续S次从PDSCH的时域调度参数表pdsch-TimeDomainAllocationList中识别到寻呼信道的PDSCH候选时域配置参数K0等于0或1的PDSCH调度次数低于给定次数N0的情况，确定为低概率反悔小区环境；
若当前环境为低概率反悔小区环境，并且已确定出备选波束，确定为场景C；
对应的，针对场景C，确定“PMO only模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度，当出现PDSCH候选时域配置参数K0等于0或1的情况时，确定“普通接收模式调度”为目标模式，对备选波束的PMO进行寻呼调度。
6.根据权利要求1所述的NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，为下一次寻呼时机PO进行场景识别，包括：
对于无法确定为场景A、场景B或场景C的情况，确定为场景D；
对应的，针对场景D，确定“普通接收模式调度”为目标模式，对目标波束的PMO进行寻呼调度。
7.根据权利要求6所述的NR-5G下基于场景的寻呼调度方法，其特征在于，对目标波束的PMO进行寻呼调度，包括：
确定PDSCH时域配置参数K0是否全部为0，且PDSCH和PDCCH在同一个时隙；
若是，则从目标波束的PMO开始仅收1个时隙的数据；
若否，从目标波束的PMO起始位置开始持续打开射频和下行接收链路，直到PDCCH解码后，再确定是否关闭射频和下行接收链路：
如果PDCCH解码后不存在对此用户终端UE的寻呼，不需要接收PDSCH，则立即关闭射频和下行接收链路；
如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，并且PDSCH和PDCCH在同一时隙，则立即关闭射频和下行接收链路；
如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，而需要接收的PDSCH在下一个时隙，等PDSCH接收完后关闭射频和下行接收链路；
如果PDCCH解码后存在对此用户终端UE的寻呼，需要接收PDSCH，并且PDSCH和PDCCH的间隔时隙K0大于1，则立即关闭射频和下行接收链路，等到接收PDSCH时，再打开射频和下行接收链路。
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